Reaktif Güç
Güç faktörü, gerçek gücün görünen güce oranı olarak tanımlanır. Bu tanım genellikle matematiksel olarak kW / kVA olarak temsil edilir. Burada pay aktif (gerçek) güç ve payda (aktif + reaktif) veya görünür güçtür. Tanım çok basit olmasına rağmen, reaktif güç kavramı teknik olarak bilgili olanların çoğu için bile belirsiz veya kafa karıştırıcıdır.
Reaktif güç şu şekilde açıklanabilir; alternatif bir akım sisteminde, voltaj ve akım aynı anda yukarı ve aşağı gittiğinde, sadece gerçek gücün iletildiğini ve voltaj ile akım arasında bir zaman kayması olduğunda hem aktif hem de reaktif gücün iletililir . Ancak, zamandaki ortalama hesaplandığında, ortalama aktif güç bir noktadan diğerine net bir enerji akışına neden olurken, ortalama reaktif güç, ağa veya sistemin durumuna bakılmaksızın sıfırdır. Reaktif güç durumunda, bir yönde akan enerji miktarı, ters yönde akan enerji miktarına eşittir (veya bir ağın farklı kısımları-kapasitörler, indüktörler, vb.). Yani reaktif güç ne üretilir ne de tüketilir.
Ancak, gerçekte reaktif güç kayıplarını ölçebiliriz, reaktif gücü yönetmek veya azaltmak için birçok farklı cihaz, ekipman ve sistem kullanılmaktadır. Bu tür uygulamaların amacı, elektrik tüketimini ve maliyeti azaltmak içindir.
Kompanzasyon Sistemlerinde Reaktif Güç Kontrol Rölesi
Reaktif güç kontrolü, reaktif güç nedeniyle enerji sistemlerini aşırı yüklemek ve reaktif güçten ek kayıpları önlemek için kullanılır.
Reaktif güç kontrol rölesi otomatik olarak ayarlanan güç kat sayısına ulaşmak için kompanzasyon sistemlerinde kondansatörleri devreye alıp çıkartma görevini yapan elektronik cihazdır. Gösterge, kıyaslama ünitesi ve çıkış röle devre katlarından oluşur. Kompanzasyon panosunda bulunan akım trafoları Sistemde bulunan gerilim ile çekilen akımın faz farkını algılayarak, çıkış röle grubu aracılığı ile kondansatörleri kumanda eder.
Reaktif güç kontrol rölesi tek başına bir ölçüm yapamaz, ölçüm yapabilmesi için kontrol rölesine akım trafoları bağlanmalıdır. Örnek olarak yazımın en alt kısmında ENTES RG3-15CLS Güç Kontrol Rölesinin bağlantısını görebilirsiniz.
Güç kat sayısı düşünce sistem ihtiyacı kadar olan (KVAR) kondansatörleri sıralı olarak devreye alır. Bir yandan da değişen güç kat sayısını ölçerek döngüsel kontrol yapar. Ayarlanan güç faktörünü sağlayacak kadar kondansatörü devrede tutar. Tek fazın akım bilgisi ile işlem yapan röleler yanında üç fazında akımına göre işlem yapan röleler mevcuttur.
Reaktif güç rölesi üç ana işlevsel bölümden oluşur; ölçme, karşılaştırma ve anahtarlama.
Ölçme Bölümü: Güç katsayısı düzenlenecek sistemin reaktif güç gereksinmesini belirleyebilmesi için reaktif güç kontrol rölesine akım ve gerilim bilgilerinin röleye girilmesi gerekir. Gerilim bilgisi bazı rölelerde iki fazdan, tek fazla çalışan rölelerde ise faz-toprak geriliminden yapılan bağlantıyla sağlanır. Gerilim ve akım bilgilerini alan röle, şebekeden çekilen reaktif gücü ölçebilir. Bu ölçümde iki yaklaşım söz konusudur. Birinci yöntem, gerilimin sıfır olduğu anda akımın büyüklüğünü ölçme temeline dayanan ‘Sıfır Kesme” yöntemi, ikincisi, akım ve gerilim dalgalarının çarpımını elde ederek doğrudan reaktif güç bileşenini belirleyen “Çarpım” yöntemidir.
Karşılaştırma Bölümü: Ölçme bölümünden karşılaştırma bölümüne gelen sinyal, sistemin reaktif güç gereksinmesini veya fazlalığını belirtir. Bu bölüme C/k ayarıyla rölenin ne zaman işleme geçmesi gerektiği, cos0 (veya %) ayarıyla da ulaşılmak istenen kompanzasyon düzeyi bilgi olarak verilir.
Anahtarlama Bölümü: Karşılaştırma bölümünden gelen bilgiyi kullanarak kademe kontaktörlerini denetler. Bu bölümdeki bir aşağı-yukarı sayıcı (Up-down counter) kaç kademenin devrede olduğunu sürekli olarak belleğinde tutar ve karşılaştırma bölümünden verilen sinyalin türüne göre ya bir basamak kondansatörü daha devreye sokar ya da bir basamak kondansatörü devreden çıkarır.
ENTES RG3-15CLS Güç Kontrol Rölesinin bağlantısı