reaktİf gÜÇ kompanzasyonu -...
TRANSCRIPT
T.C. KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Mühendislik Fakültesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
REAKTİF GÜÇ KOMPANZASYONU
228505 Emre ER
228513 Yüksel SEMİZ
243491 Özkan KAHRAMAN
Danışman
Prof. Dr. Cemil GÜRÜNLÜ
Mayıs 2014
TRABZON
T.C. KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Mühendislik Fakültesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
REAKTİF GÜÇ KOMPANZASYONU
228505 Emre ER
228513 Yüksel SEMİZ
243491 Özkan KAHRAMAN
Danışman
Prof. Dr. Cemil GÜRÜNLÜ
Mayıs 2014
TRABZON
iii
LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU
Emre ER, Yüksel SEMİZ, Özkan KAHRAMAN tarafından Prof. Dr. Cemil
GÜRÜNLÜ yönetiminde hazırlanan “Reaktif Güç Kompanzasyonu” başlıklı
lisans bitirme projesi tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından
bir Lisans Bitirme Projesi olarak kabul edilmiştir.
Danışman : Prof. Dr. Cemil GÜRÜNLÜ ………………………………
Jüri Üyesi 1 : Prof. Dr. A. Sefa AKPINAR ………………………………
Jüri Üyesi 2 : Prof. Dr. İsmail H. ALTAŞ ………………………………
Bölüm Başkanı : Prof. Dr. İsmail H. ALTAŞ ………………………………
iv
v
ÖNSÖZ
“Reaktif Güç Kompanzsayonu” adlı projemizin bitirme tezi iki ana
bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde; reaktif güç, kompanzasyon, reaktif güç
katsayısı terimleri açıklanmış, kompanzasyon çeşitleri hakkında bilgi
verilmiştir. İkinci bölümde ise; projenin hedefi, uygulanma amacı açıklanıp,
kullanılacak malzemeler genel olarak tanıtılmış ve uygulaması yapılmıştır.
“Reaktif Güç Kompanzasyonu” adlı lisans bitirme projemizin ilk
taslaklarının hazırlanmasında emeği geçenlere, projemizin son halini
almasında yol gösterici olan kıymetli hocamız Sayın Prof. Dr. Cemil
GÜRÜNLÜ ‘ye şükranlarımızı sunmak istiyoruz. Ayrıca bu çalışmayı
destekleyen Karadeniz Teknik Üniversitesi Rektörlüğü’ne Mühendislik
Fakültesi Dekanlığına ve Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölüm
Başkanlığına en içten teşekkürlerimizi sunarız.
Her şeyden önce, eğitimimiz süresince bizlerden desteklerini
esirgemeyen ailelerimize ve bize hayatlarıyla örnek olan tüm hocalarımıza
saygı ve sevgilerimizi sunarız.
Emre ER
Yüksel SEMİZ
Özkan KAHRAMAN
Mayıs, 2014
vi
vii
İÇİNDEKİLER
BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU............................................................................................................................... III
ÖNSÖZ ........................................................................................................................................................................................ V
İÇİNDEKİLER ....................................................................................................................................................................... VII
ÖZET ......................................................................................................................................................................................... IX
SEMBOLLER VE KISALTMALAR .................................................................................................................................. XI
1. GİRİŞ ...................................................................................................................................... 1
1.1.GÜÇ FAKTÖRÜ ............................................................................................................................................ 1
1.1.1. Akımın Aktif Bileşeni ................................................................................................................ 2
1.1.2. Akımın Reaktif Bileşeni ........................................................................................................... 2
1.2.İDEAL BİR ALTERNATİF AKIM ŞEBEKESİNİN ÖZELLİKLERİ VE KALİTE KRİTERLERİ ......... 3
1.3.KOMPANZASYON NEDİR? .................................................................................................................... 3
1.3.1. Teknik Olarak .............................................................................................................................. 3
1.3.2. Pratik Olarak ................................................................................................................................. 3
1.4.KOMPANZASYONUN FAYDALARI..................................................................................................... 4
1.4.1. Kompanzasyonun Sisteme Faydaları ................................................................................ 4
1.4.2. Kompanzasyonun Tüketiciye Faydaları .......................................................................... 4
1.4.3. Kompanzasyonun Üreticiye Faydaları ............................................................................. 4
1.5.KOMPANZASSYON SİSTEMİNİN HÜKÜMLÜLÜKLERİ ............................................................ 4
1.5.1. Genel Hükümlülükler ................................................................................................................ 4
1.6.KOMPANZASYON SİSTEMLERİ .......................................................................................................... 5
1.6.1. Klasik (Kontaktörlü) Kompanzasyon................................................................................ 5
1.6.2. Dinamik (Tristör Ateşlemeli) Kompanzasyon .............................................................. 6
1.7.KOMPANZASYON ÇEŞİTLERİ .............................................................................................................. 6
1.7.1. Tek Tek Kompanzasyon .......................................................................................................... 7
1.7.1.1. Aydınlatmada Kompanzasyon ...................................................................................... 7
1.7.1.2. Alternatif Akım Motorlarında Kompanzasyon ...................................................... 8
1.7.2. Grup Kompanzasyon ................................................................................................................. 8
1.7.3. Merkezi Kompanzasyon ......................................................................................................... 8
1.8.KONTAKTÖRLÜ REAKTİF GÜÇ KOMPANZASYONU ................................................................ 9
1.8.1. PROBLEMİN TANIMI VE VARILMAK İSTENEN HEDEF ........................................................................ 9
1.8.2. KULLANILACAK MALZEMELER ............................................................................................................. 9
1.8.2.1. Baralar ........................................................................................................................................10
1.8.2.2. İletkenler ...................................................................................................................................10
1.8.2.3. Şalterler .....................................................................................................................................10
1.8.2.4. Akım Trafoları ........................................................................................................................10
1.8.2.5. Ampermetre ............................................................................................................................11
viii
1.8.2.6. Kondansatör ............................................................................................................................11
1.8.2.7. Sigorta ........................................................................................................................................12
1.8.2.8. Kontaktör ..................................................................................................................................12
1.8.2.9. Voltmetre Komütatörü .......................................................................................................13
1.8.2.10. Voltmetre ...............................................................................................................................13
1.8.2.11. Kosinüsfimetre ....................................................................................................................13
1.8.2.12. Reaktif Güç Kontrol Rölesi .............................................................................................14
1.8.2.13. Kablo Pabucu ve Kablo Spirali .....................................................................................14
1.8.2.14. Mesnet İzolatörü .................................................................................................................14
1.9. YÖNTEM .....................................................................................................................................................15
1.9.1. GEREKLİ KONDANSATÖR GÜCÜNÜN SEÇİLMESİ ...............................................................................15
1.9.2. KONDANSATÖR TAYİNİ ........................................................................................................................16
1.9.3. AKIM TRAFOSU TAYİNİ ........................................................................................................................16
1.9.4. REAKTİF RÖLENİN BAĞLANMASI........................................................................................................16
1.9.5. REAKTİF RÖLENİN İŞLETMEYE ALINMASI .........................................................................................16
2. TEORİK ALTYAPI .............................................................................................................. 17
2.1.KONDANSATÖRLERİN HESABI .......................................................................................................................... 17
2.2. REAKTİF GÜCÜN BELİRLENMESİ .................................................................................................................... 18
2.3. BİR TESİSE AİT GÜÇ DEĞERİNİN TESPİTİ ................................................................................................... 19
2.3.1. TESİS PROJE AŞAMASINDADIR VE BİLGİLERİ MEVCUT DEĞİLDİR. .................................................19
2.3.2. TESİS ÇALIŞMAKTADIR VE ÇEŞİTLİ ÖLÇÜ ALETLERİ BULUNUR .....................................................19
3. TASARIM ............................................................................................................................. 20
3.1.PANO DIŞ TASARIMI ................................................................................................................................................ 20
3.1.1. PANO DIŞ GENEL GÖRÜNÜM ...............................................................................................................20
3.1.2. PANO DIŞ GENEL GÖRÜNÜM ELEMANLARI ......................................................................................21
3.1.2.1. Reaktif Röle .............................................................................................................................21
3.1.2.2. Multimetre ..............................................................................................................................22
3.1.2.3. Bağlantı ve Anahtar Bölmesi ..........................................................................................22
3.2.PANO İÇ TASARIMI ................................................................................................................................................... 23
3.2.1. PANO İÇ GENEL GÖRÜNÜM .................................................................................................................23
4. SONUÇ ................................................................................................................................. 24
5. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRME ............................................................................... 25
KAYNAKÇA ............................................................................................................................. 26
BAŞARI ÖLÇÜTLERİ, STANDARTLAR VE KISITLAR ..................................................... 27
ARAŞTIRMA OLANAKLARI ................................................................................................. 27
MALZEME VE TEÇHİZAT TAYİNİ ....................................................................................... 27
EKLER ...................................................................................................................................... 28
ix
EK 1. IEEE ETİK KURALLARI .................................................................................................................28
EK 2. DİSİPLİNLER ARASI ÇALIŞMA ..................................................................................................31
EK 3. BAŞARI ÖLÇÜTLERİ, STANDARTLAR VE KISITLAR .......................................................32
EK 4. MAALİYET TABLOSU ....................................................................................................................33
EK 5. ÇALIŞMA TAKVİMİ ...................................................................................................................34
ÖZGEÇMİŞ ............................................................................................................................... 35
x
ÖZET
Bu lisans bitirme projesinde; reaktif güç kompanzasyonu çeşitlerinden biri olan
Kontaktörlü Kompanzasyon panosu hazırlanmış, bu sisteme ilişkin bilgilendirmeler ve
açıklamalar yapılmıştır.
