Elektriksel olarak harmonikler, temel frekansın (örneğin 50 Hz) katları olan sinyallerdir. Bu sinyaller, elektrik sistemlerinde dalga formunu bozar, yani sinüs şeklinde olması gereken akım veya gerilim bozulur (distorsiyon oluşur).
Neden Oluşurlar?
Harmonikler genellikle doğrusal olmayan yükler nedeniyle oluşur. Yani, çekilen akım sinüs formunda olmayan cihazlar: Bilgisayarlar, LED aydınlatmalar, İnvertörler, frekans konvertörleri, UPS sistemleri Driver’ lar vb.
Zararları Nelerdir?
Trafoların aşırı ısınması, Nötr hattında aşırı akım, Kondansatör patlamaları, Elektronik cihaz arızaları, Koruma sistemlerinin yanlış çalışması, Enerji kalitesi düşmesi.
Nasıl Ölçülür ve Giderilir?
Ölçüm: Harmonik analizörlerle (örneğin Fluke cihazları)
Giderim: Pasif filtreler, Aktif harmonik filtreler, Doğrusal güç kaynaklarının kullanımı, Yüklerin dengelenmesi
- LED Sistemlerinde Harmonikler
Neden Oluşur? LED’ler doğrudan AC ile çalışmaz. İçlerinde AC’yi DC’ye çeviren sürücüler (driverlar) bulunur. Bu sürücüler genellikle doğrusal olmayan yük olduklarından akım dalga formunu bozarlar.
Sonuçlar: Yüksek harmonik distorsiyonu (THDi %100’ü geçebilir), Şebekede harmonik kirliliği artar, aynı hatta çok sayıda LED varsa, bu harmonikler geri yansır ve diğer cihazları da etkiler.
Öneriler: Düşük THD’li driver kullanılması uygundur. (Örneğin THD < %10), Harmonik standartlarına (IEC 61000-3-2) uygun ürün tercih edilmelidir.Büyük projelerde aktif/pasif filtreleme değerlendirilir.
- SANAYİ Tesislerinde Harmonikler
Neden Oluşur? Frekans konvertörleri (VFD), UPS sistemleri, Switch mode güç kaynaklarıKaynak makineleri, CNC cihazları.
Bu tür cihazlar, sinüs dalgasını bozar ve sistemde 5., 7., 11. harmonikler gibi yüksek frekanslı bozulmalara yol açar.
Sonuçlar: Trafo ısınması ve erken yaşlanma, Kompanzasyon sistemlerinde rezonans riski, Motorlarda tork bozulması, Kablolarda ve nötrde aşırı akım.
Öneriler: Aktif harmonik filtre kullanımı, Uyumlu frekans konvertörü seçimi (THDi düşük olanlar) Kompanzasyon sisteminde reaktörlü kondansatörler kullanmak, Harmonik analiz yapılması (Fluke gibi cihazlarla)
Şebeke Bağlantısında Harmonikler
Etki Şekli:
Tesislerde üretilen harmonikler geri şebekeye akar. Bu durum dağıtım şirketleri tarafından cezai yaptırımla karşılanabilir (özellikle OG abonelerde).
Sonuçlar: Şebeke kalitesi düşer, Enerji sayaçlarında ölçüm hataları.
Dağıtım şirketi, ölçüm yapıp “harmonik kirliliği var” diye uyarı verebilir.
Öneriler: OG tarafında harmonik analizörü ile düzenli ölçüm yapılmalı, THDi değeri düşük ekipman seçilmeli (özellikle LED, UPS, VFD) Aktif harmonik filtre ile şebekeye geri giden harmonikler bastırılmalıdır.
Prome Elektrik Güvenlik Taahhüt AŞ. Genel Müdürü – Turgay Pekgirgin