Harmonik Filtre

Elektrik sistemlerinde, akım ve gerilimin 50 Hz frekansta salınan ve sinüs eğrisine çok benzer bir biçimde olması istenir ve bu koşul, elektrik enerjisinin kalitesini belirleyen ana faktörlerden biridir.

Lineer olmayan (non-lineer) yük sıfına giren, özellikle AC sürücüler, DC sürücüler, kesintisiz güç kaynakları, redresörler v.b. gibi yarı-iletken devre elemanları ile yüksek frekansta anahtarlama yapan güç elektroniği devreleri ve kararsız veya doyma bölgesinde çalışan  her türlü kaynak ark fırınları, makinaları, endüksiyon devreleri v.b. gibi elektrik makinalarının yol açtığı ve 50Hz. frekanslı şebekeye ters yönde ürettikleri akım/gerilim değerleri ile sinisoidal olan ana şebeke dalga formu bozulmaktadır. İşte bu şebekeye ters yönlü ve 50Hz frekansının katlarında oluşan akım/gerilim değerlerine harmonik adı verilmektedir.

Harmonik akımlar nedeniyle sistemdeki gerilim düşümleri artacak, generatör, transformatör ve motorlardaki kayıplar büyüyecek ve ayrıca, harmonikler nedeniyle sistemde çeşitli frekanslar bulunacağından, rezonans meydana gelme olasılığı artacaktır. Rezonans sonucu oluşabilecek aşırı akım ve gerilimler işletmedeki cihazlara zarar verecektir

Non-lineer yüklerin bulunduğu devrelerde uluslararası elektrik standartları belirleyici kuruluşların Harmonik Distorsiyonla ilgili olarak getirdiği sınır değerler;

IEC-831 VE IEEE-519’ a göre:

Akım dalga şekli formundaki bozulmalar için……: 5%

Gerilim dalga şekli formundaki bozulmalar için…: 3%

HARMONİKLERİN ZARARLARI

 

  • Kullanılmayan enerjinin parasının ödenmesi
  • Gerilim Düşümünün Artması ve Flicker Olayı
  • Sebepsiz ve anlamsız şalter açmaları
  • Kondansatör patlamaları
  • Elektronik kart ve sistem arızaları
  • Software kilitlenmeleri
  • Veri iletişiminde aksamalar
  • Senkronize çalışan hız kontrol sistemlerinde senkronizasyonun bozulması
  • Hatalı ölçme ve koruma
  • Nötr akımlarının yükselmesi
  • Kayıpların artması (transformatör ve motorlarda)
  • Transformatör ve motor verimlerinin azalması
  • Baralarda ısınma
  • Transformatör ve motor sıcaklıklarında artma
  • Motor yanmaları
  • Koruma set değerlerinin işlem yapmaması
  • Sık sık sigorta atmaları

Şebekeden çekilen 50Hz. frekanslı sinüs formundaki dalga şekline karşı ters yönde ve 50Hz. frekansının katları ile uygulanan sayısız enerji kaynağının yol açabileceği bu etkileri ortadan kaldırmak ve sistemin zarar görmeden kesintisiz çalışmasına devam etmek için;

Tamamen sistemin içerdiği koşulara uygun olarak tasarlanmış bir Harmonik Filtre Sistemi kullanma mecburiyeti söz konusudur.