Elektriğin günlük hayatta kullanılmaya başlanmasında bu güne kadar, elektrik
enerjisine olan ihtiyaç her gün artmaktadır. Günümüzde ise elektrik enerjisi, ihtiyaç
halinden de çıkıp, günün her saati kullandığımız bir araç haline gelmiştir.
Bu koşullar altında enerji üretimine olan ihtiyaç da aynı oranda artmış; ancak gerek
doğal koşullar gerek mali sorunlar nedeniyle bu ihtiyaç tam olarak karşılanamamaktadır.
Elektrik enerjisinin mevcut üretim şartlarında daha verimli kullanılması
gerekmektedir. Bu amaçla yapılan bir çok uygulamandan birisi de güç katsayısının
düzeltilmesidir.
Bu proje; enerji verimliliğine dikkat çekmek, kendimizi bu alanda geliştirmek ve
bölümümüz öğrencileri için örnek oluşturması amacıyla yapılmıştır. Bu nedenle deneysel
bir çalışma olup, düşük güçler için tasarlanmıştır.
Proje fiziki yapısı gereği; öğrencilerin rahatça kullanabileceği, geliştirilebilir, ek
bağlantılar yapılabilen bir formda olup, eğitim amaçlı kullanıma uygundur.
xi
xii
SEMBOLLER VE KISALTMALAR
H :Henry
F :Farad
Ω :Ohm
A :Amper
V :Volt
W :Watt
VAr :Volt Amper Reaktif
VA :Volt Amper
P :Aktif Güç
Q :Etkin Güç
S :Görünür Güç
AC :Alternatif Akım
DC :Doğru Akım
mm :Milimetre
μ :Mikro ( )
k :Kilo ( )
:Üçgen
Y :Yıldız
θ :Fi
xiii
1
1. GİRİŞ
Dünyada gelişen sanayi ve endüstri ile birlikte enerji kaynaklarına duyulan ihtiyaç,
sürekli ve hızlı bir şekilde artmaktadır. Bu hızlı enerji tüketime bağlı olarak çeşitli enerji
krizleri ortaya çıkmaktadır.
Dünyamızda son yıllarda yaşanan enerji krizleri bilim adamlarını yeni enerji
kaynaklarının arayışına yöneltirken diğer bir yandan da, var olan enerjiyi en üst verimle
kullanabileceğimiz sistemlerin araştırılmasını zorunlu hale getirmiştir. Sanayileşme ile
birlikte tüketimi en fazla artan enerji kaynağı elektrik enerjisidir.
Ülkemizde 1973 yılında baş gösteren petrol krizi ile birlikte enerji krizleri baş göstermeye
başlamıştır. Petrol krizinin ardından elektrik enerjisinin kaliteli, ucuz, sürekli ve yeterli
olarak sunulmasında güçlüklerle karşılaşılmıştır. Bu gibi sorunların ardından ilk olarak
enerji yetmezliği buna bağlı olarak da güç yetmezliği başlamıştır.
Elektrik enerjisindeki bu sorunları gidermek için;
Kesinti ve kısıntı (Devam etmekte)
Yaz saati uygulaması (Devam etmekte)
Gerilim düşürülmesi
Güç katsayısının düzeltilmesi
gibi bir takım yöntemlere başvurulmuştur. Bu yöntemler içerisinden Güç katsayısının
düzeltilmesi reaktif güç kompanzasyonu ile mümkündür. Reaktif güç kompanzasyonunun
amacının anlaşılması ve etkilerinin öğrenilmesi için ilk olarak “Reaktif Güç” ün ne
olduğunun bilinmesi gerekir.
2
1.1. Güç Faktörü
Tüketici tarafından sistemden çekilen güçler aktif güç, reaktif güç ve görünür güç
olmak üzeri 3 çeşittir. Akım ve gerilim arasındaki Ø açısına göre bu güçlerde
değişmektedir.
Tüketici tarafından sistemden çekilen güçler;
Görünür Güç : (VA) (1)
Aktif Güç : (W) (2)
Reaktif Güç : (VAr) (3)
Tüketicini tarafından sistemden çekilen akımlar;
Akımın Aktif Bileşeni (A) (4)
Akımın Reaktif Bileşeni : (A) (5)
Görünür Akım : I = (A) (6)
Denklem (2) de görüldüğü gibi aktif güç hesabı yapılırken görünür güç ile
çarpılır. Bu sebeple 'ye aktif güç katsayısı veya kısaca güç katsayısı denilmektedir.
Güç katsayısı değerinin 0,95 ile 1 değerleri arasında tutulması zorunludur. İstenilen
aralıkta olmaması durumunda tüketiciler kullandıkları reaktif güç için ücret ödemek
zorundadırlar. Bu sebeple cos φ mutlaka iyileştirilip istenilen seviyeye getirilmelidir.
1.1.1. Akımın Aktif Bileşeni
Elektrik enerjisinin üretimi ve dağıtımı, alternatif akım olarak yapılır. Alternatif akım
aktif ve reaktif akım olmak üzeri iki bileşenden oluşur. Bunlardan alternatif akım tüketici
tarafından kullanılan faydalı güce çevrilebilirken reaktif akım faydalı güce çevrilemez. Bu
nedenle elektrik enerjisini en az kayıpla taşımanın yolları ve taşınan enerjinin kaliteli, ucuz
ve iş gören aktif enerji olmasına dikkat edilmeli.
Motorlarda mekanik gücü, ısıtıcılarda teknik gücü, lambalarda aydınlatma gücünü
oluşturan akımın aktif bileşenidir.
1.1.2. Akımın Reaktif Bileşeni
Tepkin güç, etkin güce çevrilip kullanılamasa bile yok olması istenmez.
Elektrodinamik prensibine göre çalışan jeneratör, transformatör, bobin, motor, endüksiyon
fırınları, ark fırınları, kaynak makineleri gibi bütün işletme araçlarının normal çalışmaları
için gerekli olan manyetik alan reaktif akım tarafından meydana getirilir. Bu nedenle aktif
güç için reaktif gücünde tüketileceği unutulmamalıdır.
3
Reaktif bileşenin şebekeye olumsuz etkileri;
Jeneratör ve transformatörlerin tam güçle kullanılamaması
Hatları ve bobinleri gereksiz yere işgal eder
Isı kayıplarına yol açar
Gerilim düşümlerine sebep olur.
1.2. İdeal Bir Alternatif Akım Şebekesinin Özellikleri ve Kalite Kriterleri
Alternatif akım şebekesinin özellikleri;
Şebekenin her yerinde gerilim ve frekans eşit,
Harmoniksiz,
Güç faktörü 0,95-1 arasında olmalıdır.
Alternatif akım şebekesinin kalite kriterleri;
Gerilim ve frekansın sabitliği
Güç faktörü 1
Hat gerilim ve akımlarının sabitliği
Harmonik miktarının belirle değerler arasında kalması gerekmektedir.
Bu kalitenin sağlanması ve akımın reaktif bileşeninin şebekeye ve tesislere verdiği olumsuz etkileri gidermek amacıyla kompanzasyona ihtiyaç vardır.
1.3. Kompanzasyon Nedir?
1.3.1. Teknik Olarak
Gerilim ile akım arasında normalde faz farkı yoktur. Yüklerin sistemde oluşturduğu
etki sonucu, akım-gerilim arasında en fazla ±90 derece faz farkı oluşur. Endüktif yada
kapasitif etki neticesinde oluşan voltaj ve akım sinyali arasındaki faz farkını düzelterek,
ideale yakın (0 derece) sabit tutmaya yarayan işleme “Kompanzasyon” denir.
