Tesisat Dergisi 210. Sayı (Haziran 2013)

TEKNúK BúLGú 120 Tesisat Dergisi Say× 210 - Haziran 2013 * Yazan: Uùur YAûA ABB Alçak Gerilim ûebeke Kalitesi Ürün Müdürü rms ak×m× artacak ve hem elektriksel hem mekanik olarak zorlanmaya baülayacakt×r. Bu art×ü için IEC 60831 standard× bir s×n×r belirlemiütir ve tüm kondansatör üreticileri kondansatörlerini nominal ak×m×n×n %30 fazlas×na (8 saat/24 saat) dayanacak üekilde üretmektedir. Kondansatörlerin harmoniklerle olan iliükisi- nin bir diùer ayaù× ise rezonans problemidir. Transformatör, motor gibi endüktif reaktif karakterli yüklerin kullan×ld×ù× sistemlerde kullan×lan kondansatörler, bu yüklerle seri ve paralel rezonans ihtimalini doùururlar. Bir tesise ç×plak kondansatörler uygulanmas× gerektiùin- de, uygulanacak kondansatör grubunun güç sisteminde oluüturacaù× rezonans frekans×n×n hesaplanmas× gerekmektedir. 2. Motor ve generatörler Motor ve generatör gibi döner makinalarda har- moniklerin yaratt×ù× en ciddi etki rotor ve stator devrelerinde aü×r× ×s×nmad×r. Harmonik ak×mlar× sebebiyle bak×r kay×plar×, harmonik gerilimleri sebebiyle ise demir kay×plar× artar. Yüksek fre- kansl× harmonik bileüenleri, makinan×n düzgün dönmesi için oluüturulmas× gereken üebeke frekans×ndaki döner manyetik alan× bozar ve makinan×n gürültülü ve sars×nt×l× çal×ümas×na yol açar. Harmoniklerin bulunduùu bir sistemde çal×üan motorun verimi azal×r. Özellikle endüstriyel tesislerde transforma- törlerin beslediùi yüklerin önemli bir k×sm×n×n harmonik kaynaù× olmas×, trafo boyutland×rmas× yaparken daha dikkatli olunmas× zorunluluùunu ortaya ç×karm×üt×r. Transformatördeki harmonik- ler, kay×plarla beraber ×s×nman×n ve izolasyon sorunlar×n×n da artmas×na neden olurlar. Bu nedenle, K-faktörü diye bilinen özel transfor- matörler ya da standart transformatörler için K-faktörü çarpan× kullan×l×r. Transformatörler, manyetik çekirdeùi doyuma gittiùinde ayn× zamanda harmonik de üretirler. Bu yüzden lite- ratürde harmonik kaynaklar×ndan bahsedilirken transformatörden de söz edilir. 4. Anahtarlama elemanlar× ve sigortalar Harmonik ak×mlar×n×n varl×ù× ile birlikte artan rms ak×mlar, anahtarlama elemanlar× üzerinde hatal× çal×ümalara neden olurlar. Yüksek frekansl× bileüenler sebebiyle, devre kesicilerin ark söndürme iülevini yerine geti- rirken kulland×ù× elektromanyetik endüksiyon bobininin çal×ümas×nda hatalar oluüabilir. Bobinde oluüan hatal× çal×ümalar kesicinin operasyonunu etkiler. Harmoniklerden kaynaklanan ×s×l art×ü da anahtarlama elemanlar×n×n ömrünü olumsuz etkiler. Rms ak×m art×ü×na baùl× sigortalarda da zamans×z/gereksiz açmalar yaüan×r, sigorta açma eùrisi karakteristikleri deùiütiùi için sistemlerdeki koruma seçiciliùinde sorunlar meydana gelir. 5. Elektronik – Hassas cihazlar Harmoniklerin bulunduùu sistemlerde çal×üan elektronik kontrol cihazlar×, zaman zaman hatal× çal×ümalara neden olurlar. Harmonikler, Rotor devresindeki kavrulmalar 3. Transformatörler Harmonikler transformatörler üzerinde demir ve bak×r kay×plar×n× art×r×c× etki yaparlar. Frekans×n artmas×yla kay×plar da artar, bu yüzden mertebeli harmonikler düüük mertebeli bileüenlere göre daha etkili olabilmektedirler. Harmonikler, transformatörler üzerinde gürültü art×ü×na ve mekanik zorlanmalara neden olurlar. gerilimin dalga üeklini bozduùu gibi, s×f×r geçiü noktalar×n× da deùiütirip kayd×rabilmektedir. PLC gibi elektronik kontrol cihazlar×nda s×f×r geçiü noktas× önemli bir referans noktas×d×r ve bu referansta yaüanacak deùiüiklik tüm sistemin çal×ümas×n× etkiler. Elektronik kart ar×zalar× da harmoniklerden kaynaklanan etkilerden biridir. Kart giriülerinde bulunan parazit filtre devresi içerisindeki kondansatörler de harmoniklerden dolay× aü×r× ak×m çekip patlayabilir. CNC tezgah× gibi kritik yüklerin kart ar×zalar× söz konusu olduùunda, bu problemin maddi karü×l×ù× ciddi rakamlara ulaü×r. 6. Kablo ve baralar Harmonik bileüenleri yüksek frekansl×d×r ve literatürde skin-effect (deri etkisi) denilen etkiyi meydana getirirler. Bir iletkenin alternatif ak×mdaki direnci doùru ak×mdaki direncinden daha büyüktür. Hamonik bileüenler için bu direnç daha da artmaktad×r. Yüksek frekansl× harmonik ak×mlar× iletken üzerinden geçerken iletkenin yoùun olarak d×ü yüzeyini tercih etmek isteyecektir, bu da ak×m×n akmak için kulland×ù× kesitin azalmas×na, dola- y×s×yla direncin artmas×na neden olacakt×r. Deri etkisi nedeniyle iletkenlerin kay×plar artar ve iletkenler mekanik zorlanmalara ve titreüimlere maruz kal×rlar. Aü×r× ×s×nma da harmonik kay- nakl× deri etkisinin iletkenler üzerindeki olumsuz sonuçlar×ndan biridir. Yukar×da anlat×lanlar d×ü×nda röleler, ayd×nlat- ma elemanlar×, iletim ve daù×t×m hatlar× gibi birçok elektriksel unsur da harmoniklerden etkilenmektedir. Harmoniklerin elektrik sisteminden ar×nd×r×l- mas× sayesinde tesisler için hem ticari yönden getiri saùlanabilmekte, hem de tesisin güç kalitesi bak×m×ndan iyileütirilmesi ile tüm sis- tem elemanlar×n×n daha uzun ömürlü ve daha problemsiz çal×ümas× saùlanabilmektedir. Harmoniklerin transformatörlere etkisi dikkate al×nmal×d×r