Güç Kalitesi ve Harmonik Analizi nedir?
Endüstriyel Otomasyon · 11. Sınıf · Konu 17
Tahmini okuma süresi: 7 dk
Kısa cevap
Bu konuda neler öğreneceksin?
- 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.
Anahtar fikirler
- 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.
Konunun özeti
n. harmonik frekansı f_n = n × f₁ ile bulunur; 50 Hz şebekede yedinci harmonik 350 Hz'de oluşur. Akım bozulma oranı THD_I = √(I₂²+I₃²+I₅²+I₇²+…)/I₁ ile hesaplanır; temel akım 100 A iken 30, 20, 10 ve 5 A harmoniklerde THD_I = %37,7 bulunur. Güç bileşenleri S = √3 × U × I, P = S × cosφ ve Q = √(S² − P²) bağıntılarıyla ilişkilidir; görünür güç 100 kVA, aktif güç 90 kW iken distorsiyon gücü 43,6 kvar olur. Üçüncü harmonikler üç telli sistemde nötrden geçtiği için I_N = 3 × I₃ ile nötr akımı belirlenir; faz başına 12 A harmonikte nötr akımı 36 A olur. K faktörü Σ(n × I_n) / Σ(I_n) ile transformatör deratingini belirler. Kompanzasyon gücü Q_c = P × (tanφ₁ − tanφ₂) bağıntısıyla hesaplanır.
Çözümlü mini örnek 1
Bir hattın temel akımı 100 A'dır. İkinci, üçüncü, beşinci ve yedinci harmonik akımları sırasıyla 30, 20, 10 ve 5 A olarak ölçülmüştür. Toplam bozulma oranı nedir?
Bu değer temel akıma bölünür ve yüzde olarak ifade edilir.
Çözümlü mini örnek 2
Bir tesisin görünür gücü 100 kVA, aktif gücü 90 kW olarak ölçülmüştür. Distorsiyon gücü ne kadardır?
Bulunan değer distorsiyon gücü olarak raporlanır.
Sık yapılan hatalar
- 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.
İlgili konular
Sıradaki adım
Tam anlatımKonuyu tam anlatımıyla okuKonu anlatımı, kazanımlar ve örnekler tek sayfada.Konu anlatımları hesapsız okunur. Quiz, slayt ve deneme için hesap gerekir.
DersTeders ile devam et
Endüstriyel Otomasyon · 11. Sınıf için çalışma yolu
- OkuKonu anlatımını bu sayfada bitir.
- Soru çözÖrnekleri çöz, cevabı açıklamayla karşılaştır.
- Quiz ile pekiştirHesapla kendini ölç.
Konu anlatımları hesapsız okunur; quiz, slayt ve deneme için hesap gerekir.