1.3.2. Pratik Olarak
Elektrik sistemlerinde elektrik motoru, bobin, transformatör, jeneratör gibi elektrik
enerjisini tekrar elektrik enerjisine yada farklı bir enerjiye çeviren cihazların,
mıknatıslanma etkisi ile faz farkında oluşan ileri veya geri kaymalardan dolayı, şebeke
üzerinde yaratmış oldukları reaktif gücü dengeleme ve fazın akımının olması gereken
konuma geri çekme işlemine “Kompanzasyon” denir.
4
1.4. Kompanzasyonun Faydaları
1.4.1. Kompanzasyonun Sisteme Faydaları
Kompanzasyon sonucu gereğinden fazla reaktif güç sistemde taşınmayacaktır. Buna
bağlı olarak;
Şebekedeki güç kayıpları azalacak
Hattan daha fazla aktif enerji iletileceğinden üretim, iletim ve dağıtım sistemlerinin
kapasitesi artar ve buna bağlı olarak verim yükselir.
Gerilim düşümü nedeniyle sınırlı gücün taşındığı hatlarda enerji taşıma kapasitesi artar.
Isı kayıpları azalacak
1.4.2. Kompanzasyonun Tüketiciye Faydaları
Kayıplar azalır
Gerilim düşümü azalır
Şebekeden çekilen reaktif enerji azalır
Kullanılan enerji azalacağı için ödenen ücret azalır.
1.4.3. Kompanzasyonun Üreticiye Faydaları
İletkenlerden daha az akım geleceğinden kesitleri ince seçilir
Sistemde daha fazla aktif enerji taşınacağından dolayı verim yükselir
Üretim maliyeti azalır
Hatlardaki gerilim düşümü azalır
1.5. Kompanzasyon Sistemleri Hükümlülükleri
Kompanzasyon sistemleri Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından
belirlermiş yönetmeliklere uygun olarak gerçekleştirilmelidir. Uygun
gerçekleştirilmeyen sistemlere onay verilmemekte ve cezaya kalmaktadırlar. Enerji ve
Tabii Kaynaklar Bakanlığı tebliğine göre kompanzasyon sistemleri ile ilgili
hükümlülükler.
1.5.1. Genel Hükümler
Kurulu gücü 250 KVA ve üzerinde olan elektrik tesislerinde kompanzasyon sistemi
yapılması zorunludur.
üç fazlı sanayi tüketicilerinin, kompanzasyon tesislerinin de proje kapsamına
almaları gerekmektedir.
Tüketicilerin kendi kompanzasyon tesislerini kurması durumunda,
transformatörlerde sadece sabit kondansatör gurubunun bulundurulması yeterlidir.
Kompanzasyon yönetmeliklere uygun yapılmalıdır [1].
5
1.6. Kompanzasyon Sistemleri
1.6.1. Klasik (Kontaktörlü) Kompanzasyon
Dünyada ve ülkemizde en çok klasik kontaktörlü kompanzasyon tercih edilmektedir.
Bu sistemlerdeki en önemli özellik sistemin kontaktörlü olmasıdır.. Kontaktörler aşırı
yüklerde dahil, normal devre şartlarında açma kapama işlemi yapan anahtarlama
düzenekleridir. Kontaktörlerin temel yapı elemanları kontaklarıdır. Kontakların yapıldığı
malzeme ne kadar kaliteli olursa kullanım ömürleri de o kadar fazla olur
Klasik (Kontaktörlü) kompanzasyon sistemi kurulumunda kontaktörler, kondansatörler,
reaktif güç kontrol rölesi ve sigorta kullanılır. Reaktif güç kontrol rölesi akım trafosundan
aldığı bilgilere göre cos φ değerini hesaplayarak ilgili kontaktörlerin açmasını veya
kapamasını sağlar. Bu sayede kondansatörler devreye alınıp çıkarılmış olur.
Kondansatörler, Endüktif Reaktifi düzeltmeye yarayan elemanlardır. Tabi ki burada
kondansatörlerin değeri çok önemlidir. Eğer kondansatörler gerektiğinden küçük değerde
ise endüktif reaktif yazmaya devam eder. Kondansatör değeri istenilenden daha büyük
olursa bu sefer faz gerilimi akımın önüne geçer ve bu seferde kapasitif reaktif oluşur. Bu
iki durumunda oluşması istenilmez bu nedenle kondansatör seçimlerine çok dikkat
edilmelidir.
Klasik (Kontaktörlü) Kompanzasyonun Avantajları;
Kompanzasyon sistemleri içerisinde en uygun maliyetli olanıdır.
Gözcü programı ile reaktif röle üzerindeki bütün fonksiyonlar kontrol edilebilir bu sayede işletme cezaya girmeden, sistemin yanına gitmeden ayarlama yapılabilir.
Gözcü sistemi ile işletmede faaliyet gösteren tüm elektrik enerjisi değerleri kontrol edilebilir.
Klasik (Kontaktörlü) Kompanzasyonun Dezavantajları;
Kullanılan kondansatör grubunun reaktif yük ihtiyacına tam oturmamasından kaynaklanan aşırı veya eksik kompanzasyon
Devreye yavaş girip çıkması
Sisteme hızlı girip çıkan yükleri algılama sorunu
Bakım ve takip gerektirmektedir.
6
1.6.2. Dinamik (Tristör Ateşlemeli) Kompanzasyon
Ülkemizde yeni yeni kullanılmaya başlayan kompanzasyon türüdür. Bu sistemler
isteğe göre tristörlü veya triyaklı olmak üzeri 2 çeşittir. Triyaklar 25A i aşmayan monofaze
yükler için kullanılırlar. Tristörler ise aşırı yükleri olan işletmelerde kullanılırlar. A1, A2
ve Gate uçlarına sahiptir.
Dinamik (Tristör Ateşlemeli) Kompanzasyon sisteminin kurulumunda yükün
durumuna göre tristör veya triyak, reaktif güç kontrol rölesi, sigorta ve kondansatör
kullanılır. Reaktif güç kontrol rölesi akım trafosundan aldığı bilgiler doğrultusunda cos φ
değerini hesaplayarak ilgili tristör veya triyakın gate ucuna bir tetikleme voltajı göndererek
tristör veya triyakların çekmesini veya bırakmasını sağlar. Bu sayede kondansatörler
devreye alınıp çıkarılmış olur.
Tristör veya triyaklar milisaniyeler mertebesinde devreye girip çıktıklarından
kondansatörleri devreye alırken tahribata neden olurlar. Bu tahribatı gidermek amacıyla
sıfır geçiş devreleri kullanılır. Bu devre sayesinde gate ucuna bir tetikleme voltajı
geldiğinde A1 de bulunan giriş voltajını sıfır voltta yakalayarak kondansatöre verir. Bu
işlem kondansatörlerin çok uzun zaman bozulmadan çalışmasını sağlar.
Dinamik (Tristör Ateşlemeli) Kompanzasyonun Avantajları;
Devreye çok hızlı girip çıkar
Kondansatör devreye sıfır geçiş noktasında alındığından sessiz çalışır, ömürleri uzar
Bakım gerektirmez
1.7. Kompanzasyon Çeşitleri
Kompanzasyon sistemlerinin sınıflandırılması başlıca 3 çeşittir bunlar;
Tek tek kompanzasyon
Grup kompanzasyon
Merkezi kompanzasyon
7
1.7.1. Tek Tek Kompanzasyon
Bu tür sistemlerde kondansatör grupları doğrudan yük çıkışlarına bağlıdır. Yük ile aynı
anda devreye girip çıkarlar. Çalışmakta olan motorların güç katsayısı ne olursa olsun
katsayı sürekli istenilen değerde kalır. Bu kompanzasyon en etkili ve güvenilir olanıdır.
Çünkü herhangi bir kondansatörün bozulması halinde sadece arızalı kısım devre dışı kalır.
Bu tip kompanzasyonun tek sakıncası tesis masraflarının artmasıdır. Ayrıca aydınlatma
sistemlerinde ve büyük güç çeken motorlarda, besleme hattı uzun olan alıcılarda tek tek
kompanzasyon uygulaması tercih edilmektedir.
Tek tek kompanzasyon temel olarak iki çeşittir.
