Kompanzasyon Nedir? Reaktif Enerji ve Reaktif Güç Nedir?

Kahve telvesiz olmuyor demiştik. Ama şebeke telveyi buradan almamızdan hoşlanmıyor. Biz de bu nedenle telveyi sisteme kondansatörler koyarak karşılıyoruz. Bunu yaptığımız zaman hatlara yük olmadığımız için ceza ödenmiyor. Bu işlemin adı reaktif güç kompanzasyonu.

İçindekiler

En temel anlamıyla şebekeye bağlı tüketim yapan cihazların çalışabilmesi için gerekli olan aktif enerji ile birlikte çekilen enerji türüne reaktif enerji denir. Enerji verimliliğini düşüren akım ve gerilim arasındaki faz farkının minimuma indirilmesinde kullanılan yönteme ise kompanzasyon denir.

Reaktif enerjiyi anlamak için öncelikle elektrik enerjisi hakkında teknik bilgiler gerekir. Bunların başında da alternatif akım gelir. Alternatif akım zamana bağlı olarak periyodik şekilde yön ve şiddet değiştirir. Elektrik enerjisinin transferinde genellikle alternatif akım kullanılır. Elektrik, santrallerde üretildiğinde de alternatif akım sayesinde nakil hatlarına taşınır.

Jeneratör, trafo gibi alternatif akımla çalışan cihazlar manyetik alana ihtiyaç duyar. Bu alan, çekilen reaktif enerji ile sağlanır. Ancak diğer enerji türlerinden farklı olarak reaktif enerji tüketilmez. Manyetik alan oluşturulduktan sonra şebekeye geri verilir.

İnternetten bulabileceğiniz onlarca tanımı tekrarlamak istemiyorum. Basit bir şekilde anlatayım. Bir fincan kahve içmek istediğimizde, kahvenin dibi telve oluyor. Ne yazık ki telvesiz bir kahve düşünmek mümkün değil, her ne kadar hiçbirimiz telveyi içmesek de fincanın büyük bir kısmında telve var.

Reaktif enerjinin neden oluştuğuna dair çok teknik cevaplar bulmak mümkün. Ancak ben daha pratik cevapların peşindeyim. Çünkü ne kadar geniş kitleler kompanzasyonu ve reaktif enerjiyi anlarsa ülkemiz daha güzel günlere o kadar hızlı ulaşacaktır. Sade bir dille anlatmak gerekirse; şebekeye bağlı neredeyse tüm cihazlar (yükler) reaktif enerji kullanırlar.

Bir parça teli bir silindire doladığınızı düşünün, buna bobin (veya sargı) deniyor. Motorlar ve jeneratörler (ve trafolar) aslında büyük bobinler. Bobinlerin üzerinden akım geçirdiğimiz zaman bobinler mıknatıs gibi davranırlar. Jeneratörün göbeğine bu şekilde bir mıknatıs yerleştirdiğinizi düşünün. Mıknatısı sabit bir hızla döndürmeniz jeneratörün etrafında sarılı diğer bobinlerdeki yüklerin hareket etmesine neden olur. Sonuçta cihazın içerisindeki mıknatısı döndürdüğünüz için cihazın dışındaki tellerde akım oluşturmuş olursunuz. Motorlar ise bunun tam tersi prensiple çalışırlar. Trafo ise kabaca hem göbeği hem de çevresi sabit bobinlerden oluşan bir jeneratördür. Bobinlere İngilizler inductor demiş, kullandıkları enerjiye ise Türkler endüktif reaktif enerji demişler. Örneğin asansörler, otomatik kapılar, pompalar ve hatta floresan ampullerin balastları endüktif yüklerdir. Bir sistemin bilinçli olarak endüktif enerji çekmesini sağlamak için şönt reaktörler kullanılır.

İki iletkeni birbirine çok yaklaştırın ama temas etmelerini yalıtkan bir malzeme ile engelleyin. Bu düzene de kapasitör (veya kondansatör) deniyor. Aslında evrensel çevrimi kapasitör olan bu cihaz enerji sektöründe (sanırım elektronik devrede kullanılan komponent ile ayırt etmek için) kondansatör olarak adlandırılıyor. Elektronik cihazlar (örneğin UPS) ve son dönemde özellikle yükselişte olan LED aydınlatma sistemleri kapasitif reaktif enerji üretirler. Bir sistemin bilinçli olarak kapasitif enerji çekmesini sağlamak için kondansatörler kullanılır.

