TRİSTÖR Kontrollü Kompanzasyon Sistemleri
Kurulu bir elektrik sisteminde belli bir güçten sonra kompanzasyon sistemi kurmak hem kablo üzerindeki akım yükünü azaltmak hem de reaktif enerji tüketim maliyeti ortadan kaldırmak için zorunlu hale gelmiştir.
Kurulan işletmede güçler çok sık değişkenlik gösteriyorsa ( vinç, punto makinaları, kaynak makinaları vb. kullanan işletmeler ) normal röle ve kontaktörlü anahtarlama ile ideal kompanzasyonu yapabilmek mümkün olmamaktadır.
Yarı iletken anahtarlama eliamnı olan Tristör çok hızlı açma kapama yapabilme özellikliğine sahip olup güç elektroniği devrelerinde çok yağın olarak kullanılır. Teknolojinin gelişimi ile birlikte saniyede 25.000 kez açma kapama yapabilen tristörler üretilebilir duruma gelmiştir.
Yarı iletkenden meydana gelen tristörler (P-N-P-N) kapı (gate) ucu ile iletken yapılabilmekte olup böylece DC akımda çalışabilir, yani tek yönlü akım geçirebilirler. Tristörde anot, katot ve gate olmak üzere üç bağlantı ucu bulunur. Yüksek akım değerlerine sahip güçlü tristörlerde anot geniş bir taban üzerine sabitlenerek tristörün hem kolay soğutulmasını hem de kolay monte edilmesini sağlar. Katot akım değerine göre ayrı bir kablo ile, gate ucu ise kumanda için esnek bir kablo ile dışarı çıkartılmıştır. Tristörler, eğer besleme voltajı kesilmezse bir kere iletken olduktan sonra devamlı iletken kalır. Bunu sağlayabilmek için özel metotlarla tristörleri yalıtkan duruma geçirmek gerekir ki bu davranışa iki durumu kararlı davranış denir. Tristörler güç elektroniğinin gelişmesinde çok önemli bir yeri vardır. Bunun için 2000 Volt ve 3300 Ampere kadar çalışabilen tristörler mevcuttur. Tristörlerde en büyük öneme sahip detay açma-kapama esnasında meydana gelen ısıyı ve enerji birikimini dağıtmaktır. Bunun için çeşitli metotlar geliştirilmiştir; 3 Faz Statik Kontaktör (Sıfır Geçiş Tetiklemeli) Bu sistem tristör üzerinde gerilim sıfır olduğunda devreye girer, akımın sıfır geçişinde eğer kompanzasyona ihtiyaç yoksa devreden çıkar. Bu özelliği ile hem kondansatörlerin ömrü uzar hem de yarı iletken malzemeler korunmuş olur. Yarı iletkenin ve sistemin yapısı gereği çok kısa sürelerde yani saniyenin 1/100′ünde devreye girip çıkabilir. Bu kart kullanımı ile statik kompanzasyon sistemlerinde serbest kontak çıkışlı reaktif güç kontrol rölelerin çıkışları ile kontaktörle çalışan sisteme kolaylıkla entegre edilebilirler. Bu sistemin kullanılması ile reaktif güç kondansatörlerinin devreye girip çıkmasındaki inrush akımları ortadan kaldırılarak hem kondansatörlerin ömrü uzar hem de şebekede anlık akımların verdiği enerji çökmelerinin önüne geçilir. Tristörlü Kompanzasyon Sistemleri tristörlü sürücüler sayesinde hızlı yüklerin olduğu ve kontaktörlü sistemlerle cevap üretilemeyen işletmelerde çözüm üretmek mümkün olmuştur. Hızlı değişken yüklere mekanik kontaktörlerle anahtarlama yaparak cevap vermek mümkün değildir.
Tristörlü sistemlerde, kondansatörler sıfır geçişlerinde devreye alındığı için gerilim boşalma sürelerini bekleme zorunluluğu ortadan kalkmaktadır. Ayrıca ilk devreye alındığında kondansatörler 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.
Kompanzasyon panosu bakım maliyetleri de en aza indirilmektedir. Sistem, kademelere bağlanan kondansatörlerin güçlerine göre hem binary modda hem de normal modda çalışabilir. Bu tip çok hızlı sistemler için, yük değişimini 10 ms’de algılayıp sonraki 10 ms içinde anahtarlama yapmak mümkün olmaktadır. Anahtarlama sinyalinden sonra ilk sıfır geçişinde kondansatör devreye alınır. Bu sayede sistemin cevap hızı 20 ms’ye kadar çekilebilmektedir.
Tristör Kontrollü Kompanzasyon Panosu tasarımı ihtiyaca göre harmonik reaktörlü veya reaktörsüz olarak yapılabilmektedir. Tasarım yaparken Tristör akım değeri ve gerilime uygun reaktör kondansatör seçilmeli ayrıca kompanzasyon panosu havalandırması yeterli olmalıdır.
