Harmonik nedir? Açıklar mısınız ?

[alaaddin]

arkadaşlar harmonik nedir açıklarmısınız herkese teşekkürler

 

[fabia]

Günümüzde gittikçe artan sayıdaki nonlineer elemanların güç sistemine bağlanması ile sinüzoidal olmayan büyüklükler ortaya çıkmakta ve bunlar da harmonikleri doğurmaktadır. Çeşitli nonlineer yükler nedeniyle sistemde çeşitli frekansta sinüzoidal dalgalar görülebilir. Nonlineer yük ve devre elemanlarının günbegün artması ile yakın bir gelecekte kararsız ve düşük kaliteli şebekelerin oluşmasına sebep olacaktır. Elektrik enerji sistemlerinde manyetik devre ve elektrik devre lineersizlikleri, harmoniklerin ortaya çıkmasında en önemli etkenlerdir. Harmoniklerin meydana gelmesi ile de sinüzoidal dalga şeklinden uzaklaşılacak yani dalga şeklinde bir bozulma (distorsiyon) görülecektir.

Eğer devrede nonlineer elemanlar veya nonsinüzoidal kaynaklar bulunacak olursa veya bunların her ikisinin de olması durumunda harmonikler meydana gelir. Bu şekilde çeşitli elemanlar veya olaylar sonuçunda enerji sistemindeki sinüzoidal dalga biçimi bozulur. Bu bozuk dalgalar “nonsinüzoidal dalga” olarak adlandırılır.
i(wt) = 130sin(wt) – 10) + 40sin (3wt + 120) + 8sin(5wt + 35)

Nonsinüsoidal dalga biçimleri, periyodik olmakla birlikte sinüsoidal dalga ile frekans ve genliği farklı diğer sinüsoidal dalgaların toplamından oluşmaktadır. Temel dalga dışındaki sinüzoidal dalgalara “harmonik bileşen” adı verilir. Harmoniklerin enerji tesislerindeki etkilerini şu şekilde sıralayabiliri:
• Gerilim düşümünün artması
• İzolasyon malzemelerinin delinmesi
• Koruma ve kontrol sistemlerinde sinyal hataları
• Elektrik makinalarında ısınma ve ek momentlerin oluşması
• Mikroişlemçilerde hatalı çalışma
• Şebekelerde istenmeyen rezonans olaylarının oluşması
• Kondansatör kademelerinin sigortalarının atması, kondansatörlerin delinmesi
• Röle sinyallerinin bozulması ve anormal çalışması
• Bilgisayar terminallerinde gürültü oluşması
gibi istenmeyen olumsuz etkilere sebep olurlar.

Güç sistemlerinde harmonik etkinliklerinin her geçen gün artması, bu etkilerin minimuma indirilmesi ve sınıflandırılmasında kolaylık sağlamak için genel tanım büyüklüklerinin verilmesini zorunlu kılmıştır. Sinüsoidalden uzaklaşmayı, distorsiyonu diğer bir deyişle bozulmanın derecesini belirtir. Gerilim için, toplam harmonik distorsiyonu (gerilim bozulma faktörü) THDv,
şeklinde ifade edilir. Akım toplam harmonik distorsiyonu (akım bozulma faktörü) THDI,
olarak tanımlanmıştır.

filtreleme ile ilgili detaylı bilgi ekteki dosyadadır

 

[Roboelektronik]

KOMPANZASYON SİSTEMLERİNDE HARMONİKLER


Günümüzde elektrik enerjisini verimli kullanmak üretim maliyetleri düşürmek ve enerji tüketimini azaltarak çevreyi korumak açısından büyük önem kazanmıştır.

Elektrik şebekesine bağlanan cihazların hemen hemen tamamı şebekeden aktif yani iş yapan gücün yanında reaktif güç de çekerler. Şebekeden çekilen ve hemen ardından şebekeye tekrar geri verilen bu reaktif güç hiçbir iş yapmaz, ancak şebekeyi gereksiz yere yükler ve şebekenin işletme maliyetlerini yükseltir. Bu nedenle şebekeden çekilen reaktif güç için de ücret ödenir. Çekilen reaktif gücün belirli sınırların dışında olması durumunda ise ek cezalar nedeniyle elektrik enerjisine ödenen ücret katlanarak artar.