Reaktif Enerji Tüketimi

Elektrik motorları, buzdolapları gibi yüksek güç tüketen cihazların olduğu işletmeler direkt olarak elektriğe bağlanmak yerine şebekeden özel bir akım çeker. Bu akım direkt kullanılmaz ancak enerji olarak üretilmelidir. Tüketilmeden üretimin olması verimsizliğe yol açar. Sonuç olarak reaktif enerji tüketimini oluşturur. Bu durum da reaktif enerji tüketimi nedir için en uygun cevaplardan biridir.

Reaktif enerji, direkt olarak tüketilmez, bir şebekeye bağlı olarak aktifleşir. Gerekli olan manyetik alan sağlanır ve ardından şebekeye geri verilir. Bu işlemin olumsuz yanları da vardır. Şebekeden çekilen reaktif enerjide artış oldukça şu maddeler gerçekleşir:

Tüketicinin harcayacağı enerji artar.
Enerji üretim, iletim ve dağıtım maliyetleri artar.
Şebekedeki güç kayıpları artar.
Şebeke hattının enerji taşıma kapasitesi düşer.

Reaktif Enerji Kullanım Bedeli Nedir?

Peki, reaktif enerji kullanım bedeli nedir, buna da kısaca şu şekilde cevap verebiliriz. Reaktif enerji tarifesi veya kullanım bedeli, reaktif ceza bedeli olarak da bilinir. Sistemdeki mevcut gücün tüketiminde belirli sınırlamalar vardır. Bu sınırların üzerinde enerji tüketildiğinde devrede güç dengesizlikleri görülebilir ve sisteme zarar verebilir. Zarar verici yapısından dolayı da enerji tüketiminde belirli bir bedel ödenmesi gerekir. Buna da reaktif ceza bedeli denir. İyimser anlatımla sistemin mevcut gücünden daha fazla kullanılan reaktif enerji tüketim bedelidir.

Reaktif enerji kullanım bedelleri kVARh başına kuruş şeklinde her 3 aylık dönemde açıklanır. Veriler T.C. Enerji Piyasası Düzenleme Kurumunun (EPDK) yayınladığı elektrik tarife tablolarında yer alır. Faturada bu beden kaçınmak mümkündür. Bu bedelin elektrik faturalarına yansımaması için reaktif güç kompanzasyonunun yapılması gerekir.

Neden Reaktif Ceza Ödüyoruz?

Yukarıda bahsettiğimiz reaktif enerji yükler tarafından tüketilmez. Sürekli olarak çekilip üretim yapan tesise geri gönderilir. Bu döngü sırasında enerji fiziksel iletim hatları üzerinden taşındığı için hatların yüklenmesine neden olur. Bu nedenle reaktif enerji, tüketicinin kullandığı aktif enerjiye göre belli bir oranın üzerine çıkarsa kaybedilen milli kaynaklar tüketiciye ceza olarak yansıtılır.

Ceza kulağa çok hoş gelmediği için endüstrimiz buna reaktif bedel demeyi tercih ediyor. Elektrik faturanıza aktif sütunu dışındaki endüktif ve kapasitif sütunlarında bedel görüyorsanız bu size kesilen ceza miktarını temsil ediyor. Sonuçta bu ceza faturaya yansıyor ve hem milli kaynaklarımızın tüketilmesine neden oluyor, hem de tüketici gereksiz zarara uğruyor.

Reaktif Güç Nedir?

Reaktif güç nedir sorusuna en iyi cevap, alternatif akımda voltaj ve akım senkronize olmadığında gerçekleşmesi şeklinde verilebilir. Kullanılmayan güçtür. Gücün tam olarak aktarılabilmesi için gerilimin önlenmesi gerekir. Aktarımın sağlıklı ve doğru olması ve gerilim düşümlerinin önlenmesi için reaktif güce ihtiyaç duyulur.

