Üçüncü Harmoniğin Etkileri |
1. Bölüm

Elektrik cihazlarının hemen hepsi saf sinüs eğrili alternatif akım gerilim değerlerine göre tasarlanır ve imal edilirler. Ancak kullanılan şebekelerde saf sinüs eğrisine nadiren rastlanır. Harmonik frekanslar, sinüs eğrisi üzerinde distorsiyonlar meydana getirerek elektrik ekipmanları üzerinde enterferanslara (girişimlere) sebep olurlar.

A- A+

26.04.2011 tarihli yazı 14300 kez okunmuştur.

ÜÇÜNCÜ HARMONİĞİN ETKİLERİ

1. Şebekede;

► Nötr iletkeninin aşırı ısınması ve yangın riskine sebep olması,
► Güç kayıplarının artması,
► Kuvvetli elektromanyetik alanlar,
► Şebekeye enterferansların verilmesi,

2. Elektrik tesislerinde harmoniklerin sebep olduğu enterferanslar;

► Güç kayıplarının artması,
► Rezonans riski,
► Üçüncü harmonik akımının dönmesinden dolayı transformatörlerin Üçgen sargılarında aşırı yüklenme,
► Gürültü,
► Sıcaklık yükselmesi,

3. Kondansatörlerde;

► Kondansatörler özellikle harmoniklere karşı hassastır. Bu sebeble kondansatör bataryaları harmoniklera karşı dayanıklı olması için aşırı boyutlandırılır.
► Güç kayıplarının artması,
► Rezonans riski,
► İşletme ömrünün azalması,

4. Kablolarda ve iletkenlerde;

► Güç kayıplarının artması,
► Nötr iletkeni üzerinde aşırı yüklenme (N ve PEN iletkeninde),
► Yangın riski,

5. Bilgisayarlarda;

► Yanlış çalışma riski. Harmonikler nedeni bilinmeyen enterferans etkilerine sebeb olabilirler.

6. Diğer Enterferanslar;

► Elektrik ekipmanlarının hatalı fonksiyonları,
► Elektronik rölelerin hatalı fonksiyonları,
► Toprak hata alarmlarının yanlış çalışması,
► Cihazların uygun çalışmaması,
► Kontrol cihazlarının hatalı fonksiyonları,
► Kuvvetli elektromanyetik alanlar,

4-hatlı sistemlerde potansiyel farkları. 3. harmonik tarafından meydana getirilen 150 Hz hata akımlarının PEN iletkende sebep olduğu potansiyel farklarıdır. Potansiyel farkları, bilgisayarlarda yanlış çalışmalara sebep olur.

Transformatörler Üzerine Etkisi

Transformatörler harmoniklerden iki şekilde etkilenebilir.

1. Foucault veya Eddy akımları.

Normal olarak tam yüklü transformatörlerde nominal kayıpların %10'u kadardır, ancak harmonik miktarının karesi kadar bu kayıplar artar. Pratikte bilgisayar sistemlerini besleyen tam yüklü transformatörde; toplam transformatör kayıpları aynı eşdeğer lineer yüktekinin iki katı olur. Bunun sonucunda yüksek işletme sıcaklıkları ve transformatör ömründe azalma meydana gelir.

Öngörülen şartlar altında transformatörün 40 yıl olan işletme ömrü 40 güne düşebilir. Bu durum tam yüke göre tasarlanmış ve yüksek diversite faktörü kullanılmış transformatörler içindir. Transformatörün gücü kullanım gücünün %30-40 fazlası için seçilen tesislerde aşırı ısınma gözlenmeyebilir. Ancak 3. harmonik akımlarının büyüklüğü ve etkisi yeni yapılacak tesislerde göz önüne alınmalıdır.

2. Nötrdeki 3. harmonik akımları

Fazlarda olan bu durum transformatörün primer üçgen sargısına yansıdığında nötrdeki harmonik akımları dolaşır. 3.harmonik akımları sargılarda absorbe edilerek bu akımların orta gerilim şebekesine geçmesi önlenir. Ancak 3. harmonikten başka harmonik akımları orta gerilim şebekesine geçer.