Harmonik Nedir? Harmonik Filtre Nedir?
Harmonikler, elektrik dağıtım şebekelerinde gerilim dalgalarının sinüzoidal formunu bozan dalga bileşenleridir. Elektrik şebekelerinde üretilen gerilim genellikle 50 Hz frekansındadır (bazı ülkelerde 60 Hz olabilir) ve bu gerilim sinüzoidal bir yapıya sahiptir. İdeal bir durumda, çekilen akımın da sinüzoidal bir dalga formunda olması beklenir. Ancak, modern elektrikli cihazlar ve yarı iletken teknolojileriyle çalışan ekipmanlar, lineer olmayan yüklerle çalıştıkları için sinüzoidal olmayan akım dalga formları üretirler. Bu dalga bozulmalarına **harmonik** denir.
Harmonikler, güç sistemlerinde çeşitli teknik ve ekonomik problemlere yol açabilir. Bu sorunlar arasında gerilim düşümleri, enerji kayıpları, devre kesicilerin yanlış çalışması, motorlarda sarsıntı ve verim düşüşü, hassas elektronik cihazların arızalanması ve kompanzasyon sistemlerinin aşırı yüklenerek arızalanması sayılabilir.
Harmonik Filtre ?
Harmonik filtreler, harmonik üreten cihazlardan kaynaklanan gerilim dalgası bozulmalarını düzelterek, sisteme katılan harmonik bozulmaların önüne geçerler. Bu filtreler, aktif ve pasif olmak üzere iki ana kategoriye ayrılır.
– Aktif Harmonik Filtreler: Kontrollü bir akım veya gerilim kaynağına sahiptirler. Harmonik bileşenlerini analiz ederek, uygun fazda karşıt harmonik bileşenler üreterek sistemdeki harmonikleri azaltırlar. Bu filtreler, ileri güç elektroniği teknolojisi kullanılarak tasarlanmıştır ve pasif filtrelere göre daha maliyetlidir.
– Pasif Harmonik Filtreler: Endüktans ve kondansatör kombinasyonlarından oluşan, seri bağlı filtrelerdir. Bu filtreler, temel frekans dışındaki harmonik bileşenleri yok ederler ve özellikle sanayi tesislerinde harmonik kaynaklı sorunların önüne geçmek için yaygın olarak kullanılırlar.
Harmonik filtreler, enerji verimliliğini artırmak, kompanzasyon sistemlerinin sağlıklı çalışmasını sağlamak ve tesis güvenliğini riske atmamak için kritik öneme sahiptir. Harmoniklerin filtrelenmediği sistemlerde oluşan gerilim düşümleri ve enerji kayıpları, işletmelerde verimliliği olumsuz etkileyebilir.
Kompanzasyon Sistemlerinde Harmonik Filtre Kullanımı
Kompanzasyon sistemlerinde meydana gelen arızaların en yaygın nedenlerinden biri harmoniklerdir. Eğer kompanzasyon sistemindeki kondansatörlerde aşırı ısınma, sık sık arızalanma veya sürekli kondansatör değişimi gibi sorunlar yaşanıyorsa, sistemde harmonik filtreleme yapılması gerekmektedir. Bu durumda, kondansatörlerin önüne harmonik filtre reaktörleri yerleştirilerek pasif filtreleme sağlanabilir. Kondansatörlerin güç ve gerilim değerlerine uygun olarak tasarlanan harmonik filtre reaktörleri, kondansatörlere seri bağlanarak harmonik kaynaklı bozulmaların önüne geçilmesine yardımcı olur.
Harmonik filtreler, kompanzasyon sistemlerinin daha verimli ve güvenli çalışmasını sağlamak için vazgeçilmez bir çözümdür.