Motor kalkarken bir enerji harcar. Enerji, oluşturulan elektromanyetik alanda harcanır. Motorun kalkışını en iyi şekilde yapabilmesi için kalkışta kullandığı güce reaktif güç denir. Akım ve gerilim arasındaki faz kayması dikkate alınarak reaktif güç tüketimi belirlenir. Çıkan sonuca göre fazla miktarda reaktif güç mevcutsa sistem gücü büyük oranda düşürür. Buna bağlı olarak işletme verimliliği azalır, istenmeyen voltaj düşümleri görülür, iletim kayıpları yaşanır, ve fazla ısınmaya sebep olur. Tüm bunların sonucunda işletme maliyetlerine de etki eder.

Kompanzasyon Nedir?

Sisteminizin ne zaman fotoğrafını çekseniz kahve ve telve oranları değişik görünüyor. Bunun sebebi gün içerisinde çok çeşitli yüklerin devreye girmesi ve çıkması. Reaktif güç kontrol röleleri (üç fazlı tabir ettiklerimiz) her üç fazdaki telve ve kahve oranını sürekli kontrol ederek gereken telvenin kondansatörler ile karşılanmasını (veya tersi ihtiyacın şönt reaktörler ile karşılanmasını) sağlıyor.

Kompanzasyon Sistemi

Kompanzasyon sistemi nedir sorusu için kompanzasyon tanımı geçerlidir. Tüketici tarafından normalde şebekeden çekilen güç, endüktif güçtür. Bu, kapasitif güç çekerek dengelendiğinde kompanzasyon anlamına gelir. İkisi arasında dengeyi ihtiyaca göre ayarlayan sistem de kompanzasyon sistemidir.

Kompanzasyon sisteminde üç çeşit ihmal durumu olabilir:
Kullanılan sayaç, reaktif enerji ölçmeye uygun değildir.
Tüketicinin tesisinde uygun bir kompanzasyon yoktur.
Kompanzasyon ve sayaç olmasına rağmen bunlardan bağımsız olarak hatalı alan kullanımı veya devre dışı kompanzasyon durumu vardır.

Kullanılan güce bağlı olarak uygun kompanzasyon uygulanmazsa tüketilmeyen bir enerji sarfı söz konusu olur. Bu da cezai bedel olarak elektrik faturalarına yansır.

Kompanzasyon Çeşitleri Nelerdir?

Temelde 3 farklı kompanzasyon çeşidi vardır.

Bunlar şu şekilde sıralanabilir:

Bireysel kompanzasyon
Grup kompanzasyonu
Merkezi kompanzasyon

Bireysel olanda, reaktif güç tüketim cezaları en aza indirilir. Kabloların boyutları yanında kablo kaybı da azaltılır. Bireysel, yani tekildir. Grup kompanzasyonda aynı kontaktör ve şalter olduğu durumlarda, devreye giren ve çıkan yük gruplarının kompanzasyonu yapılır. Ana dağıtım panosu ile tali pano arası kablo çağı azaltılabilir veya ihtiyaca göre ilave yapılabilir. Merkezi kompanzasyonda ise devredeki yük ve cinse göre ayarlanabilirlik söz konusudur. En ucuz yöntemidir ve tek merkezden tüm kontrol sağlanabilir.

Bu isimlere ek olarak;

Şönt reaktörlü kompanzasyon,
Statik kontaktörlü kompanzasyon,
Sürücülü kompanzasyon,
Orta gerilim referanslı kompanzasyon,
Harmonik filtreli kompanzasyon çeşitleri de vardır.

Ayrıca kompanzasyon sistemi çeşidi olarak da; Klasik kontaktörlü kompanzasyon, Dinamik tristör ateşlemeli kompanzasyon çeşitleri bulunur.

Kompanzasyon Nasıl Yapılır?

Kompanzasyon konusunda kompanzasyon nasıl yapılır sorusuna şu şekilde cevap verilir. Dinamik faz kaydırıcıları yanı sıra statik faz kaydırıcılar ve senkron kompansatörler olmak üzere üç yol vardır.

Elektrik enerjisi, tüm dünya genelinde en çok ve en yaygın şekilde kullanılan enerji türlerinden biridir. Dünya geneli önemi olan bu enerjinin, ekonomik ve maksimum verimle üretilmesi için çalışmalar yapılır. Bu çalışmalarda da reaktif güç kompanzasyonunun önemi ortaya çıkar. Enerji nakil hatlarının en verimli şekilde kullanılması, dağıtılması ve tüketilmesi önemli noktalar arasındadır. Kompanzasyon, elektrik kayıplarını önlemek ve çekilen reaktif gücü minimuma düşürmek amacıyla yapılır.