Aydınlatmada Kompanzasyon
Alternatif Akım Motorlarının Kompanzasyon
1.7.1.1. Aydınlatmada Kompanzasyon
Bir balast ve bir trafo üzerinden devreye bağlanan lambalar, dekoratif olmaları, ışık
verimlerinin yüksek olmaları ve uzun ömürlü olmaları nedeniyle kullanımında bir artış
görülmektedir. Bu tip armatürler şebekeye direk bağlanamamasının yanı sıra balast ve
trafo üzerinden beslendikleri için güç katsayıları oldukça düşüktür. Örneğin; flüoresan
lambaların cos Ɵ değeri yaklaşık 0,55‘dir. Kompanzasyondan sonra bu değerin 0,95-1,0
arasında olması istenmektedir. Kompanzasyon için kapasite değerleri Tablo 1 yardımıyla
hesaplanır. Bu tür armatürlerin bir kısmı tek tek kompanzasyon yapılırken spot gibi trafo
üzerinden beslenen armatürlerde böyle bir şey mümkün değildir.
Çizelge 1. Aydınlatma armatürlerine göre kapasite değerleri
ARMATÜR GÜÇ(W) KAPASİTE(μF) KON. GÜCÜ(VAR)
FLÜORESAN 10 2 30
FLÜORESAN 20 5 80
FLÜORESAN 2X20 4,5 70
FLÜORESAN 65 7 110
CİVA BUHARLI 125 10 510
CİVA BUHARLI 250 18 275
8
1.7.1.2. Alternatif Akım Motorlarında Kompanzasyon
Transformatörler ve motorlar düşük güçte veya boşta çalıştıklarında cos Ɵ değerleri
oldukça düşüktür. Bu nedenle gereğinden büyük motor kullanılmamalıdır. Motorlarda
kompanzasyon yaparken kondansatör gücünün motorun boşta çalışma görünür gücünü
geçmemesi gerekir. Geçtiği takdirde motor boşta çalışırken güç katsayısı kapasitif olur.
Motorların çektikleri reaktif güç sabit olduğundan yol verici şalterden sonra kontaktörler
bağlanacak şekilde, her motor için ayrı ayrı kompanzasyon yapılabilir.
1.7.2. Grup Kompanzasyon
Eş zamanlı olarak aynı pano üzerinden çalışacak olan motor ve lamba gruplarını
kompanze eden sisteme grup kompanzasyon denir. Grup kompanzasyonda her grup bir
alıcı gibi değerlendirilir. Grup kompanzasyon ile hatlardaki gerilim düşümü azalır, tesis
masrafı orta dereceli olur.
İyi bir güç katsayısı için bir gruptaki bütün makinelerin aynı anda çalıştırılması
gerekmektedir. Bu sorunu ortadan kaldırmak için otomatik kompanzasyon yapılır.
1.7.3. Merkezi Kompanzasyon
Elektrik panosunda birden fazla endüktif yük çeken alıcı ve motor bulunuyorsa ve
bunların devreye giriş çıkış zamanları belli değil ise çekilen yükün durumuna göre ayarlı
kompanzasyon yapılır. Bu tip kompanzasyon kumanda kısımları ya otomatik yada elle
kontrol edilir. Bu tip kompanzasyonlara merkezi kompanzasyon denilir ve sistemlerde
çokça tercih edilen bir kompanzasyon türüdür.
Sistemdeki tüketicilerin sayısı birden çok olmasından dolayı tüketicilerin hepsi sabit
güçte ve devamlı devrede bulunmazlar. Kompanzasyonun değişken yük koşullarına uyum
sağlaması için bir ayar düzeneği kullanılmaktadır. Bu ayar düzeneği sayesinde düşük veya
aşırı kompanzasyona engel olunur.
Merkezi kompanzasyonda kondansatörler merkezi dağıtım panosunun alçak gerilim
kısmına şebekeye paralel olarak bağlanır. Kondansatör grupları 3-5-7 yada 2-4-6-8
elemanlıdır. Bu gruplar kompanzasyon rölesi veya kontaktörler vasıtasıyla işleve girip
çıkmaktadırlar [2].
9
1.8. Kontaktörlü Reaktif Güç Kompanzasyonu
1.8.1. Problemin Tanımı ve Varılmak İstenen Hedef
Günümüzde elektrik enerjisi ile çalışan pek çok cihaz reaktif güç tüketmektedir.
Elektrik santrallerinde bu gücün üretilme zorunluluğu yoktur. Bu yüzden reaktif güç
tüketileceği yerde üretilmelidir.
Reaktif güç, yüke seri ve paralel bağlanan aktif devre elemanları ile üretilmektedir.
Açıklayacak olursak; endüktif yüklerin reaktif güç ihtiyacı, kapasitif yükler bağlanarak
karşılanmış olur. Buna ek olarak, reaktif gücün elektrik hatlarında oluşturduğu olumsuz
etkiler ortadan kaldırılmış, verim artırılmış olur.
Reaktif güç kompanzasyonu yapılarak; reaktif güç maliyetinde ve elektrik faturalarında
düşme, kayıplar, trafo ve kabloların gereksiz yüklenmesinin önlenmesi, gerilim dengesi ve
mevcut şebeke sistemine daha fazla tüketicinin bağlanması amaçlanmıştır.
1.8.2. Kullanılacak Malzemeler
Baralar
İletkenler
Şalterler
Akım Trafoları
Ampermetre
Kondansatörler
Sigortalar
Kontaktör
Voltmetre Komütatörü
Voltmetre
Kosinüsfimetre
Reaktif Güç Rölesi
Kablo Pabucu ve Kablo Spirali
Mesnet İzolatörü [3].
10
1.8.2.1. Baralar
Elektrik enerjisinin kontrol edilmesinde kullanılan malzemelerin, birbirleriyle
irtibatını sağlar. Saf elektrolitik bakırdan yapılması gerekmektedir. Baralar, işletme
akımına, gerilimine ve bulunduğu yere göre seçilir. Baraların birbirleriyle bağlantılarına
çok dikkat edilmeli, kesinlikle gevşek olmamalıdır. Dağıtım panolarında 100 amper
üzerinde olan akımlar için pano bağlantıları mutlaka baralar üzerinden yapılmalıdır.
1.8.2.2. İletkenler
Kompanzasyon panosunda yer alan teçhizat ve malzemelerin enerji sistemine
bağlanması için iletken kullanılacaktır. Ölçü aleti ve reaktif güç rölesi için çok telli
kablolar, kondansatörler için en az 2.5 mm^2 kesitinde kablolar tercih edilecektir.
1.8.2.3. Şalterler
Kompanzasyon panolarında devre kesici olarak kullanılırlar. Pano beslemesi
genellikle termik manyetik şalterler üzerinden yapılır. Termik manyetik şalterler, standart
işletme koşullarında devreyi kesmeye ve açmaya; arıza durumunda ise sistemdeki akımı
otomatik olarak kesen mekanik açma kapama elemanıdır.. Termik manyetik şalterler,
termik ve manyetik koruma sağlar.
Termik koruma: Devreyi aşırı yüklere karşı korur. Akımın nominal değerlerin
üzerine çıkmasıyla kontaklardaki ve bimetal üzerindeki sıcaklık artar. Sıcaklığın etkisiyle
bükülen bimetaller, kesici mekanizmasının açılmasını sağlayan tırnağı iterek kesiciyi devre
dışı bırakır.
Manyetik koruma: İki iletkenin birbiriyle ya da toprakla teması halinde çok büyük
kısa devre akımı oluşur. Kısa devre esnasında şalterin üzerinde bulunan manyetik
mekanizmada büyük bir manyetik alan endüklenir. Bu manyetik alanın oluşturduğu
kuvvetle, sabit nüve hareketli nüveyi kendisine çekerek açtırma mekanizmasına hızla
çarptırır ve sistemi anında açmış olur.
1.8.2.4. Akım Trafoları
Dahil oldukları sistemden geçen akımı, belirli oranlarda küçülterek bu akımla
ikincil kısımlara bağlı cihazları besleyen ve izole eden özel trafolardır. Akım trafoları,
primerden geçen akımı manyetik kublaj ile küçülterek ikincil kısımdaki elemanlara aktarır.
Bu sayede cihazların büyük akımlar ile zorlanması önlenmiş olur.
Kompanzasyon panolarında akım trafoları, üç az ampermetreleri veya
kullanılacaksa multimetre beslemeleri için kullanılır. Panodaki akım trafolarının termik
dayanım değerleri sistemdeki kesici kısa devre akım kapasitesinden küçük olmamalıdır.
