11. SınıfEndüstriyel Otomasyon Teknolojileri

Güç Kalitesi ve Harmonik Analizi — Çalışma Sayfası

Kazanımlar, önemli noktalar ve sık yapılan hatalar tek sayfada.

Bu konuda öğrenecekleriniz

Gerilim ve akım harmoniklerinin oluşum nedenlerini açıklar.
Toplam harmonik bozulma oranını hesaplayarak yorumlar.
Görünür, aktif, reaktif ve distorsiyon güçlerini birbirinden ayırt eder.
Nötr akımının neden üçüncü harmonik yüklerde sıfırdan farklı olduğunu analiz eder.
Kompanzasyon gücünü hesaplar ve kondansatör bankası boyutlandırmasını yapar.
Transformatör ve kablo derating ihtiyacını K faktörü üzerinden değerlendirir.

Harmonikler doğrusal olmayan yüklerde üretilir; besleme gerilimini bozmadan hat akımını bozar.
Bozulma oranı yükseldikçe motor sargısında ek ısı, kondansatörde aşırı akım ve nötrde aşırı yüklenme görülür.
Kompanzasyon kondansatörü harmonik akımlarla rezonansa girebilir; bu durumda banka arızası ve yangın riski doğar.
Üçüncü harmonikler üç fazlı üç telli sistemde birbirini götürmediği için nötrden geçer ve nötr akımını büyütür.
Distorsiyon gücü, görünür güç ile aktif güç farkından bulunur ve reaktif güçten ayrı tutulmalıdır.
Yüksek sıralı harmonikler hat empedansı büyüdüğü için hat sonunda daha güçlüdür.
Ölçüm farklı yük koşullarında tekrarlanmalı ve tarihiyle birlikte kaydedilmelidir.
Süzgeç tasarımında distorsiyon gücü de reaktif güçle birlikte hesaba katılmalıdır.

f_n = n × f₁: n. harmonik frekansı, temel frekansın harmonik sırası ile çarpımıdır.
THD_I = √(I₂² + I₃² + I₅² + I₇² + …) / I₁ × 100
THD_U = √(U₂² + U₃² + U₅² + U₇² + …) / U₁ × 100
S = √3 × U × I: üç fazlı dengeli sistemde görünür güç.
P = S × cosφ: aktif güç, görünür gücün güç faktörüyle çarpımıdır.
Q = √(S² − P²) = S × sinφ: reaktif güç.
P_d = √(S² − P²) = S × √(1 − cos²φ): distorsiyon gücü.
I_N = 3 × I₃: üç fazlı dört telli sistemde üçüncü harmoniklerin nötrdeki toplamı.
K = Σ(n × I_n) / Σ(I_n): transformatör derating faktörü.
Q_c = P × (tanφ₁ − tanφ₂): gereken kompanzasyon gücü.

Toplam bozulma oranını harmoniklerin aritmetik toplamından hesaplamak: Harmonikler vektörel olarak toplanır, bu nedenle karesel toplamın karekökü alınır.
Distorsiyon gücünü reaktif güç sanmak: Distorsiyon gücü görünür güç ile aktif güç farkından, reaktif güç ise görünür güç ile aktif gücün kare farkından çıkarılır.
Üçüncü harmonikte nötr akımının sıfır olacağını düşünmek: Üçüncü harmonikler üç fazlı üç telli sistemde nötrden geçer ve akım üç katına çıkar.
Kompanzasyon gücünü görünür güçten hesaplamak: Kompanzasyon gücü, aktif güç ile iki güç faktörünün tanjant farkının çarpımıdır.
Tek bir ölçümle tesisin uygun olduğuna karar vermek: Harmonik seviyesi yük koşuluna göre değişir; farklı durumlarda ölçüm yapılmalıdır.
K faktörünü yalnızca temel akımla hesaplamak: K faktörü tüm harmonikleri sıra numarasıyla ağırlıklandırarak termik zorlanmayı özetler.

Ölçüm cihazını ana besleme girişine tak ve akım dönüştürrüsünü omurga üstüne yerleştir; nötr akımını ayrıca ölç.
Her analiz kaydına yük koşulunu da yaz; karşılaştırma ancak aynı koşulda anlamlıdır.
Kompanzasyon öncesi ve sonrası ölçüm alarak iyileşmeyi belgeleyin.
Yeni harmonik yük devreye alınırken kondansatör bankasının durumunu yeniden kontrol et.
Bozulma oranını değerlendirirken yalnız akımı değil gerilim bozulmasını da birlikte incele.

Bu sayfayı okuduktan sonra konu anlatımını tekrar oku ve kendi cümlelerinle özetle.