Yasa gereği 9 kw’ın üstünde olan yerlerin kompanzasyon kullanması zorunludur. İşletmelerin yanı sıra binalarda da kullanılır. Kompanzasyonda beslenme kablosu, kesici gibi alet ve malzemelerin büyük boyutlu olarak seçilmesi gerekir.

Reaktif güç kontrol rölesini otomatik devreye alır.
Uygulanması gereken cosQ ayarını reaktif güç kontrol rölesinin desteği ile yapar.
Reaktif güç kontrol rölesi de çabuk anahtarlama elemanlarının yanında kondansatörleri devreye alır.
Kondansatörler devreye alındığında anlık reaktif güç ihtiyacı karşılanır.
Sistemsel ihtiyacın giderilmesi için ana pano girişine kondansatör bağlanarak devre sabitlenir.

Kompanzasyon Kontaktörü Nedir?

Kompanzasyon kontaktörü nedir ve nerede kullanılır sorusuna şu şekilde cap verebiliriz. Kompanzasyon kontaktörü, kompanzasyon panolarında kullanılır. Kondansatörlerin anahtarlama işleminde görevlidir. Çok büyük akımlara karşı dayanıklılık gösterecek şekilde belirli standartlarda üretilir. Bu standartlar IEC / EN 60947-1 ve IEC / EN 60947-5-1 standartlarıdır.

Kondansatörler, kompanzasyonlarda kullanıldığında anlık yüksek akımlar görülebilir. Bu yüksek akım, birçok cihazda arızalara neden olabilir. Ayrıca elektrik sistemlerine de olumsuz etkisi olabilir. Sorunsuz ve düzenli bir şebeke elektriği için belirli noktalara dikkat etmek gerekir. Kondansatör üzerinden üç fazlı sisteme ekstra deşarj direnci de ilave edilir. Böylece daha sağlıklı bir şebeke elektriği alınabilir.

Reaktif Güç Kontrol Rölesi

Reaktif güç kontrol rölesi kısaca şu şekilde açıklanabilir. Üretilen enerjiden en yüksek faydayı sağlamak amacıyla özel olarak geliştirilen bir elektronik cihazdır. Üretilen bu enerji, alternatif güç sistemlerindendir.

Reaktif gücü açıklarken; aktif güç ve reaktif güç ayrımına da bakılır. Bu iki güç şekli, alternatif güç sistemlerinin iki alt dalıdır. Bu iki güç çeşidinden alternatif güç, esas güçtür. Yüke sağlanan gerçek gücü ifade eder. Bununla lambalar yakılabilir, motorlar kontrol edilebilir. Reaktif olanda ise direkt olarak bir güç yoktur. Alternatif güç sistemlerine manyetik güç beslenir. Motorların kalkışlarında ihtiyaç olan elektromanyetik alan için reaktif güç gereklidir.

Reaktif Güç Kompanzasyonu

Reaktif güç kompanzasyonu, reaktif güç ile kompanzasyonun ilişkisini ifade eder. Kondansatör grupları kullanılarak reaktif güç şebekelerden çekilir. Bu reaktif gücü azaltmak ve daha temiz ve aktif bir güç bulundurma işleminin genel adı da reaktif güç kompanzasyonu olarak geçer.

Reaktif güç kompanzasyonunda kompanzasyon, güç faktörüne etki eder. Bu etki ile birlikte güç kalitesinde de iyileşme görülür. Enerji verimliliği artar ve elektrik dağıtımındaki sistem üzerindeki yük azalır. Sonuç olarak elektrik maliyetinde düşüş görülür.

Reaktif güç kompanzasyonu ile verimli bir elektrik amaçlarınır. Enerji, ne kadar temiz ve aktif olarak iletilirse verimlilik düzeyi de o oranda artış gösterir. Enerji kaliteli olduğunda mümkün olan en uzak noktaya kadar elektrik iletimi sağlanabilir. Ayrıca iletimin olduğu noktada da daha fazla yüke ulaşarak besleme yapar.

Kompanzasyon ve Reaktif Enerji Hakkında Sıkça Sorulan Sorular?

Reaktif Güç Birimi Nedir?

