Ülkemizde elektrik sektörünün kompanzasyon olgusu ile tanışıklığı 1980 yılı ile başlar. Seksen öncesi yıllarda reaktif enerji tarifesi uygulaması olmamasına rağmen çok az sayıda ağır sanayi kuruluşu elektriki yararları açısından güç kompanzasyonu sistemleri tesis ederek çalışmışlar. 1980 yılı ile birlikte tüm sanayi ve ticari elektrik aboneleri belirli güç sınırı üzerinde sözleşmesi olanlar başta aşamalı olarak tarife kapsamına alınmışlardır.
Önceki yıllarda üretilen digital kombi sayaçlar indüktif-kapasitif tüketim kayıtlarını 3 fazın bileşkesini alarak yapmakta iken, yukarıda anılan dönemden itibaren her üç fazı bağımsız değerlendirerek aynı anda indüktif ve kapasitif değerleri kaydetmektedir.
Elektromekanik sayaçlar ile kıyaslayarak anlatacak olur isek; ayrı ayrı tesis edilen endüktif ve kapasitif sayaçlar aynı anda değer kaydetmez idi. Birinci nesil digital kombi sayaçlarda böyle çalışmakta idi.
Bu uygulamanın yaygınlaşması ise teknik yararlarından çok finansal anlamda hızlı bir amortisman getirisi sunulması ile sağlanabilmiştir.
Başlangıçta reaktif tüketim, aktif tüketimin %50 si oranına kadar bedelsiz iken ve kapasitif (aşırı kompanzasyon) fazlalığa bir yaptırım uygulanmaz iken, aşamalı olarak izin verilen oranlar indüktif ve kapasitif olarak daraltılarak daha yoğun ve hassas kompanzasyon dönemine geçilmiştir.
İkinci nesil kombi sayaçlardaki bu önemli fark, özellikle aydınlatma ağırlıklı, dengesiz yüklü ve her faz için farklı karakterdeki güç katsayısı (örn.L1 end, L2 kap,L3 end gibi) olan ofis, AVM, banka gibi tüketicilerde kompanzasyonu dahada karmaşık ve zor hale getirmektedir.
Bu konudaki çözüm önerilerimizi yazımızın devamında bulabilirsiniz.
En başından itibaren tarife dışı bırakılan ibadethanelere ve konutlara ise halen reaktif enerji tarifesi uygulanmamaktadır.
En son 2006-2007 EPDK(Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu) tebliği ile 2008 yılı başı itibarı ile güç basamağı kaldırılarak tarife başlangıcı olan 9,2 kW ve yukarısı sözleşme gücüne sahip tüm sanayi ve ticari aboneler endüktif ve kapasitif tarife kapsamına alınmışlardır.
Söz konusu tebliğ ile şu anda uygulanmakta olan oranlar ise; 30 kW’a kadar sözleşmesi olan aboneler endüktif 0,33-kapasitif 0,20,30 kW ve yukarı değerde sözleşmeli aboneler ise endüktif 0,20-kapasitif 0,15 sınırları ile çalışmaktadırlar.
– Özellikle konutlara reaktif tarifesi uygulanmaması önemli bir konu başlığı olup, sonraki sayılarımızda geniş olarak ele alacağız.
Yukarıdaki açıklamalara genel olarak kompanzasyonun tarihçesi diyelim ve işin teknik boyutuna geçelim.
Tüm sanayi-ticari aboneler bu sınırları aştıkları takdirde yürürlükte olan Reaktif enerji birim fiyatından reaktif enerji bedeli ödemektedirler. Genel olarak bu bedel toplamı ise tüketim ve tesis gücü ile orantılı olarak aktif tüketim bedelinin, vergiler hariç %30-35 i civarındadır.
Reaktif enerji nedir ?
Genelde kayıp enerji olarak da adlandırılan olgu aslinda bir kayıp olmayıp, endüktif yüklerin ihtiyacı olan miknatislama-endüksiyon enerjisidir.
Bir önemli değişiklikte 2008 yılı öncesine kadar tarife disi bırakılan resmi daireler ve eğitim kurumları da son tebliğ ile uygulama kapsamına alınmışlardır.
Kompanzasyon Nedir ?
Kompanzasyon ise; endüktif(bobinli) yüklerin ihtiyacı olan bu enerjinin şebekeden tüketilmeyip, her abone tarafından gerekli olan miktarın kendisi tarafından üretilmesidir.
Bu konu ile ilgili tüketicilerin ve uygulayıcıların birçoğu tarafından bilinmeyen özellikte kombi sayaçların okuma prensibinin 2004 yılı ikinci yarısında değiştirilmiş olduğudur.
Kompanzasyonun üç evresi; Kaliteli, verimli ve uzun ömürlü bir kompanzasyon tesis etmenin olmazsa olmaz üç şartı vardır.
