Kompanzasyon Sistemleri: Tanımı, Önemi ve Uygulama Alanları

1. Giriş

Kompanzasyon, elektrik sistemlerinde reaktif gücün dengelenmesi amacıyla kullanılan bir tekniktir. Sanayi tesislerinde, ticari binalarda ve büyük ölçekli elektrik şebekelerinde, enerji verimliliğini artırmak ve enerji kalitesini korumak amacıyla uygulanır. Reaktif güç, sistemde manyetik alan oluşturmak için gereklidir ancak enerji üretmez; bu nedenle kontrol altına alınması gerekir.

2. Reaktif Güç ve Güç Faktörü Nedir?

Elektrik enerjisi; aktif güç (kW), reaktif güç (kVAR) ve görünür güç (kVA) olmak üzere üç bileşenden oluşur.

• Aktif Güç (kW): Gerçek iş yapan güçtür.

• Reaktif Güç (kVAR): Manyetik alanların oluşturulmasında kullanılır.

• Görünür Güç (kVA): Aktif ve reaktif gücün bileşimidir.

Güç faktörü, aktif gücün görünür güce oranıdır ve ideal değeri 1'dir. Güç faktörü düştükçe sistem verimliliği de azalır.

3. Kompanzasyonun Amacı

• Reaktif güç tüketimini azaltmak

• Enerji kalitesini artırmak

• Elektrik faturalarında reaktif ceza bedellerini önlemek

• Şebeke üzerindeki yükü hafifletmek

• Transformatör ve kablo kapasitelerinin daha verimli kullanılmasını sağlamak

4. Kompanzasyon Türleri

4.1 Statik Kompanzasyon

Kondansatör grupları, sabit bir reaktif güç sağlar. Genellikle sabit yükler için kullanılır.
Avantajı: Ucuz ve kolay kurulabilir.
Dezavantajı: Yük değişimlerine otomatik yanıt veremez.

4.2 Otomatik (Kademeli) Kompanzasyon

Reaktif güç kontrol rölesi sayesinde yük değişimlerine göre kondansatör kademeleri devreye girip çıkar.
Avantajı: Dinamik sistemler için uygundur, sürekli izleme sağlar.

4.3 Senkron Kompanzasyon

Senkron motorlar ya da jeneratörler yardımıyla reaktif güç üretilir veya emilir. Büyük santrallerde kullanılır.

4.4 Aktif Kompanzasyon (APFC, SVG, STATCOM)

Elektronik güç sistemleriyle anlık ve hassas kompanzasyon yapılır.
Avantajı: Harmonikleri filtreleyebilir, hızlı yanıt verir.
Dezavantajı: Maliyetlidir.

5. Kompanzasyon Panosu

Kompanzasyon sistemi genellikle bir pano içerisinde toplanır. Bu panolarda:

• Kondansatörler

• Kontaktörler

• Reaktif güç rölesi

• Sigortalar ve koruma elemanları
  bulunur. Panonun boyutlandırılması yükün türüne, harmonik içeriğine ve güç faktörüne göre yapılmalıdır.

6. Harmonikler ve Kompanzasyon

Harmonikler, kompanzasyon sistemlerini olumsuz etkileyebilir. Yüksek harmonik içeren sistemlerde standart kondansatörler rezonansa girebilir. Bu nedenle harmonik filtreli kompanzasyon sistemleri tercih edilmelidir.

7. Yasal Düzenlemeler ve Cezalar (Türkiye)

EPDK ve TEDAŞ gibi kurumlar, reaktif enerji sınırlarını belirlemiştir. Genellikle:

• Cosφ ≥ 0.90 olmalıdır.

• Reaktif oran, aktif gücün %33'ünü aşmamalıdır.
  Aksi halde reaktif enerji cezası uygulanır.

8. Sonuç

Kompanzasyon sistemleri, enerji verimliliğinin artırılması, şebeke üzerindeki yüklerin azaltılması ve ekonomik kayıpların önlenmesi için kritik öneme sahiptir. Her tesisin ihtiyacına göre doğru kompanzasyon tipi seçilmeli ve periyodik bakımı yapılmalıdır.