Tesis akımına uygun standart değerde seçilmeli; ayrıca nem ve aşırı sıcaklıklara karşı
dayanıklı olmalıdır.
11
1.8.2.5. Ampermetre
Bir iletkenden geçen elektrik akımının şiddetini ölçen, ölçü aletlerine ampermetre
denir. Panoda tesis ve üç faz ana akımlarının ölçülmesi için kullanılacaktır. Akım trafosu
ile birlikte kullanılmaktadır. Tesis akımına uygun değerde tespit edilmelidir. Dijital ve
analog tipleri vardır.
1.8.2.6. Kondansatör
Alternatif akım devre elemanlarından olan kondansatör, elektrik yükünü
biriktirmek ve kapasitif reaktans sağlamak amacıyla kullanılan, temelde ince bir yalıtkanla
birbirinden ayrılmış iki iletken levhadan oluşan gereçtir. Kondansatörün kapasite değeri
iletken levhaların büyüklüğüne, levhalar arası mesafeye ve aradaki yalıtkanın türüne
bağlıdır. Doğru akımı geçirmezler.
Kondansatörler, kompanzasyon panolarının olmazsa olmazlarındandır. Güç kat
sayısının düzeltilmesi için kullanılırlar. Pano içerisine yerleştirilen kondansatör grupları
Şekil 1'de verilmiştir.
Endüksiyon ilkesine bağlı olarak çalışan elektriksel elemanların çalışabilmeleri için
kullanacakları mıknatıslanma akımı, reaktif akımdır. Bu akıma karşı gelen reaktif güç,
tüketicilerin bağlı bulundukları sistemlerin güç katsayılarını küçültür. Dolayısıyla enerji
iletim ve dağıtım hatlarında gerilim düşümlerine ve güç kayıplarına neden olur. Bu
durumda verim azalmış olur. Elektrik yükünün ihtiyaç duyduğu endüktif reaktif güç,
kondansatörün sisteme sağladığı karşıt kapasiteli reaktif güç ile sağlanır. Bu sayede
şebekeden çekilen reaktif güçte bir düşüş sağlanmış olur.
Şekil 1. Kondansatör grupları
12
1.8.2.7. Sigortalar
Devreden geçen akımın işletme nominal akımının üstüne çıktığı durumlarda,
alternatif ve doğru akım devrelerinde kullanılan cihazları ve bu cihazlara ait iletkenleri
aşırı akımlardan koruyarak, cihazı ve devrenin zarar görmesini engelleyen elemanlara
sigorta denir. Sigortaların görevi, devre elemanlarının üstünden arzu edilmeyen aşırı
akımın geçmesini önlemektir. Devreye seri bağlanır.
Kompanzason panolarında, pano besleme girişinde, kondansatörlerin korunması ve
regülatör kumandası için kullanılacaktır. Anahtarlı otomatik sigorta veya NH bıçaklı
sigorta tercih edilmektedir. Anahtarlı otomatik sigorta kullanılacaksa, üç fazlı
kondansatörün tamamen devre dışı kalmaması için üç fazlı tip yerine 3 tane ayrı tek fazlı
kullanılması tercih edilmelidir. Bu sayede hangi kondansatör arızalı ise onun sigortası
atarak diğer iki kondansatörün görevini yapması sağlanış olur.
1.8.2.8. Kontaktör
Demir nüve üzerine sarılmış kontaktör bobinine gerilim uygulanmasıyla nüve
elektromıknatıs özelliği kazanmış olur ve karşısındaki paleti hareket ettirir. Bu sayede palet
üzerinde bulunan kontaklar, sabit kontaklarla birleşir veya ayrılır. Yani devre açma
kapama işlemini elektromanyetik olarak yapan elemandır. Örneğin Şekil 2'de pano üzerine
monte edilmiş bir kontaktör görüntüsü bulunmaktadır.
Kompanzasyon panolarında, kondansatör gruplarını devreye alıp, devreden çıkarma
işleminde kullanılır. Ana kontakların yanında, iki açık iki de kapalı kontak bulunmalı;
ayrıca akımları kondansatör akımlarının 1,25 mislinden büyük olmalıdır.
Kondansatör ilk çalışmaya başlarken fazla akım çekeceği için kompanzasyona özel
kontaktörler tercih edilmelidir. Kontaktörün iki kontak tipi olmalıdır. İlk olarak çok kısa
zaman için kondansatör akımı kontaktör dirençlerinden geçecek, daha sonra kontaktörün
normal kontağından geçecektir. Böylece kontaktördeki ilave seri direnç yardımıyla
kondansatörün fazla olan ilk çalışma akımı azaltılmış olacaktır.
Şekil 2. Kontaktör
13
1.8.2.9. Voltmetre Komütatörü
Voltmetre komütatörü genel olarak 3 giriş tek çıkışlı olarak üretilen, tek bir
voltmetre ile seçilen fazlar arası veya faz nötr arası gerilimleri ölçmemizi sağlayan paket
şalterlerdir. Analog veya dijital olan türleri vardır. Günümüz teknolojisinde gerilim
büyüklüğünün yanında, akım, frekans vb. büyüklükleri de ölçen multimetreler
geliştirilmiştir. 0-500 Volt ölçme alanında, 1 veya 1,5 hata sınıfında seçilir.
1.8.2.10. Voltmetre
Elektrik devrelerinde potansiyel farkını ölçmeye yarayan cihazlardır. Devreye
paralel bağlanır. Doğru akım ölçümlerinde DC, alternatif akım ölçümlerinde AC
kademesine alınır ve tahmin edilen voltajın üzerinde bir kademeye getirilir. Ayrıca yüksek
frekanslı gerilim ölçümlerinde, cihazın frekans sınırlarının bu ölçümü yapmaya elverişli
olması gerekmektedir. Aksi takdirde hatalı ölçümler elde edebiliriz.
1.8.2.11. Kosinüsfimetre
Tesisin güç katsayısını ölçmek için kullanılır. Şekil 3'de dijital kosinüsfimetre
görüntüsü bulunmaktadır. Doğru ölçüm yapabilmek için akım bobini uçlarının uygun
polaritede bağlanması gerekmektedir. Kosinüsfimetre, devreye, akım uçları seri gerilim
uçları paralel olacak şekilde bağlanır. Hata durumunda, akım bobini giriş uçlarının
yerlerinin değiştirilmesi yeterlidir.
Şekil 3. Kosinüsfimetre
14
1.8.2.12. Reaktif Güç Kontrol Rölesi
Temel olarak ekran, karşılaştırma bölümü ve çıkış röle devrelerinden oluşan,
ayarlanan güç katsayısına ulaşmak için kondansatörleri devreye alıp çıkarma işlemi yapan
elektronik cihazdır. Sistemdeki gerilim ile çekilen akım arasındaki faz farkını tespit ederek,
çıkış röle grubu ile kondansatör gruplarını devreye alıp çıkarır. Çalışma ilkesi; ölçme ve
karşılaştırma, anahtarlama, aşırı ve düşük gerilim koruması, faz açısı ölçme ve yön
belirleme prensiplerine dayanmaktadır. Örneğin Şekil 4'de dijital bir reaktif güç kontrol
rölesi bulunmaktadır.
Şekil 4. Reaktif güç kontrol rölesi
1.8.2.13. Kablo Pabucu ve Kablo Spirali
Kablo pabucu, kalın kesitli ve çok telli iletkenlerin cihazlara bağlantısında
kullanılır. Bağlantının sağlıklı olması açısından çok önemlidir. Bağlantı yapılırken
iletkenlerin çıplak kısımlarının pabuç dışında kalmamasına özen gösterilmelidir.
1.8.2.14. Mesnet İzolatörü
Panolarda, baraları pano gövdesi üzerine yalıtımlı olarak tutturmak için mesnet
izolatörleri kullanılır. Baralar için taşıyıcı ayak görevini üstlenen mesnet izolatörlerinin
bağlantı yeri metal, gövdesi ise porselen veya sertleştirilmiş plastik malzemeden
yapılmıştır.
15
1.9. Yöntem
Kontaktörlü reaktif güç kompanzasyonu yaparken izleyeceğimiz adımlar:
1.9.1. Gerekli Kondansatör Gücünün Seçilmesi
İlk olarak; tan( = üç
üç (7) formülünden cos( belirlenir.
Kompanzasyondaki amacımız cos( değerini 0,95 ’e yükseltmektir. Bunun için
Tablo 2'den gerekli K değeri belirlenip, aktif güç ile çarpılarak gerekli kondansatör
gücünü tayin ederiz.
