Reaktiv Güc və Kondensator Kompensasiyası-Sadə və Praktik İzah

APFC Panel

Elektrik sistemlərində çox adam aktiv gücü eşidir, amma reaktiv güc mövzusu bir az qarışıq görünür. Halbuki zavodlar, UPS sistemləri, mühərriklər və transformatorlarla işləyən insanlar üçün bu mövzu çox vacibdir.

Bu yazıda çalışacağıq ki:

• Reaktiv gücü sadə dildə anlayaq

• Power Triangle məntiqini oturdaq

• cosφ və sinφ fərqini başa düşək

• Kondensator şitlərinin nə etdiyini öyrənək

• Zavodlarda niyə kompensasiya istifadə olunduğunu izah edək

• Harmonik, reaktor və rezonans mövzularına toxunaq

AC Elektrikdə Güc Növləri:

1. Aktiv güc - işarəsi P, vahidi kW

2. Reaktiv Güc - işarəsi Q, vahidi kVAr

3. Tam güc - işarəsi S, vahidi kVA

Aktiv Güc (P)

Bu, real iş görən gücdür.

Məsələn:

• mühərriki döndərir

• lampanı yandırır

• qızdırıcını isidir

Yəni faydalı enerjidir.

Düstur:

P = V × I × cosφ

Reaktiv Güc (Q)

Bu güc birbaşa iş görmür.

Əsas işi:

• maqnit sahəsi yaratmaqdır.

Transformator, mühərrik və bobinlər maqnit sahəsi yaratmaq üçün reaktiv güc çəkirlər.

Düstur:

Q = V × I × sinφ

Tam Güc (S)

Şəbəkənin ümumi daşıdığı gücdür.

Generator, UPS, transformator və kabel əsasən S-ə görə seçilir.

Düstur:

S = V × I

Power Triangle AC sistemdə güclərin əlaqəsini göstərən sadə modeldir.

Burada:

• P → aktiv güc

• Q → reaktiv güc

• S → tam güc

Əsas əlaqə:

S² = P² + Q²

Bu əslində Pifaqor üçbucağıdır.

cosφ nədir?

cosφ sistemin nə qədər effektiv işlədiyini göstərir.

Düstur:

cosφ = P / S

Əgər:

• cosφ yüksəkdirsə → sistem effektivdir

• cosφ aşağıdırsa → artıq reaktiv güc var

Tipik nümunələr:

1. Qızdırıcı - 1

2. Motor - 0.7, 0.8

3. Böyük sənaye motoru - 0.8, 0.9

Zavodlarda niyə problem yaranır?

Zavodlarda çox sayda:

• motor

• nasos

• fan

• kompressor

• transformator

olduğu üçün sistem böyük reaktiv güc çəkir.

Bu zaman:

• cərəyan artır

• kabel qızır

• transformator daha çox yüklənir

• itki artır

• elektrik idarəsi cərimə tətbiq edə bilir

Kondensator Kompensasiyası nədir?

Motor induktiv yükdür.

İnduktiv yük:

• lagging reaktiv güc yaradır.

Kondensator isə:

• leading reaktiv güc yaradır.

Yəni kondensator motorun tələb etdiyi reaktiv gücün bir hissəsini özü təmin edir.

Beləliklə:

• şəbəkədən çəkilən reaktiv güc azalır.

 

Kondensator Şiti necə işləyir?

Kondensator şitinə çox vaxt belə adlar verilir:

• Capacitor Bank

• APFC Panel

• Reactive Power Compensation Panel

Bu şitlərdə adətən olur:

• Kondensatorlar

• Kontaktorlar

• Sığortalar

• MCCB

• Reaktorlar

• cosφ releləri

• Ventilyatorlar

APFC Rele nə edir?

APFC rele sistemi daim izləyir.

Əgər:

• cosφ düşürsə,

• rele yeni kondensator pilləsini qoşur.

Əgər yük azalırsa, rele kondensatoru ayırır. Beləliklə cosφ stabil saxlanılır.

Harmonik nədir?

UPS, VFD, inverter kimi cihazlar sinusoidal olmayan cərəyan yaradır.

Bu harmonik adlanır.

Harmoniklər:

• kondensatorları artıq yükləyə bilər

• qızdırma yarada bilər

• rezonans yarada bilər

Reaktor niyə istifadə olunur?

Kondensator banklarında çox vaxt reaktor qoyulur.

Reaktor:

• harmonikləri zəiflədir

• rezonansın qarşısını alır

• kondensatorları qoruyur

Bu sistemə detuned filter və ya harmonic filterdə deyilə bilər.

Rezonans nədir?

Əgər sistemin induktivliyi ilə kondensatorun tezliyi uyğun gəlsə:

• çox böyük cərəyan yarana bilər.

Bu rezonansdır.

Nəticə:

• kondensator partlaya bilər

• kontaktor zədələnə bilər

• şit həddindən artıq qızar

Reaktiv Güc niyə “pis” sayılır?

Əslində reaktiv güc lazımdır.

Çünki:

• mühərrik maqnit sahəsiz işləyə bilməz.

Sadəcə problem ondadır ki:

• həddindən artıq reaktiv güc sistemə əlavə yük verir.

Yəni məqsəd:

• reaktiv gücü sıfır etmək yox, optimallaşdırmaqdır.

UPS Sistemlərində Reaktiv Güc:

UPS-lərdə:

• inverterlər

• transformatorlar

• harmoniklər

• switching elementləri

olduğu üçün reaktiv güc və harmonik mövzusu çox vacibdir.

Xüsusilə böyük UPS sistemlərində:

• giriş PF

• çıxış PF

• harmonik filtrasiya

vacib parametrlərdir.

Praktik Müşahidələr:

Sənayedə tez-tez görülən hallar:

• Kondensator kontaktorunun yapışması

• Kondensatorun şişməsi

• Reaktorun həddindən artıq qızması

• APFC relenin səhv pillə qoşması

• Harmonik səbəbindən səs və vibrasiya

Bunların çoxu:

• harmoniklər,

• düzgün seçilməmiş kompensasiya,

• zəif ventilyasiya,

• və ya rezonansla əlaqəli olur.

Sadə Yekun:

Power Triangle mövzusunu bir cümlə ilə belə yadda saxlamaq olar:

• P → iş görən güc

• Q → maqnit sahəsi üçün gedib-gələn güc

• S → şəbəkənin daşıdığı ümumi yük

Kondensator bankının işi isə:

“Şəbəkənin daşıdığı lazımsız reaktiv yükü azaltmaqdır.”

Son Söz:

Elektrikdə bir çox mövzu əvvəl qarışıq görünür. Amma güc üçbucağı, cosφ və kompensasiya məntiqi başa düşüləndən sonra:

• UPS,

• motor,

• transformator,

• harmonik,

• inverter,

• generator

mövzularının çoxu bir-birinə bağlanmağa başlayır.

Əslində sənayedə enerji keyfiyyətinin böyük hissəsi məhz bu anlayışların üzərində qurulub.

https://www.youtube.com/watch?v=-Cp9guj0B_M