Harmonik Filtre Nedir? Nerelerde Kullanılır? Kompanzasyonda Harmonik Filtre Kullanımı

Elektrik enerji sistemlerinde lineer (doğrusal) olmayan yüklerin meydana getirdiği harmonik bozunumlar sanayi tesislerinde arızalara neden olarak ciddi problemleri beraberinde getirebilir.

Harmonik nedir?

Elektrik dağıtım şebekelerinde üretilen gerilim bilindiği üzere 50 hz (bazı ülkelerde 60 hz de olabilmektedir) frekansında ve sinüzoidal şekildedir. Sağlıklı bir sistemde çekilen akımın da sinüs şeklinde olması beklenir. Ancak günümüzde modern elektrikli ekipmanlar, yarı iletken teknolojilerinin kullanıldığı cihazlar, lineer olmayan yüklerle akımı sinüzoidal olmayan dalga formunda çekerler. Bu bozulmaya harmonik adı verilir.

Harmonikler, güç sistemlerinde gerilim düşümlerine, kayıplara, kesicilerin hatalı çalışmasına, motorlarda sarsıntı ve verim düşümüne, hassas elektronik cihazların bozulmasına, kompanzasyon sistemlerinin aşırı yüklenerek arızalanmasına varıncaya kadar birçok ekonomik ve teknik probleme yol açarlar.

Harmonik Filtre Nedir?

Harmonik filtreler, harmonik üreten bir cihazdan beslenen yükün gerilim dalgasını düzelterek, sisteme katılan harmonik bozulmaların önüne geçerler. İşlevleri bakımından aktif ve pasif olmak üzere ikiye ayrılırlar.

Aktif filtreler kontrollü akım ya da gerilim kaynağına sahiptirler ve çekilen harmonikleri analiz ederek uygun bir fazda harmonik bileşenleri yüke uygularlar. 

Harmoniklerin giderilmesi için özel olarak geliştirilmiş bu filtreler ileri güç elektroniği temellerini kullanırlar ve pasif filtrelere göre çok daha pahalı bir çözüm sunarlar.

Harmoniklerin önüne geçilmesi için en çok kullanılan harmonik filtre reaktörü ise pasif filtrelerdir. Pasif filtreler kaynak ile alıcı arasına yerleştirilen seri bağlı endüktans ve kondansatör bileşimidir. Harmonik kaynağı ile şebeke arasına seri bağlanan pasif filtreler, temel frekans dışındaki bileşenleri yok ederler. 

Harmonik filtreler, sanayi tesislerinde ve enerji sistemlerinde harmonik kaynaklı problemlerin önüne geçmek için kullanılırlar. Harmoniklerin filtrelenmediği sistemlerde oluşan gerilim düşümleri ve kayıplar, verimliliği düşürmekle birlikte tesis güvenliğini de riske ederler. 

Harmoniklerin olumsuz etkilerinin önüne geçmek, kompanzasyon sistemlerinin sağlıklı çalışmasını sağlamak ve tesislerdeki enerji verimliliğini arttırmak için mutlaka harmonik filtre kullanılarak harmoniklerin filtrelenmesi gerekir.

Kompanzasyonda Harmonik Filtre Kullanımı

Kompanzasyon sistemlerinde yaşanan arızaların en büyük nedenlerinden biri harmoniklerdir. Eğer tesisinizde kullanılan kompanzasyon sistemindeki kondansatörlerde aşırı ısınma sorunu varsa, kondansatörler sıklıkla arızalanıyor ve sürekli kondansatör değiştirmek durumunda kalıyorsanız sisteminizde harmonikleri filtrelemeniz gerekir. 

Bunun için kondansatörlerinizin önüne harmonik filtre reaktörleri yerleştirilerek pasif filtreleme yapılabilir. Kondansatörlerin güç ve gerilim değerlerine göre tasarlanmış harmonik filtre reaktörleri kondansatörlere seri bağlanarak, harmonikten kaynaklanan bozulmaların önüne rahatlıkla geçilebilir.

Kaynak: Entes