(VAr) (8)
Çizelge 2. Kondansatör gücü
Şimdiki Ulaşılmak İstenen cos θ
cos θ 0,8 0,85 0,9 0,95 1
0,5 0,98 1,11 1,25 1,4 1,73
0,52 0,89 1,03 1,16 1,31 1,64
0,54 0,81 0,94 1,08 1,23 1,56
0,56 0,73 0,86 1 1,15 1,48
0,58 0,66 0,78 0,92 1,08 1,41
0,6 0,58 0,71 0,85 1,01 1,33
0,62 0,52 0,65 0,78 0,94 1,27
0,64 0,45 0,58 0,72 0,87 1,2
0,66 0,39 0,52 0,66 0,81 1,14
0,68 0,33 0,46 0,59 0,75 1,08
0,7 0,27 0,4 0,54 0,69 1,02
0,72 0,21 0,34 0,48 0,64 0,96
0,74 0,16 0,29 0,43 0,58 0,91
0,76 0,11 0,23 0,37 0,53 0,86
0,78 0,05 0,18 0,32 0,47 0,8
0,8 0,13 0,27 0,42 0,75
0,82 0,08 0,21 0,37 0,7
0,84 0,03 0,16 0,32 0,65
16
1.9.2. Kondansatör Tayini
İlk adımda seçilen kondansatör değerinin, sonraki adımlarda seçilen
kondansatörlerin değerlerinden küçük olmasına dikkat edilmelidir.
1.9.3. Akım Trafosunun Tayini
Akım trafolarının hatasız çalışması için etiket değerlerinde yazan akımın 0.1 katı
ile 1.2 katı arasında akım geçmesi istenmektedir.
1.9.4. Reaktif Rölenin Bağlanması
Akım trafosu her zaman kondansatörlerden önce ve işletmenin ilk girişine, aynı
zamanda rölenin 1 ve 2 numaralı uçlarına bağlanacaktır. Rölenin 4 ve 5 numaralı
uçlarına, akım trafosunun bağlı olmadığı diğer iki faz bağlanmalıdır.
1.9.5. Reaktif Rölenin İşletmeye Alınması
Yüzde ayar elemanı %50 ‘ye getirilir ve röle otomatik konumuna alınır. Daha sonra
c/k ayarı yapılır.
c:1. Adımdaki kondansatör gücü
k:Akım trafosunun çevirme oranı
17
2. TEORİK ALTYAPI
2.1. Kondansatörlerin Hesabı
Alternatif akım şebekelerinde kondansatörler reaktans gibi etki ederler. Kapasitif
reaktans;
ohm’ dur. (9)
(10)
C:Kondansatörün kapasitesi (Farad)
F:50 Hz
Bu durumda U gerilimine bağlanan kondansatörün çektiği akım;
olur. (11)
Kondansatörün akımı gerilimine göre 90 öndedir. Bu durumda kondansatörün
şebekeden çektiği kapasitif akım, şebekeye verdiği endüktif akıma eş değerdedir.
Kondansatörün gücü;
kVar veya
kVar (12)
Buradaki Qc kapasitif ve endüktif güç arasında faz farkı vardır ve kapasite
ileridedir. Her ikisinin de doğrultuları aynı; ancak yönleri terstir. Sonuç olarak kapasitif
güç, endüktif gücü götürerek kompanzasyon etkisi yapar.
Üç fazlı alternatif akım tesislerinde kondansatör grupları Δ veya * olarak
bağlanabilir.
Üçgen (Δ) bağlamada;
kVar (13)
18
Yıldız (*) bağlamada;
kVar (14)
, gerilimi
, kapasitif akımı gösterir.
Her iki durumda da kapasitif reaktif gücün eşit olduğu kabul edilirse;
sonucuna ulaşılır. (15)
İzolasyon bakımından gerilimler arasındaki farkın önemli olmadığı alçak gerilim
sistemlerinde -bağlama, Y-bağlamaya göre 3 daha ekonomiktir. Bu durumlarda
kondansatörlerin üçgen bağlanması tercih edilir.
2.2. Reaktif Gücün Belirlenmesi
Bir tüketicinin reaktif güç ihtiyacını belirlemek için öncelikle bu tüketicinin şebekeden
çektiği görünür gücün, buna ait katsayısının ve güç katsayısının çıkarılması
istenen değerinin bilinmesi gerekir. Güç katsayısının istenilen değere
çıkartmak için gerekli olan kondansatör gücünü belirlemek için iki yol vardır.
İlk yolda; güç katsayısı iken çekilmekte aktif gücü sabit tutulur ve bu
duruma göre görünür güç gibi bir değere düşer. (
İkinci yolda; görünür gücü güç katsayısında da aynı değerde tutulur ve bu
durumda çekilmekte olan aktif güç gibi bir değere çıkar.
Kompanzasyondan önceki reaktif güç;
(16)
Kompanzasyondan sonra ise;
olur. (17)
Buna göre kondansatör gücü;
dersek; gerekli kondansatör gücü;
olarak bulunur. (18)
19
2.3. Bir Tesise Ait Güç Değerinin Tespiti
Bir tüketicinin kompanzasyon gücünü belirleyebilmek için tesise ait görünür, aktif ve
reaktif güçlerinden herhangi ikisinin veya bunlardan biriyle güç katsayısı bilinmelidir. Bu
işlemi yaparken tesis için iki farklı durum göz önünde bulundurulur.
2.3.1. Tesis Proje Aşamasındadır ve Ölçü Değerleri Mevcut Değildir
Proje aşamasındaki tesise ait nominal değerler ve normal güç katsayısı bilinmektedir.
Güç katsayısının tarife kurallarına göre hangi değere getirileceği kararlaştırılıp,
kompanzasyon gücü bulunabilir.
2.3.2. Tesis Çalışmaktadır ve Çeşitli Ölçü Aletleri Bulunur
a) Tesisin hat akımı ve hat gerilimi ölçülerek görünür gücü hesaplanır. Aktif ve reaktif
güç için güç katsayısı bilinmelidir. bilinir ise;
ifadesinden hesaplanır. (19)
‘yi bulmak için -metre bağlanabilir.
b) Wattmetre ile tesisin aktif ve reaktif gücü ölçülür. İstenirse;
(20)
(21)
değerleri hesaplanabilir. İstenilen güç katsayısı bilinirse;
(22)
bağıntısından bulunur. Ortalama P ve Q değerlerine göre kondansatör gücü;
(23)
ile hesaplanır.
20
3.TASARIM
3.1. Pano Dış Tasarımı
Kompanzasyon panomuzun dış tasarımı yapılırken bağlantıların kolay yapılabilmesine
özen gösterilmiştir. Bu nedenle üç ve tek fazlı yükler için ayrı bağlantı grupları
oluşturulmuş, güvenlik amacıyla da bu gruplar iki farklı anahtar ile kumanda edilir şekilde
tasarlanmıştır.
Ön bölme, iç yapının daha net görünebilmesi ve sistemin işleyişinin çalışma anında da
izlenebilmesi amacıyla cam olarak tasarlanmıştır. Bu sayede panonun hem görselliği
artmış hem de daha kullanışlı bir hale gelmiştir.
Panonun üst kısmına ise reaktif röle ve multimetre yerleştirilmiştir. Böylece sistem
hem düzenlenebilmekte hem de sonuçlar anlık olarak ölçü aletleri üzerinden
izlenebilmektedir.
3.1.1. Pano Dış Genel Görünüm
Pano dış görüntüsünün AutoCAD çizimi, aşağıdaki Şekil 5'de gösterilmiştir.
Şekil 5. Pano dış görünüm AutoCAD çizimi
21
3.1.2. Pano Dış Genel Görünüm Elemanları
3.1.2.1. Reaktif Röle
Pano üzerinde kullanmış olduğumuz dijital reaktif rölenin AutoCAD çizimi
aşağıdaki Şekil 6'da gösterilmiştir.
Şekil 6. Reaktif röle
22
3.1.2.2. Multimetre
Pano üzerinde kullanmış olduğumuz multimetrenin AutoCAD çizimi aşağıdaki
Şekil 7'de gösterilmiştir.
Şekil 7. Multimetre
3.1.2.3. Bağlantı ve Anahtar Bölmesi
Pano üzerinde kullanmış olduğumuz bağlantı ve anahtar bölmesinin AutoCAD
çizimi aşağıdaki Şekil 8'de gösterilmiştir.
