Harmonik Filtreli Kompanzasyon

Elektrik sistemlerinde kullanılan yükler akım-gerilim karakteristiğinde lineer yükler olmadığı için bu sistemler üzerinde akımda ve sistem empedansına bağlı olarak gerilimde bozulmalar meydana gelir. Yani akım ve gerilim dalga şekli tam sinüs eğrisi değildir, sistem harmonik içermeye başlamıştır.

Harmonik oranlarının yüksek olduğu sistemlerde harmonik bileşenine göre filtreleme tipi belirlenerek harmonik filtreli kompanzasyon sistemleri kullanılmalıdır. Eğer harmonik filtreli sistem kullanılmaz ise devreye giren kondansatörler varolan harmonikleri artırıcı yönde(amplifier) etki yapabilir. Bu durum sistemde varolan harmoniklerin artmasına sebep olacaktır.

Aşağıdaki grafikte bu durum belirtilmiştir. Kompanzasyon sistemi devredeyken %20 ler düzeyinde olan akım harmoniği, kompanzasyon sistemi devre dışı bırakıldığında %8 ler düzeyine düşmektedir. Bu kompanzasyon sisteminde kullanılan kondansatörler sistemde varolan harmonikleri artırmıştır. Böyle bir sistem için harmonik filtre kullanılması gerekir.

Harmonik filtrede kullanılacak reaktör değeri kullanılan kondansatör grubuna, sistemdeki baskın harmoniklere (3.,5.,7. gibi) göre özel olarak seçilmiş harmonik filtre reaktörleri olmalıdır. Bu sebeple kompanzasyon sistemi kurulmadan önce sistemin analizi alanında uzman kişiler tarafından yapılmalı ve uygulanmalıdır. Aksi durumda var olan sistemden daha kötü sonuçlar elde edilebilir.

Endüstri tesislerinde yapılan en büyük yanlış sistem harmoniklerine bakılmaksızın cosφ değerini 1’e yaklaştırmak için sisteme kondansatör eklemektir. Bu harmoniklerin artmasına sebep olacağı gibi işletmeler için önemli olan PF (güç faktörü) değerini olumsuz yönde etkileyecektir.
Aşağıdaki şekilde harmonikler sebebiyle akım dalga formundaki bozulma görünmektedir.

Harmoniklerin sebep olduğu isteyen durumları listelersek;
- Kayıplar artırır,
- Elektronik kart arızaları yaşanır,
- Kondansatör değer kaybetmeleri yaşanır ve hatta yangınları oluşur,
- Motor problemleri yaşanır,
- Gereksiz şalter açmaları ve sigorta atmaları görünür,
- Tüm elektriksel donanım için hızlı yaşlanma başlar,
- Reaktif enerji ceza bedeli ödeme riski oluşur.

Harmoniklerle ilgili detaylı bilgi www.harmonik.ws sitesinde mevcuttur.