Bilişim sektorunde ve sanayide Kesintisiz Guc Kaynak'larına (KGK, UPS) olan ihtiyac ve beklentiler yuksektir. İşletmelerin otomasyon ile artan uretim kapasiteleri ve kişisel bilgisayarlar ile sunucuların oluşturduğu bilişim altyapısı KGK kullanımını neredeyse bir zorunluluk haline getirmiştir. Bilgiişlem ortamında işlenen bilgilerin kesintiye uğraması işletmeleri onemli finanslar zararlara uğratmaktadır. Guc koruması amacıyla kullanılan KGK'lar sadece elektrik kesintisinde bilgisayar ve benzeri kritik yukleri beslemekle kalmaz, aynı zamanda şebeke enerjisi mevcut iken bu yuklerin, frekansı ve gerilimi regule edilmiş, son derece kararlı bir AC guc ile beslenmesini sağlar.

Kullanıcılar acısından kritik yuklerini besleyecek en uygun KGK'nın secimi bu noktada onem kazanmaktadır. Bu yazıda katma değerin daha fazla olduğu ozellikle uc fazlı ve yuksek guclu KGK seciminizde size yardımcı olacak bazı onemli tavsiyelerde bulunulacaktır. Bu tavsiyeler KGK'nın giriş, cıkış ve aku besleme ara devresi icin ozetlenecektir.

Teknolojik yararlar oncelikle gozetilecek şekilde secim kriterleri aşağıdaki şekilde sıralanabilir:

Duşuk Giriş Akım Harmonik Distorsiyonu: KGK'nın beslendiği gerilim kaynağından, orn. şebekeden, cekeceği akımın ne kadar sinuzoidal forma yakın olduğunun bir olcusudur. Bu değerin cok duşuk olması beklenir. Harmonik iceriği yuksek akımlar harmonik guc kayıplarını ve harmonik gerilim duşumlerini artırır; ana besleme panosunda, aynı panodan beslenen diğer yukleri olumsuz yonde etkileyecek gerilim centiklerinin (voltage notches) oluşmasına neden olur; k-faktoru duşuk transformatorlerde aşırı ısınmalar ve kayıplar oluşturur; kabloların, giriş devre kesicilerin, standby generatorun akım kapasitelerinin daha yuksek secilmesini zorunlu kılar. Tristorlu doğrultucuların yer aldığı onceki nesil KGK teknolojilerinde giriş THDi (Giriş Akımı Toplam Harmonik Distorsiyonu) değeri %33-35 mertebelerinde iken, doğrultucu yapısında IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) yarı iletken elemanların kullanılmasıyla bu değer gunumuzde %3-5'lere kadar inmiştir. THDi değeri ara cozumlerle, orneğin 12-darbeli KGK kullanıldığında ancak %10'lara; 12-darbeli bir KGK'da 11. akım harmonik filtresi kullanılırsa %5-6'lara kadar duşurulebilmektedir. Ara cozumlerin getirdiği yuksek maliyet, azalan guvenilirlik, ağırlık, kaplanan alan ve bakım ihtiyacındaki artış bu cozumlerin cazip olmasını onlemektedir. Yarıiletken teknolojisindeki gelişme ve IGBT uretim maliyetlerindeki duşuş sayesinde gunumuzde artık tek unitede 800 kVA'lık IGBT doğrultuculu KGK guc korumasına rahatlıkla ulaşılabilmektedir.

Sonuc olarak, ozellikle besleme kaynağınız yeterli değilse sececeğiniz KGK'nın %3-5 seviyelerinde bir THDi değerine sahip olduğundan emin olmalısınız.

Yuksek Giriş Guc Faktoru: Kullanılan yuklerin onemli bir kısmı şebekeden aktif gucun yanı sıra reaktif guc de ceker. İşletmelerde kullanılan eski teknolojilerle donatılmış motor hız kontrol uniteleri ve KGK'lar, aku şarj uniteleri gibi guc elektroniği temelli devreler bu yuk grubunun icinde yer alır. Uretimde yararlanılmayan, ancak şebekeden cekildiği icin belli bir parasal bedel odenmek zorunda kalınan reaktif guc tuketimi olabildiğince azaltılmalı, mumkunse şebekeden bu guc bileşeni cekilmemelidir. Bunun KGK tipi cihazların teknik verilerindeki karşılığı giriş guc faktoru değerinin 1'e yakın olmasıdır. İdeal durumda birim guc faktoru iki koşulun aynı anda gercekleşmesi ile sağlanır: 1-KGK'nın AC guc kaynağından cektiği akımın dalga şekli, bu guc kaynağının gerilim dalga şekli ile aynı formda, yani sinuzoidal olmalıdır, 2- KGK'nın AC guc kaynağından cektiği sinuzoidal akım, bu guc kaynağının gerilimi ile aynı fazda olmalıdır. Yukarda verilen şekilde KGK'nın giriş gerilimi ile giriş akımı bu iki koşulu birlikte sağlamaktadır. Genellikle IGBT doğrultuculu KGK'lar ilk maddede yer alan duşuk THDi değerinin yanı sıra bu koşulu da karşılamaktadır.