Şekil 8. Bağlantı ve anahtar bölmesi
23
3.2. Pano İç Tasarımı
Panonun iç tasarımı yapılırken, kullanılan malzemeler gruplandırma ile farklı
bölmelere alınmıştır. Böylece panonun işleyişi daha net anlaşılabilir hale gelmiş, monte ve
demonte işlemleri kolaylaştırılmıştır.
Malzeme grupları sistemin işleyişine göre ve benzer renk kablolar ile donatılmıştır.
Sistem en kolay kullanım için dizayn edilmiştir. Geliştirilebilir olması için pano içinde bir
miktar alan bırakılmıştır.
Pano yukarıdan aşağıya; akım trafoları, sigortalar, röleler ve ana sigorta, kondansatör
grubundan oluşmaktadır. Malzemelere ilişkin kullanım değerleri üzerindeki etiketlerde
bulunmaktadır.
3.2.1. Pano İç Tasarım Genel Görünüm
Pano iç görüntüsünün AutoCAD çizimi, aşağıdaki Şekil 9'da gösterilmiştir.
Şekil 9. Pano iç görünüm AutoCAD çizimi
24
4. SONUÇ
"Reaktif Güç Kompanzasyonu” adı altında yaptığımız tasarım, reaktif güç katsayısının
düzeltilmesi uygulaması panosunu kullanacak kişilere, konu hakkında detaylı bilgilere ve
pratiğe sahip olma imkanı vermektedir.
Farklı türde yüklerin bağlanabilmesi ve kolay kullanımı; kısıtlı zaman aralıklarında,
kişilerin farklı uygulamaları yapma, sonuçları görme ve yorumlamalarına olanak
sağlamaktadır. Bölümümüz öğrencilerinin konu hakkında birebir uygulama yapmasına
imkan verecek olan tasarımımız, geliştirilebilir olması dolayısıyla esnek bir çalışma alanı
sunmaktadır. Bu sayede kişilerin akademik gelişmesini teorik ve pratik olarak
sağlamaktadır.
25
5. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRME
Yaptığımız proje ile kompanzasyon sistemlerinin amacı ve önemi daha iyi
anlaşılmıştır. Uygulamada karşımıza çıkabilecek olan aksaklıklar ve hataların nerelerden
kaynaklandığını anlamamıza yardımcı olmuştur. İş planı yapılarak koordinasyonlu bir
şekilde çalışma becerisi kazandırmıştır. Çalışmalarımız, mümkün olduğu kadar herkese
eşit sorumluluk ve çalışma yükü altında olacak şekilde devam etmiştir. “Reaktif Güç
Kompanzasyonu” projemizi hazırlarken karşılaşılan sorunlar ve beklenmedik durumların
çözümünde ortak çaba ile aşılmaya çalışılmıştır.
Projede yer alan kişilerin görev ve sorumluluk alanları aşağıda ki Tablo 3'de
verilmiştir.
Çizelge 3. Görev ve sorumluluk tablosu
Proje Ekibi
Proje Tasarımı
Gerçekleme ve Test
Araştırma
Tasarım
Uygulama
Araştırma
Tasarım
Uygulama
Emre ER
X
X
X
X
X
Yüksel
SEMİZ
X
X
X
X
X
Özkan
KAHRAMAN
X
X
X
X
X
26
KAYNAKÇA
[1]. MEB-MEGEP, Kompanzasyon Cihazları ve Montajı, Ankara: 2007.
[2]. M. Köksel, Reaktif Güç Kompanzasyonu, İstanbul: Birsen Yayınevi, 204s, 2000.
[3]. MEB-MEGEP, AG Dağıtım ve Kompanzasyon Panoları, Ankara: 2011.
27
BAŞARI ÖLÇÜTLERİ, STANDARTLAR VE KISITLAR
Projemizin ilk taslak halinden, gerçekleştirilebilir ve sürdürülebilir bir konuma gelme
aşamaları boyunca dikkat edilmesi gereken başarı ölçütleri, standartlar ve kısıtlar formu
doldurularak sunulmuştur. Form EK-2 adıyla ekler kısmında bulunmaktadır.
ARAŞTIRMA OLANAKLARI
Projemizin tasarım aşamasında; proje grubunun kendi çalışmalarına ek olarak, EMO
dokümanlarından, bölümümüz öğretim üyelerinin ve farklı üniversite fakülte öğretim
üyelerinin konuya ilişkin yayınlarından yararlanılacaktır. Projenin fiziksel tasarımı
konusunda ise; bu alanda iş yapmakta olan mühendis ve şirketlerle fikir alış verişi
yapılacaktır.
Projenin fiziki tasarımı sırasında; kullanılacak malzemelerin farklılıkları, birbiriyle
uyumları hem gerçekleştirilerek hem de simülasyon ortamında test edilecektir. Bu sayede
birleşim zamanında ortaya çıkabilecek problemler en az seviyeye indirgenmiş olacaktır.
MALZEME VE TEÇHİZAT OLANAKLARI
Projemizin fiziki tasarımı boyunca kullanılacak malzemelerin tahmini maliyet raporu,
EK-3 adı ile eker kısmında belirtilmiştir.
28
ttiği i i d i
k l jik ü l k
ki liği if d i l k
Meslektaşlara yardımcı mesleki yardımcı
EKLER
EK 1. IEEE Etik Kuralları
IEEE Etik Kuralları
IEEE Code of Ethics
IEEE üyeleri olarak bizler bütün dünya üzerinde teknolojilerimizin hayat standartlarını
etkilemesindeki önemin farkındayız. Mesleğimize karşı şahsi sorumluluğumuzu kabul ederek,
hizmet ettiğimiz toplumlara ve üyelerine en yüksek etik ve mesleki davranışta bulunmayı söz
verdiğimizi ve aşağıdaki etik kuralları kabul ettiğimizi ifade ederiz.
1. Kamu güvenliği, sağlığı ve refahı ile uyumlu kararlar vermenin sorumluluğunu kabul
etmek ve kamu veya çevreyi tehdit edebilecek faktörleri derhal açıklamak;
2. Mümkün olabilecek çıkar çatışması, ister gerçekten var olması isterse sadece algı olması,
durumlarından kaçınmak. Çıkar çatışması olması durumunda, etkilenen taraflara
durumu bildirmek;
3. Mevcut verilere dayalı tahminlerde ve fikir beyan etmelerde gerçekçi ve dürüst
olmak;
4. Her türlü rüşveti reddetmek;
5. Mütenasip uygulamalarını ve muhtemel sonuçlarını gözeterek teknoloji anlayışını
geliştirmek;
6. Teknik yeterliliklerimizi sürdürmek ve geliştirmek, yeterli eğitim veya tecrübe olması veya
işin zorluk sınırları ifade edilmesi durumunda ancak başkaları için teknolojik
sorumlulukları üstlenmek;
7. Teknik bir çalışma hakkında yansız bir eleştiri için uğraşmak, eleştiriyi kabul etmek ve
eleştiriyi yapmak; hatları kabul etmek ve düzeltmek; diğer katkı sunanların emeklerini ifade
etmek;
8. Bütün kişilere adilane davranmak; ırk, din, cinsiyet, yaş, milliyet, cinsi tercih, cinsiyet
kimliği, veya cinsiyet ifadesi üzerinden ayırımcılık yapma durumuna girişmemek;
9. Yanlış veya kötü amaçlı eylemler sonucu kimsenin yaralanması, mülklerinin zarar
görmesi, itibarlarının veya istihdamlarının zedelenmesi durumlarının oluşmasından
kaçınmak;
10. Meslektaşlara ve yardımcı personele mesleki gelişimlerinde yardımcı olmak ve onları
desteklemek.
29
IEEE Code of Ethics
We, the members of the IEEE, in recognition of the importance of our technologies in
affecting the quality of life throughout the world, and in accepting a personal obligation to our
profession, its members and the communities we serve, do hereby commit ourselves to the
highest ethical and professional
conduct and agree:
1. to accept responsibility in making engineering decisions consistent with the safety, health
and welfare of the public, and to disclose promptly factors that might endanger the public
or the environment;
2. to avoid real or perceived conflicts of interest whenever possible, and to
disclose them to affected parties when they do exist;
3. to be honest and realistic in stating claims or estimates based on available data;
4. to reject bribery in all its forms;
5. to improve the understanding of technology, its appropriate application, and potential consequences;
6. to maintain and improve our technical competence and to undertake technological tasks
for others only if qualified by training or experience, or after full disclosure of pertinent
limitations;
7. to seek, accept, and offer honest criticism of technical work, to acknowledge
and correct errors, and to credit properly the contributions of others;
8. to treat fairly all persons regardless of such factors as race, religion, gender, disability,
age, or national origin;
9. to avoid injuring others, their property, reputation, or employment by false
or mlicious action;
10. to assist colleagues and co‐workers in their professional development and to support them
in following this code of ethics.
