224kablo
Köşe Yazıları

HARMONİK NEDİR?

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. 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 harmoniklerin 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…