Başlıklar
Anahtarlama Nedir ? Çeşitleri Nelerdir ?
İşletmelerin reaktif güç ihtiyacını karşılamak için sistemde mevcut olan yükleri devreye alma işlemidir. Bu devreye alma işlemi kompanzasyonda iki farklı şekilde yapılabilmektedir. Bunlardan ilki “ Klasik Anahtarlama ” olarak adlandırılan elektromanyetik anahtarlama elemanı olan kompanzasyon kontaktaktörleriyle yapılan anahtarlama şeklidir. İkincisi “ Tristörlü Anahtarlama ” olarak adlandırılan SVC sürücü ve statik kontaktörlerle yapılan anahtarlama şeklidir.
Klasik Anahtarlamalı Kompanzasyon Sistemi
Mekanik anahtarlama, kompanzasyon sistemlerinde kullanılan bir anahtarlama yöntemidir. Bu sistemlerde, kondansatör bankaları veya bobinler, mekanik anahtarlar aracılığıyla devreye alınıp devreden çıkarılır. Mekanik anahtarlar, reaktif gücü dengelemek için manuel olarak açılıp kapanabilen anahtarlar olarak düşünülebilir.
Kompanzasyon kontaktörleri kompanzasyon panolarında kondansatörlerin ve şönt reaktörlerin anahtarlama işlemi için kullanılmaktadır. Kompanzasyon kondansatörleri aynı senkron, asenkron motorlar gibi kalkış akımı çekerler. Kısa süreli olan bu akımlar nominal akımın 200 katına kadar çıkabilir. Kalkışta oluşan bu fazla akım çekme olayı kompanzasyon panosunda kullanılan birçok elemana zarar verebilir. Bu sebeple kompanzasyon kontaktörleri çok büyük akımlara dayanabilecek şekilde üretilmiştir.
Tristör Anahtarlamalı Kompanzasyon Sistemi
Özellikle güç elektroniği devrelerinde kullanılan tristör yarı iletken bir anahtarlama elemanıdır ve çok hızlı açma-kapama özelliğine sahiptir. Grup Arge tarafından geliştirilen tristörlü SVC sürücüler ve statik kontaktörler sayesinde hızlı yüklerin olduğu ve kontaktörlü sistemlerle cevap üretilemeyen işletmelerde çözüm üretmek mümkün hale gelmektedir.
Tristörlü sistemlerde, kondansatörler sıfır geçişlerinde devreye alındığı için boşalma sürelerini bekleme zorunluluğu ortadan kalkmaktadır. Ayrıca kondansatörler ilk devreye alındığında çekilen akım minimum olduğu için yüksek bir hızda devreye alınıp çıkarılması mümkün olmaktadır. Böylece, kondansatörlerin ve anahtarlama elemanlarının ömrü ve güç kalitesi de olumlu yönde etkilenmektedir. Ayrıca pano bakım maliyetleri de en aza indirilmektedir.
Tristör Kontrollü SVC Sürücüler
Smart SVC Sistemi; kondansatör/reaktör kademeleri ile yapılan klasik kompanzasyon sistemlerinin, kapasitif karakteristikli yüklerin ve hızlı değişen reaktif yüklerin yaygınlaştığı günümüz işletmelerine tam cevap verememesi üzerine geliştirilmiş yeni bir sistemdir. Sistem; hem kondansatörleri hem de şönt reaktörleri devreye alabilen reaktif güç kontrol rölesi ve tristörlü sürücüden oluşmaktadır.
SVC yük sürücüleri, her faza bağlanan monofaze şönt reaktörleri, sistemin ihtiyacı kadar devreye alarak düşük güçlerde bile hassas kompanzasyon yapmayı sağlayan anahtarlama elemanlarıdır.
Smart SVC sisteminde şönt reaktörler, güçleri tristörler vasıtasıyla belirli açılarda tetiklenerek, her biri 1000 adımda olmak üzere toplamda 3000 adımda ayarlanabilir. SVC Yük Sürücüleri 3 adet monofaze şönt reaktörü sürecek şekilde tasarlanmıştır. Bu sayede, her biri ayrı faza bağlı olan bu reaktörlerin güçleri bağımsız ve istenilen gücü sağlayacak şekilde kontrol edilir.
Smart SVC sisteminde anahtarlama işlemi tristörler ile yapıldığı için 20 ms de cevap üretilebilmektedir.
Klasik Rölelerin Sisteme Cevabı
Smart SVC’nin Sisteme Cevabı
Tristör Kontrollü Statik Kontaktörler
Hızlı yüklerin (punta kaynak, vinç vb.) olduğu işletmelerde yük değişimi çok hızlı olduğundan güç kontaktörleri reaktif ihtiyaca yeterince hızlı cevap verememektedir. Bu nedenle hızlı yüklerin bulunduğu işletmelerde güç kontaktörü yerine statik kontaktörler kullanılmaktadır.
Kapasitif statik kontaktörler, kondansatör gerilimi ile bara geriliminin eşitlendiği anda anahtarlama yaparak yüksek anahtarlama akımlarını önler. Ayrıca kondansatör boşalma süresini beklemeden çok hızlı anahtarlama yaparak hızlı yüklerin reaktif ihtiyacının karşılanmasını sağlar.
Statik kontaktörlerin bünyesinde bulunan yarı iletken devre elemanları (tristör, diyot) akım ve gerilimdeki ani değişimlerden olumsuz etkilenirler. Ani gerilim değişimlerinden yarı iletken elemanları korumak için statik kontaktörlerin imalatında bazı önlemler alınmaktadır. Ancak yıldırım darbesi veya enerji kesilmesi gibi durumlarda oluşacak aşırı gerilim yükselmelerinde yarı iletkenleri korumak için kompanzasyon panosu girişine alçak gerilim parafuduru bağlanması gereklidir.
Kondansatörlerin anahtarlanması sırasında oluşabilecek ani akım değişimleri de yarı iletkenlere zarar vermektedir. Bu durumun engellenmesi için statik kontaktörlerin her biri için iki adet akım sınırlayıcı reaktör veya bir adet harmonik filtre bağlanarak aşırı akım artışları sınırlandırılmalıdır.