Approved by the IEEE Board of Directors
Agust 1990
ieee‐ies.org/resources/media/about/history/ieee_codeofethics.pdf
30
Mühendisler İçin Etik Kuralları
Code of Ethics for Engineers
Etik kuralları ile ilgili faydalı web adresleri
IEEE Code of Ethics http://www.ieee.org/about/corporate/governance/p7‐8.html
NSPE Code of Ethics for Engineers http://www.nspe.org/resources/ethics/code‐ethics
American Society of Civil Engineers, UC Berkeley Chapter http://courses.cs.vt.edu/professionalism/WorldCodes/ASCE.html
Engineering Ethics BY DENISE NGUYEN http://sites.tufts.edu/eeseniordesignhandbook/2013/engineering‐ethics‐2/
Code of Ethics of Professional Engineers Ontario http://www.engineering.uottawa.ca/en/regulations
Bir kitap: What Every Engineer Should Know about Ethics Yazar: Kenneth K. Humphreys CRC Press
EMO – Elektrik Mühendisleri Odası Etik Kütüphanesi http://www.emo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=50871&tipi=46&sube=0#.U1QfyVV_tjs
31
EK 2. Disiplinler Arası Çalışma
Bitirme Projemizin yapım aşamasında teknik ve teorik bilgi olarak yardım
aldığımız Sayın Elk. Müh. İzzet KÖMÜRCÜ 'ye ekip olarak teşekkürü bir borç biliriz.
Trabzon bölgesinde elektrik mühendisliği yapıyor olmasından dolayı teknik ara
gereçleri nerden temin edebileceğimiz ve teorik sıkıntıları düştüğümüzde bize yardımcı
olmuştur. Bitirme çalışmamız için gerekli araç gereçleri Değirmendere Sanayiden
temin ettik. Projemizin dış metal kısmını oluşturan sac kutuyu tasarladığımız şekilde
sanayide imal ettirip gerekli elemanlarımızın yerleştirilmesi işlemine başlayarak montaj
aşamasını yoğun süren bir çalışmanın ardından tamamladık. Projemiz için tahmini
olarak belirlemiş olduğumuz 1280 TL tutarını daha da aşağıya çekerek projemizi
1154,75 TL’ ye tamamladık.
32
EK 3. Başarı Ölçütleri, Standartlar ve Kısıtlar Formu
Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
STANDARTLAR VE KISITLAR FORMU
Tasarım Projesinin hazırlanmasında Standart ve Kısıtlarla ilgili olarak, aşağıdaki soruları
cevaplayınız.
1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.
Projemiz tasarım ve uygulama şeklinde olacaktır. Şu an hazırlanan proje, bitirme projemize ön
hazırlık kapsamındadır.
2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü? Proje kapsamında kullanılacak yük çeşidi ve bu yüke bağlı olarak, kullanılacak -başta
kondansatör grupları olmak üzere- malzemelerin değerleri hesaplanacaktır.
3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?
Koruma, ölçme, güç elemanlarını incelediğimiz derslerimizden teorik olarak, laboratuvar
derslerimizde edindiğimiz bilgilerden ise pratik alanda faydalandık.
4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?
Proje sonunda oluşturacağımız set test edilerek optimum konuma getirilecektir. Çalışmalarımız
TSE standartları gözetilerek yürütülecektir.
5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir? a) Ekonomi : Projemizde piyasadan alınacak malzemelerin, araştırma sonucu uygun kalitede
ve en düşük maliyete sahip olması dikkate alınacaktır.
b) Çevre sorunları:Projemiz herhangi bir çevresel soruna sahip olmamakta, aksine enerji
verimliliği sağlamaktadır.
c) Sürdürülebilirlik: Proje geliştirilebilir bir yapıda olacaktır. Bu nedenle proje geliştirilerek
sürdürülebilir.
d) Üretilebilirlik:Proje, üniversite, ilgili liseler ve meslek eğitim alanlarında kullanılmak için
üretime uygundur.
e) Etik:Herhangi bir etik kısıtlama bulunmamaktadır.
f) Sağlık:Projenin insan sağlığına olumsuz bir etkisi bulunmamaktadır.
g) Güvenlik:Proje üzerinde gerekli güvenlik etiketleri bulundurulacaktır. Ara bağlantılar ve
uzantılar kapalı alanda bulunacağı ve koruma elemanları ile desteklendiği için güvenlik
sorunu oluşturmamaktadır.
h) Sosyal ve politik sorunlar:Projemizde, sosyal ve politik bir soruna neden olacak bir unsur
bulunmamaktadır.
Not: Gerek görülmesi halinde bu sayfa istenilen maddeler için genişletilebilir.
33
EK 4. Maliyet Tablosu
Projemizin yapım aşamasında kullandığımız malzemeler, fiyatları ve toplam
maliyet aşağıdaki Tablo 4'de verilmiştir.
Çizelge 4. Maliyet tablosu
Malzeme Adı
Özellikler
Adet
Birim
Fiyat(TL)
Tutar(TL)
Reaktif Güç kont.
Rölesi
1faz/3faz, 12
kademeli
1 265,45 220
Otomatik Sigorta 3 kutuplu 5 12,27 50
Otomatik Sigorta 1 kutuplu 18 3,37 40
Kontaktör 220 VAC
4KW(9A)
6 25,83 145,5
Kondansatör 1 KVAr 3 28,38 85
Kondansatör 1,5 KVAr 3 29,15 87,5
Akım Trafosu Class:0,5 30/5 3 34,90 100
Trifaze aktif-reaktif
kapasitif elektro.
sayaç
3 fazlı, 4 telli
380/220 V
1 76,92 76
Multimetre CT-25, Pano tipi 1 110,45 110,75
Kompanzasyon
Panosu
50*65*25 1 100 100
Kablo 1,5 mm 2,5 mm 20 m 1 20
Pabuç Jak bağlantılar 200 0,20 40
Banan Jak Bağlantı kabloları 200 0.50 70
Mesnet izolatörü 1NS 1 4 3,3 10
TOPLAM
MALİYET
1154,75
34
EK 5. Çalışma Takvimi
Bitirme projesinin durumu ve tarihlere ilişkin olan çalışma takvimi tablo 5'de
verilmiştir.
Çizelge 5. Çalışma takvimi
Bitirme Projesinin Durumu
01/03/14 15/03/14 03/04/14 18/04/14 01/05/14 05/05/14
Bitirme Projesinin Taslağının Hazırlanması
+
Gerekli Malzemelerin Tayini
+ +
Panı Dış Sacının İmalatı
+
Montaja Hazırlık
+
Akım Trafosu ve Sigortaların Montajı
+
Kontaktör ve Kondansatör Grubunun Montajı
+
Yüklerin Belirlenmesi
+
Test ve Bitirme Tezinin Yazımı
+
35
ÖZGEÇMİŞ
Özkan KAHRAMAN 20 Şubat 1992'de İstanbul Kadıköy'de doğdu. İlköğrenimini
1998-2006 yıllarında Nezahat Aslan Ekşioğlu İlköğretim okulunda, lise öğrenimini 2006-
2010 yılları arasında Hayrullah Kefoğlu Anadolu Lisesinde yaptı. 2010 yılında Karadeniz
Teknik Üniversitesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü'nde Lisans Programı'na
başladı.
Yüksel SEMİZ 19 Haziran 1989'da Trabzon'da doğdu. İlköğrenimini 1995-2003
yıllarında İsmet Paşa İlköğretim okulunda, lise öğrenimini 2003-2007 yılları arasında
Kanuni Anadolu Lisesinde yaptı. Öğrenimine 2 yıl ara verdikten sonra 2009 yılında
Karadeniz Teknik Üniversitesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü'nde Lisans
Programı'na başladı.
Emre ER 11 Mart 1991'de Tokat Niksar'da doğdu. İlköğreniminin ilk 5 yılını 1997-
2002 yıllarında Büyük Ata İlköğretim okulunda, son 3 yılını 2002-2005 yıllarında Niksar
İlköğretim okulunda yaptı. Lise öğrenimini 2005-2009 yılları arasında Bahçelievler
Anadolu Lisesi İstanbul'da yaptı. 2009 yılında Karadeniz Teknik Üniversitesi, Elektrik
Elektronik Mühendisliği Bölümü'nde Lisans Programı'na başladı.