harmonik nedir

Harmonik,  akım ve gerilimlerin  sisteme  bağlı lineer olmayan yüklerin şebekeye bağlanması  ve yarı iletken malzeme içeren güç elektroniği cihazlar tarafından   harmonik akım üretilerek kare dalga üretir ve  şebekedeki gerilim ve akım dalga şekillerini  sinüs şeklinden uzaklaştırarak   sinüsoidal dalgaların  bozulmalarına  harmonik denir.

Elektrik tesislerinde gerilim ve akım arasındaki frekans dalga şekli sinüsoidal biçimde olması istenir.

Harmoniklerin Frekansları:

  •  50 Hz
  •  150 Hz
  •  250 HZ
  •  350 Hz

Güç elektroniği tarafından üretilen harmonikler elektrik tesislerinde güç kalitesinde problemler meydana getirmektedir.

En yaygın harmonik kaynaklardan olan AC frekans konvertörleri  (Driver) içinde bulundurdukları yarı iletkenler nedeniyle sisteme harmonik akımlar üretir.

Harmoniklerin  Şebekeye Zararları

  • Kompanzasyon panolarında kondansatörler harmonik akımları çekerek
  • Kondansatörün ömrünü azaltır.
  • Trafo geriliminde dalga şeklinin bozulması
  • Elektrik motorlarında ve taraflarda aşırı ısınmalar
  • Gerilim düşümlerine neden olur.
  • Sistemdeki kesicilerin hatalı çalışmasına neden olur.
  • Elektrik motorlarında verimliliğinde azalmalar görülür.
  • Motorların çalışmasında sarsıntılara neden olur.
  • Trafolarda izolasyon sorunlarına neden olur.
  • Harmoniklerden meydana gelebilecek aşırı akım ve gerilimlerden dolayı tesisteki elemanlara zarar verir.
  • Akım, gerilim düşümüne ve  dalga şekillerini bozarak  güç kalite sorunlarına sebep olmaktadır.

TESİSLERDE HARMONİK OLUŞTURAN KAYNAKLAR

  • Motorlar
  • Trafolar
  • Ups’ ler
  • Ark fırınları
  • Gazlı lambalar
  • Lineer olmayan yükler
  • Ledler
  • Tristörlü kompanzasyon panoları
  • Hız kontrol sürücüleri
  • Aküler
  • Gerilim regülatörleri
  • Balastlı lambalar

Harmonikler Nasıl Ölçülür?

Harmoniklerin şebekede meydana getirdiği gerilim düşümüne ve  dalga şekillerinin bozulması gibi sorunları giderilip enerji kalitesini artırmak için harmonik lerin analizi ve ölçümü oldukça önemlidir.

Harmonikleri multimetre ile ölçümü mümkün olmadığından dolayı  enerji kalitesi ölçümleri için geliştirilen Harmonik Analizör  ve ölçü aletri ile sistemdeki harmonikler ölçülebilir.

IEEE tarafından belirlenen ve uluslararası bazda standart kabul edilen harmonik gerilim değeri % 3, akım  değeri ise % 5 değerinin altında olmalıdır.

Harmonik Ölçü Aletleri İle Ölçülebilen Değerler

  • Aktif güç (P)
  • Endüktif reaktif güç (Qi)
  • Kapasitif reaktif güç (Qc)
  • Görünen güç (S)
  • Güç faktörü (PF)
  • Kayma güç faktörü (dPF)
  • Gerilim toplam harmonik bozulma
  • Akım toplam harmonik bozulma
  • Her faz için ayrı harmonikler
  • Her faz için ayrı akım harmonikleri
  • Gerilim etkin değerleri (V)
  • Akım etkin değerleri (I)
  • Gerilim anomalileri (anlik gerilim düşmeleri ve yükselmeleri gibi)

Harmonik Nasıl Önlenir?

 Harmonik filtreleme:

Bir sistemdeki elektriksel harmonikleri filtreleyerek sistemde bulunan ekipmanların aşırı ısınması,   devre kesicilerinin yanlış girmesini azaltarak güç kalitesini iyileştirir.

Aktif filtre ve Pasif filtre olmak üzere 2 çeşit harmonik giderme yöntemi vardır.

Aktif Filtre Sistemi

Bu filtreler lineer olmayan aktif elemanların çektikleri akım harmoniklerini karşılayarak, şebekeden sinüsoidal formunda akım çekilmesini sağlayan güç elektroniği tabanlı sistemler de kullanılan filtrelerdir.

Aktif filtreler bağlı bulundukları sistemde,  harmonik akımlarımları  ölçerek sisteme dengeleme akımı üretir. Bu sayede harmonik akımları ortadan kaldırarak  lineer akım dalga formunu yeniden oluşturur. Aktif bir filtre mevcut harmonikleri önemli ölçüde azaltır.  Aynı zamanda reaktif gücü de düzeltir ve telafi eder.

Pasif  Filtre Sistemi

Kompanzasyon panolarında  kondansatör ile reaktörün seri bağlanması sonucu elde edilen temel olarak rezonans durumunu engelleyen filtredir.

Pasif filtreler  sisteme uygun C ve L değerlerini  ayarlayarak  istenmeyen harmonik akımına düşük empedans göstererek, harmonik akımının süzülmesini sağlamaktır

 

Pasif  Filtreleme malzemeleri:

  • Şönt reaktör
  • kondansatör
  • Giriş reaktörü
  • Çıkış reaktörü

2 YORUMLAR

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here