Reaktif Güç Kompanzasyonu Nedir? Nasıl Yapılır?

Reaktif güç kompanzasyonu, elektrik sistemlerindeki reaktif güç sorunlarını çözmek için kullanılan bir tekniktir. Reaktif güç, bir devrenin kapasitif veya indüktif elemanlarının neden olduğu güçtür ve gerçek güçten farklı olarak elektrik enerjisi üretmez veya tüketmez. Bu nedenle, reaktif güç, elektrik sistemlerinde sorunlara neden olabilir ve sistemin verimliliğini azaltabilir.
Şimdi bu güç kavramlarını biraz inceleyelim.
AC güç sistemlerinde iki farklı tipte güç vardır. Aktif güç ve reaktif güç.
Aktif güç bir yüke sağlanan esas güçtür. Temiz güçtür de diyebiliriz. Bu gücün kullanımını fiziksel olarak görürüz. Aktif güç lambaları yakan, vinçleri, konveyörleri, içinde motor olan her türlü makinenin hareket etmesini sağlayan güçtür.
Reaktif güç ise isminden de anlaşılabileceği gibi aktif olarak iş yapmayan ama AC sistemlerin mıknatıslanması için gerekli bir güçtür. Yani bu güç kullanılmaz; ama uygulamada elektrik makineleri ve motorlar mıknatıslanmalarını sağlayabilmek için bağlandıkları şebekeden reaktif güç de çekerler. Çekilen bu reaktif güç daha sonradan tekrar şebekeye iletilir.
Yani aktif gücün mekanik güce dönüştüğü, reaktif gücün ise sadece mıknatıslanmayı sağladıktan sonra şebekeyle yük arasında bir döngüde dolaştığı bir sistem düşünün.
Aktif (P) ve reaktif (Q) güçten bahsettik ama ayrıca görünür güç (S) de vardır. Görünür güce bu iki gücün bileşkesi dersek yanlış olmaz.
Cos fi ise aktif güç ile görünür güç arasında oluşan faz açısıdır. Mantıken bu faz açısını azalttığımız zaman reaktif güç azalacak ve dolayısıyla aktif güç ile görünür güç birbirine yaklaşacaktır. Yani ideale en yakın enerjiyi elde etmemiz mümkün olacaktır.
İdeal bir kompanzasyon sisteminde cosfi’nin 1 olması beklenir.

Reaktif güç talep eden makineler şunlardır: Asenkron ve senkron motorlar, bobinler, transformatörler, redresörler, endüksiyon ve ark fırınları, kaynak makinaları, havai hatlar, balastlar, floresan, sodyum, neon ve cıva buharlı lamba balastları.
Reaktif güç çeken makineler şebekeden ne kadar fazla reaktif enerji çekerlerse enerji de bir o kadar boşa gider. Peki, biz şebekeden çekilen bu reaktif gücü azaltabilirsek ya da hiç çekmezsek şebekeyi rahatlatabilir miyiz? İşte burada reaktif güç kompanzasyonu devreye gidiyor ve bu sorunun cevabını veriyor.
Reaktif Güç Kompanzasyonu Nedir?
Reaktif güç kompanzasyonu, kondansatör grupları kullanarak şebekeden çekilen reaktif gücü azaltmak ve sistemde daha temiz bir güç barındırmak için yapılan işlemin genel adıdır. Bu işlem sonucunda faz açısı sıfıra yaklaştırılarak enerji kalitesi artırılır.

Kompanzasyon, güç faktörünü ve dolayısıyla güç kalitesini iyileştirmeyi amaçlar. Elektrik dağıtım sistemi üzerindeki yükü azaltır, enerji verimliliğini arttırır ve elektrik maliyetlerini düşürür. Ayrıca istikrarsızlık ve ekipman arızası olasılığını da azaltır.
Konunun daha iyi anlaşılabilmesi için bir görselle konuyu pekiştirelim:


Şimdi bir atın bir vagonu 1. resimdeki gibi çektiğini düşünün. Aslında atın potansiyel aktif gücü çok daha fazla, yani vagonu doğru açıda çekse daha hızlı hareket ettirebilir. Fakat vagonu o kadar yanlış bir açıyla çekiyor ki görünür gücü daha az oluyor ve enerjisini adeta boşa harcıyor. Ancak at raylara doğru yaklaşırsa (2. ve 3. resimlerdeki gibi) yani reaktif gücünü azaltabilirse atın sağladığı hareket ve kuvvet o kadar fazla olur. Tıpkı bu örnekteki gibi kompanzasyon işleminde de elektrik sisteminin faz açısı düzeltilerek sistemin daha verimli olması sağlanır.


Enerji bir yerden bir yere ne kadar temiz ve aktif bir şekilde iletilirse o kadar verimli olur. İletim hatlarında kaliteli bir enerjinin dolanması istenir. Kaliteli enerji dolaştığında enerji daha uzağa iletilebilir ve iletildiği noktada daha fazla yükü besleyebilir. Ancak bir taraftan da sahada olan ekipmanlar yapıları gereği mıknatıslandıklarında reaktif enerjiye ihtiyaç duymaktadırlar. Bu enerjiyi de direkt olarak şebekeden alırlar. Aldıktan sonra da geriye verirler ve şebeke ile yük arasında sürekli reaktif güç dolanır. Bu durumda da enerji kalitesinde azalma gözlenir.
Burada mantıklı olan reaktif enerjinin iletim hattından çekilmemesi, direkt yük tarafından yani motorların yakınından bir yerden karşılanmasıdır. Bu işlem de motorların bulunduğu sisteme kondansatör grupları eklenerek yapılabilir. Böylelikle kondansatörler mıknatıslanma için gerekli olan reaktif enerjiyi otomatik olarak karşılarlar. Reaktif döngü şebeke yük arasında değil de kondansatör grubu ve yük arasında olur. İletim sisteminin enerji kalitesi artırılır.
Reaktif güç kompanzasyonu yapılmazsa şebeke faydasız reaktif güçle yüklenir ve yüklerde enerji kayıpları, üretim ve dağıtım sistemlerinin kapasitesinde azalma ve kablolarda gereksiz ısınma gibi etkiler görünür.



Sistemde reaktif enerjinin dolaşması istenmediği için bu reaktif enerjinin sınırlanması devlet tarafından zorunlu hale getirilmiştir. Aksi halde reaktif enerji bedeli olarak adlandırılan cezalar ödenir.