Karmaşık elektronik sistemlerinde, sinyallerin düzenlenmesi ve istenmeyen frekans bileşenlerinden arındırılması önemli bir konudur. Özellikle endüstri alanında önem kazanan bu konu için en işlevsel çözüm harmonik filtreler olarak dikkat çekmektedir. Elektronik devrelerde kullanılan bu filtreler, belirli frekans aralıklarındaki harmonik bileşenlerin kontrol edilmesini sağlamaktadır.
Harmonik Nedir? Neden Filtrelenmelidir?
Sinüzoidal olmayan dalga şekilleri olarak tanımlanabilen harmonikler, elektrik sistemlerindeki sinüzoidal dalgaların üzerine eklenen frekans bileşenleridir. Harmonikler, elektrik sistemlerindeki gerilim ve akım dalgalanmalarını artırmaktadır. Bu dalgalanmalar ise enerji dağıtım sistemlerindeki ekipmanlara zarar verebilecekleri gibi sistemin performansını da olumsuz yönde etkileyebilmektedir. Özellikle hassas cihazlar, kontrol sistemleri ve elektronik bileşenler, harmoniklere karşı mekanizmalara sahiptir. Dolayısıyla yaşanan problemler ekipman arızalarına, verim kaybına ve hatta sistem kesintilerine neden olabilmektedir.
Endüstride enerji kaybına yol açan nedenlerden biri harmoniklerdir. Harmoniklerin neden olduğu akım dalgalanmaları, enerji dağıtım sistemlerindeki kablolar ve transformatörler gibi bileşenlerde artan kayıplara sebep olabilmektedir. Bu durum, enerji verimliliğini azaltırken elektrik faturalarının şişmesine yol açabilmektedir.
Bir diğer etmen ise bu durumun elektrik sistemlerinde dalgalanmaları ve bozulmaları artırmasıdır. Bu durum sonucunda ise diğer elektronik cihazların çalışması olumsuz şekilde etkilenebilmektedir. Endüstrideki tesislerin harmonik seviyelerini kontrol altına almaları ve bunun için yönetmeliklere uygun hareket etmeleri gerekmektedir. Özellikle büyük ölçekli endüstriyel tesisler ve enerji sağlayıcıları, harmonik seviyelerini belirli sınırlar içinde tutmak zorundadır. Bu nedenle uygun filtreleme yöntem ve cihazlarından yararlanılmalıdır.
Elektra'nın Enerji Kalitesi Çözümleri: Pasif ve Aktif Harmonik Filtreler
Enerji kalite sorunlarına özel çözümler sunan Elektra Elektronik, harmonik seviyeleri kontrol altına almak amacıyla geliştirdiği sinüs filtre, pasif harmonik filtre ve aktif harmonik filtre ile özellikle büyük ölçekli tesislerin enerji sorunlarını ortadan kaldırılmasını sağlamaktadır.
Dirençler, bobinler ve kapasitörler gibi pasif bileşenlerden oluşan pasif harmonik filtreler, enerji sistemlerinin harmoniklerin zararlı etkilerinden korunmasını sağlamak amacıyla tasarlanmıştır. Motor sürücüler ve UPS’ler gibi harmonik üreten yüklerin girişlerine uygulanan bu filtre, harmonik üretilir üretilmez temizlemektedir.
Ayrıca:
- Pano tipi ve duvar tipi olmak üzere iki farklı çeşidi bulunmaktadır. 150A ve altı akım değerleri için duvar tipi, 150A ve üstündeki kapasitelerde ise pano tipi uygundur.
- Yüksek performanslı olan bu filtre, sabit reaktif güç kompanzasyonu yaparken yüksek güvenilir değerlerine sahiptir.
- Harmonikleri %90 oranında bastırmaktadır.
- Aşırı yük ve düşük yük durumunda ise otomatik olarak devreden çıkmaktadır.
- Tamamen yerli üretimdir.
Aktif harmonik filtreler ise pasif bileşenlere ek olarak aktif bileşenler de içermektedir. Yük dengesizliği, yüksek nötr akımı, düşük güç faktörü ve harmonik seviyesinin dinamik olarak değiştiği endüstriyel tesisler için çözüm sunan aktif harmonik filtreler, harmonik bozulmanın yüksek seviyelere ulaştığı durumlarda tercih edilmektedir. Bu filtreler nötr akımını tamamen yok etmektedir.
Ayrıca:
Tek bir pano içerisinde 500kVAr güce kadar kompanzasyon kapasitesi
- 31µs dinamik tepki süresi • %100 kapasite ile hem endüktif hem kapasitif kompanzasyon
- Güç faktörünü 0.99’un üzerinde tutma
- 3 iletkenli ve 4 iletkenli bağlantıya uygunluk
- Yük dengeleme yapabilme
- 13. harmoniğe kadar aktif harmonik filtre özelliği
- Modüler tasarım sayesinde kolay güç artışı
Yüksek seviyede ve harmonikli nötr akımı çeken, dinamikli yük değişimleri olan ve yüksek harmonik bozulmaya sahip tesisler için idealdir.
Harmonik Filtrelerin Kullanım Alanları: Endüstri, Enerji ve Diğer Sektörler
Harmonik filtreler, endüstri alanındaki tesisler için son derece önemli bir enerji kalite çözümüdür. Endüstriyel tesislerdeki elektrik sistemleri genellikle yüksek güçlü motorlar, pompalar, fanlar ve diğer endüstriyel yükler tarafından kullanılmaktadır. Bu yükler, harmoniklerin üretilmesine yol açabilmektedir. Harmonik filtreler, endüstriyel tesislerde harmonik seviyelerini düşürerek enerji sistemlerinin stabilitesini ve verimliliğini artırmaktadır. Aynı zamanda elektrik motorlarının, transformatörlerin ve kondansatörlerin ömrünü uzatarak bakım maliyetlerini azaltmaktadır.
Harmonik problemlerin sıkça görülebildiği alanların bir diğeri elektrik enerjisi dağıtım sistemleridir. Bu filtreler, enerji dağıtım ağlarında harmonik seviyelerini kontrol altına alarak güç kalitesini iyileştirmeyi sağlamaktadır. Filtrelerin kullanılması sonucunda gerilim dalgalanmalarını azalmakta, enerji kayıpları önlenmekte ve enerji verimliliğini artmaktadır. Dolayısıyla enerji şebekeleri daha güvenli ve istikrarlı şekilde çalışmaktadır.
Güneş enerjisi ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları, harmonik sorunlarına neden olan alanlar arasında yer almaktadır. Özellikle invertörler aracılığıyla üretilen güneş enerjisi ve rüzgar türbinlerinin harmonik bileşenleri, elektrik sistemlerinde istenmeyen etkilere yol açabilmektedir. Aktif ve pasif harmonik filtreler, yenilenebilir enerji sistemlerinde harmonikleri kontrol ederek güç kalitesini iyileştirmekte ve olası problemlerin önüne geçmektedir.
Ofis binaları, alışveriş merkezleri, hastaneler ve oteller gibi ticari binalar, çeşitli elektrik yükleri tarafından beslenmektedir. Aydınlatma sistemleri, klima sistemleri, bilgi teknolojisi altyapısı ve diğer elektrikli ekipmanlar harmoniklerin üretilmesine katkıda bulunmaktadır. Aktif ve pasif harmonik filtreler, ticari binalarda harmonik problemlerini önleyerek enerji verimliliğini artırmaktadır. Diğer kullanım alanları arasında telekomünikasyon, demiryolu ve denizcilik, tıp teknolojisi ve otomotiv endüstrisi sayılabilmektedir.