Reaktif güç, şebekeye geri iade edilen elektriği ifade eder. Birim olarak kVar olarak geçer ve Q ile gösterilir. Açılımı, Kilovolt Amper Reaktif olarak geçer ve kısaltmanın okunuşu “kilovar” şeklindedir. Elektrik ile çalışan her bir sistem bir harf ve birimle ifade edilir. Watt aktif güç için ve VAR ise, reaktif güç için kullanılır. Reaktif güç, manyetik alanla çalışan cihazlarda etkilidir. Motor, trafo gibi cihazların çalışmasında reaktif güce ihtiyaç duyulur. Ölçüm yaparken şebekeden çekilen akım ve gerilimin arasındaki açısı önemlidir. Bu açının sinüsü ile akım ve gerilim değerinin çarpımı ile reaktif güç ifade edilir.

Kimler Reaktif Enerji Bedeli Öder?

Reaktif enerji bedeli ödemek için belirli bir kilovat seviyesinin üzerine çıkılması gerekir. Sistemde yapılan güncellemelerle belirli bir sınırlama vardır. Mevcut sınır değerin üzeri kullanımlar, reaktif enerji bedelini ifade eder ve bu değer faturalarda görülür. kW üzeri elektrik kullanım sözleşmesine tabii olan herkes belirlenen sınıra uymakla yükümlüdür. Bu limit, 9 kW olarak belirlenmiştir. Limitin aşılması durumu elektrik faturası sahibi, cezai işleme tabi tutulur. Bu beden reaktif ceza bedeli olarak da bilinir. Ancak ceza yerine fazla yapılan reaktif enerjisi tüketim bedeli de denebilir.

Reaktif Enerji Bedeli Nasıl Hesaplanır?

Reaktif enerji bedeli, belirlenen aylık kilovat değerinin üzerindeki kullanımlarda ortaya çıkar. Sınır üzeri kullanımlar reaktif enerji bedelidir ve ceza bedeli olarak geçer. Bu değerin hesaplanması veya kontrol altına alınması için kompanzasyon sisteminin gerçekleştirilmesi gerekir. Kompanzasyon sistemi sayesinde tüm değerler görülebilir ve kontrol altına alınabilir. Aktif, endüktif ve kapasitif tüketim değerleri sayaçlar sayesinde ölçülebilir ve kayıt altına alınır. Bu değerleri ölçen sayaçlar kombi sayaç olarak adlandırılır. Sayaçların üzerindeki 1.8.0 değeri aktif güç, 5.8.0 değeri endüktif reaktif güç ve son olarak 8.8.0 değeri kapasitif reaktif güç tüketimini ifade eder.

Kompanzasyon Asıl Amacı Nedir?

Kompanzasyon, reaktif enerji bedelini kontrol altına almak adına başvurulan yöntemdir. Akım ve gerilim arasındaki faz farkı ile ilgilenir ve bunu minimuma indirmeyi hedefler. Böylece enerji verimliliği sağlanmış olur. Kompanzasyondaki asıl amaç, enerji verimliliği sağlamaktır. Bunun için kompanzasyon panosu kullanılır. Kompanzasyon panosu, ölçüm işlemini yapabilmek adına ihtiyaç duyulan tüm cihaz, kondansatör ve ölçü aletlerinin bulunduğu yerdir.

Kompanzasyon Hangi Şartlarda Zorunludur?

Kompanzasyon ile verimli bir elektrik süreci oluşturulur ve fazla veya hatalı kullanımın önüne geçilir. Buna göre yalnızca enerji israfını önlemek için dahi kompanzasyon yapılabilir. Kompanzasyon şartı mesken aboneleri ve işletme aboneleri arasında farklıdır. Mesken aboneleri için bağlantı gücü 9 kW sınırını geçenler için bu uygulamaya geçilmelidir. İşletmelerde ise harcanan endüktif enerji, aktif enerjinin en fazla %33’ü kadar olabilir. Kapasitif enerjide de aktif enerjinin en fazla %20’si kadar olması gerekir. Bu yüzdeliklerin aştığı durumlarda ceza faturası yansıtılır. Ceza olmaması ve elektriğin kontrol altına alınabilmesi için bu değerlere göre kompanzasyon sistemine geçilebilir.

''Kompanzasyon Doktoru ile Reaktif Bedel Ödeme Riskinizi Ortadan Kaldırın'' isimli blog yazımızı okumak için tıklayın.