Guc faktoru değeri 1'e cok yakın olan, orneğin 0.97-0.99 aralığında kalan giriş guc faktorlu bir KGK'yı secmek sizi gereksiz reaktif guc bedeli odemekten kurtaracak, edeceğiniz tasarruf ozellikle yuksek guclerde oldukca kayda değer olacaktır.

Gelişmiş Aku Yonetimi: Akuler KGK sisteminde en az KGK cihazının kendisi kadar onemli bir bileşendir. Elektrik kesintisi veya şebeke geriliminin calışma aralığının dışına cıkması durumunda yukun ihtiyacı olan elektriksel enerjiyi akuler karşılar. Akulerin calışma koşullarını surekli izleyecek ve omrunu kısaltacak durumlar ortaya cıktığında gerekli tedbirleri hızla alacak gelişmiş bir aku yonetiminin KGK sisteminde yer alması son derece onemlidir. Boyle bir aku yonetimi akuleri aşırı şarj ve aşırı deşarjdan koruyacak, aku ortam sıcaklığının artması halinde sıcaklık kompanzasyonlu şarj ile akuleri daha duşuk bir aku gerilimi ile şarj edecek, akulerin onceden programlanarak otomatik veya manuel olarak test edilmesine imkan tanıyacaktır.

Sonuc olarak, aku omrunu artıracak ve KGK sisteminin guvenilirliğini surdurecek gelişmiş bir aku yonetimi KGK secerken mutlaka goz onune alınması gereken bir ozelliktir.

Cıkış İzolasyonu: Evirici anahtarlama elemanlarının kısa devre olması veya yanlış zamanlamayla anahtarlanması DC aku geriliminin kritik AC yuklere uygulanmasına ve bu yuklerin ciddi şekilde zarar gormesine neden olacaktır. Evirici cıkışında yer alacak bir izolasyon transformatoru boyle bir arızada yuku KGK'dan tamamen izole edecek ve gostereceği cok duşuk empedansla secici korumaların calışmasını sağlayacaktır. Galvanik izolasyon transformatorunun yer almadığı KGK sistemlerinde soz konusu koruma icin sadece elektronik korumaya guvenilir. Ancak bu koruma tek başına yeterli olmayabilir. En guvenilir şekli, hem evirici izolasyon transformatorunun hem de elektronik esaslı korumanın yer aldığı KGK sistemleri kullanmaktır.

Bununla beraber, soz konusu transformator yuk icin notr izolasyonu sağlamaz. Notr izolasyonu her uygulama icin bir zorunluluk değildir. Bir cok işletmede notr izolasyonunun yer almadığı KGK sistemleri yıllar boyunca sorunsuz bir şekilde kullanılmaktadır. Notr hattı icin galvanik izolasyon, bypass hattına yerleştirilecek ve on-line calışma sırasında uzerinden bir akım akmayacağı icin sistemin toplam verimini duşurmeyecek bir bypass izolasyon transformatoru ile sağlanabilir. Ote yandan doğrultucu tarafında kullanılacak bir galvanik izolasyon transformatoru, sistemin normal calışması sırasında akım taşıyacağından sistemin verimini olumsuz yonde etkileyecektir.

Ozetle, DC ara devre gerilimini cıkış yuklerinden izole edecek bir evirici cıkış transformatoru sistemde standart olarak yer almalıdır. Bunun yanı sıra ancak uygulama kullanılmasını gerektiriyorsa, notr hattı bir izolasyon transformatoru ile izole edilmelidir. Uygulamanın gerektirmediği hallerde notr izolasyonu icin transformatore yapılacak yatırım cihaz ve işletme maliyetlerini artıracaktır.
__________________