- Doğru ihtiyaç hesabı, güc analizi ve projelendirme.
- Kaliteli malzeme kullanarak doğru dizayn-üretim,cok iyi akım(güç) okuma.
- Uygulama sonrası ise sürekli periyodik bakım-gözlem-izleme.
Bundan otuz yıl önce yapılan otomatik kompanzasyon sistemlerinde olan doğru hesaplama ve kaliteli malzeme kullanarak ortalama bir ölçüm hassasiyeti ile verim almak olası idi.
Günümüzde ise elektrik makinelerindeki değişen teknolojinin beraberinde getirdiği özellikler, enerji tarifesindeki oran daraltmaları ve sayaç okuma prensiplerinin değiştirilmesi, güç analizi ile uygulama sonrası sistemin izlenmesini zorunlu kılmaktadır.
Kompanzasyon Hesabı ve Güç Analizi;
Artik konu ile ilgili bilinen en geçerli formül Qc =P(t901- tgo2) bu formülde;
Qc; gereken kondansatör(kompanzasyon)gücü-birimi (var.)
P; tesis aktif gücü-birimi (watt)
tgọ1; kompanzasyon öncesi reaktif tüketim mik./aktif tüketim mik.
tgo2; yükseltilmek istenen değer(günümüz tarifesi gereği Coso2=1 ve tgo2=0)
Sonuç olarak formülümüzü günümüze uyarlar isek; Qc = P.tgo1 olarak uygulamalıyız.
Güç üçgenimizde;
S; zahiri(görünen) güç VA
P; aktif güç w
Q; reaktif güç VAR
Ayrıca trifaze kondansatör için;
Qc = U2.0.3C – VAR
I = Qc / V3.Uc – Amper
Bu formüllerde; U; faz arası gerilim C; kondansatör faz kapasitesi –farad
() = 2π.f – radyah/sh.
() ; açısal frekans
f; şebeke frekansı Hz.
temel frekans 50 HZ.
Yürürlükte bulunan reaktif enerji tarifesine göre; reak tif tüketim miktarının aktif tüketim miktarının %20 sine ulaşması ve geçmesi, reaktif üretim (kapasitif) mikta rinin ise aktif tüketimin %15 ine ulaşması ve geçmesi hallerinde reaktif bedel tahakkuku uygulanmaktadır.
Yani reaktif tüketim (endüktif) %19,99 ile reaktif üretim (kapasitif) %14,99 değerleri maksimum değerlerdir.Bu oranlar teknik anlamda tgo değerleridir.
Bu oranlar teknik anlamda tgo değerleridir. Yani %20 indüktif için tgo = 0,2 , %15 kapasitif için tgo = 0,15 reaktif bedel uygulama başlangıç değerleridir.
Bir başka deyişle tgo 0,2 eşdeğeri Coso 0,98 indüktif güç katsayısı altı ile tgo 0,15 eşdeğeri Coso -0,988 kapasitif güç katsayıları üstü reaktif bedel uygulanır.
Bu sınırlara göre formülde hesaba esas hedef güç katsayısını daima 0,98 ile -0,988 arasında belirlemek gerekmektedir. Sonuç olarak ideal hedef güç katsayısı 1 olacağından sıfır derecelik açı ve tgo2=0 olur.
Bu oranlar 30 kW ve üzeri sözleşme gücü olan ticari ve sanayi aboneleri için uygulanmaktadır
Çok iyi akım-güç okumadan kastettiğimiz şey ise reaktif güç kontrol rölesinin referans aldığı ölçü akım trafosunun reel olarak çekilen akıma eşdeğer büyüklükte seçilmesi gereğidir. Çünkü geçerli olan sınırlar altında bir kompanzasyonu daha verimli kılmak için hassas akım algılayıp, akım değişikliklerine hızlı cevap verebilmek şarttır.
Bu şekilde çalışmanın kaçınılmaz olumsuz yanı ise sık aralıklar ile kademe devreye alıp çıkartma sonucu anahtarlama elemanları ve kondansatörlerin teknik ömürlerini kısa sürede bitirmeleri olmaktadır.
Günümüzde ise anahtarlama elemanı olarak tristör kullanımı bu sorunu büyük ölçüde ortadan kaldırmaktadır. Tüm bu hızlı çalışmalar ise kompanzasyon panosunda kullanılan malzemelerin fiziksel kontrolü, kondansatör kapasite ölçümleri ile birlikte okuma dönemleri içerisinde periyodik olarak sayaç endekslerinin izlenmesini gerektirmektedir.
Uzaktan izleme,güç analizi gerektiren harmonikli devreler ve çözümleri ile ilgili önerilerimizi daha sonraki sayılarımızda ele alacağımızı belirterek bir sonraki sayımızda buluşmak üzere hoşçakalın.
Makale: Mehmet ERKAL -Elektrik Mühendisi- Mayıs 2011 Sektörüm Dergisi
