Enerji dağıtım sistemleri üzerine harmoniklerin etkisi

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimeler : Harmonikler, Dağıtım Sistemlerinde Harmonikler. Bu çalışmada harmonikler teorik olarak incelenmiş, harmonik üreten kaynaklar ve oluşan harmoniklerin şebeke ve etrafındaki tüketicilere etkileri ele alınarak harmoniklerin bu olumsuz etkilerinin giderilmesinde kullanılan yöntemlere değinilmiştir. Elektrik enerji sistemlerinde enerji üretilmesi, iletilmesi ve dağıtımı sırasında akım ve gerilimin 50 Hz temel frekansda sinüs eğrisi şeklinde olması istenir. Gerilimin sinüs formunda meydana gelen sapmalarla harmonikler oluşur. Önemli harmonik kaynakları generatörler, transformatörler, redresörler, güç elektroniği elemanları ve arkla, çalışan işletme araçlarıdır. Harmoniklerin, şebeke gerilim şeklinin bozulması gibi kötü etkileri vardır. Ayrıca sayaçlar, kontrol cihazları ve mikroişlemciler, izolasyon, rezonans, telekomünikasyon, kompanzasyon, kondansatörler, enerji sistemleri, direnç, reaktans ve kayıplar üzerine de etkisi vardır. Bugün harmoniklerin üretildiği kompanzasyon tesislerinde, mesela ark fırınlarını ve büyük doğrultucuları besleyen şebekelerde, harmonikleri ortadan kaldırmak için filtre devrelerinden faydalanılır. Filtre devreleri kondansatörler ile bobinlerin seri veya paralel bağlanmaları ile elde edilirler. Fakat tesiste baş gösteren her bir harmonik frekansı için ayrı bir filtre devresine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu nedenle her geçen gün daha kullanışlı ve verimli harmonik filtre devrelerinin geliştirilmesine çalışılmaktadır. Aktif filtrelerin harmonik akımların olumsuz etkilerinin ortadan kaldırılması amacıyla kullanımı yaygınlaşmaktadır. Aktif filtreler değerleri bilinmeyen veya değişken harmonik akımları kompanze etmede çok etkilidirler. Ayrıca aktif filtrelerin maliyetleri giderek makul düzeylere inmektedir.

THE EFFECTS OF HARMONICS ON THE DISTRIBUTION OF ENERGY SYSTEMS SUMMARY Key words : Harmonics, Harmonics in Distribution Systems. In this study, harmonics are investigated theoretically and the effects of these to the network and the surrounding consumers, then, the solutions which avoid these negative effects of the harmonics are explained. The voltage and current must be similar to the 50 Hz frequency sinusoidal wave during the production, transmission and distribution of energy in the electrical systems. Harmonics form because of the deviations of the sinusoidal form of voltage deviations. The most important harmonic sources are generators, transformers, converters, power electronics elements and arc operated devices. Harmonics have the same bad effects as voltage distortion. It also has effects on power measurement, control devices, microprocessors, isolation, rezonance, telecomunication, energy system, rezistans, reactance and losses. Currently some harmonics are produced in the compensation establishments which support arc operated devices and big rectifier circuits. Some special filter circuits are used to avoid the bad effects of the harmonics. The filter circuits are formed connecting capasitors and coils as serial or parallel; but each harmonic frequency needs a different kind of filter circuit in the establishment. Because of this more useful and productive harmonic filter circuits are improved day by day. Nowadays it is very common to use active filters to avoid the negative effects of the harmonic currents. The active filters are quite effective to suppress changeable and unknown harmonic currents and their costs have been getting more acceptable recently. XI