Bu nedenle her işletme şebekeden çektiği reaktif gücü kontrol etmeli, bir başka deyişle güç faktörünü belirli sınırlar içinde tutmalıdır. Bunu sağlamak için kompanzasyon panoları kullanılır. Kompanzasyon panolarında bulunan “reaktif güç kontrol rölesi” işletmenin güç faktörünü sürekli olarak ölçer ve gerektiğinde panoda bulunan kondansatör gruplarını ilgili kontaktörlere kumanda ederek devreye alır ve devreden çıkartır.

Kompanzasyon panolarında karşılaşılan en büyük sorun kullanılan kondansatör gruplarının kısa sürede arıza yapmalarıdır. Bu durumda arızalanan kondasatörler yenileri ile değiştirilerek sorun geçici olarak çözülür. Ancak bu tip arızaların gerçek nedeni büyük bir olasılıkla sistemde “harmonik rezonans” denilen bir olayın meydana gelmesidir.


Harmonik Nedir


Harmonikler, günümüzde elektriksel hatalar söz konusu olduğunda en çok kullanılan kavramlardan biridir. Harmonikler yüksek frekanslı sinüs biçimli bileşenlerdir. Harmoniklerin frekansları temel frekans (50 Hz) x harmonik derecesi ile tanımlanır.


Harmonik Derecesi - Harmonik Frekansı

3 150
5 250
7 350



Elektrik enerji sisteminden beslenen, sinüs biçimli olmayan akımlar çeken yüklerin (Yarıiletken anahtar elemanlı çeviriciler, doymuş magnetik malzemeler, kaynak makineleri vb.) kullanımının yaygınlaşmasıyla sistemdeki gerilim ve akım dalga şekilleri sinüs şeklinden uzaklaşır. Aşağıda 3, 5 ve 7. harmonik dalga şekilleri sunulmaktadır.


Harmoniklerin Oluşmasına Neden Olan Etkenler

Yarıiletken endüstrisine dayanan, Alternatif akım / Doğru Akım veya Alternatif Akım / Doğru Akım / Alternatif Akım çeviricileri temel bileşen akımının yanında harmonik akım bileşenleri çekerler. Bu tür sistemler aşağıdaki şekilde sıralanabilir:



 Hız Kontrol Cihazları

 Tristör Kontrollü Ekipmanlar

 Kesintisiz Güç Kaynakları (UPS)

 Ark fırınları

 Kaynak makinaları

 Enerji Tasarruflu Lambalar

 Frekans Çeviriciler

 Kontrollü Güç Kaynakları

 Trafolar






Harmoniklerin Sisteme Etkileri


Harmonik akımlar sistem empedansı üzerinde gerilim düşümlerine sebep olurlar.
Bu gerilim düşümleri temel bileşen gerilimi üzerine ilave olarak, gerilimde bozulmalara ve efektif gerilimin yükselmesine neden olurlar. Enerji sisteminden sinüs biçimli olmayan akımlar çekilmesi gerilim dalga şeklinin de bozulmasına neden olmaktadır. Dolayısıyla enerji kalitesi bozulmakta, sistemde rezonans riski artmaktadır.

Harmoniklerin diğer etkileri aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir.

Harmonikler;

• Kondansatörlerin aşırı yüklenmesine ve ömürlerinin azalmasına neden olmaktadır.

• Röle, kesici ve sigortaların hatalı çalışmasına, gereksiz açma yapmasına neden olmaktadır.

• Harmonikli akımlar transformatörlerin, kondansatörlerin ve diğer elektriksel dağıtım cihazlarının aşırı yüklenmesine neden olmaktadır.

• Güç kablolarında yalıtkan dielektrik yalıtkan delinmelerine sebep olacak, rezonans olaylarına sebep olurlar.

• 3 ve 3’ün katı harmonikler nötr hattının aşırı yüklenmesine neden olurlar.

• Özellikler gerilimin sıfır geçişinden kontrolleri için gerekli referans bilgisini elde eden kontrol sistemlerinin hatalı çalışmalarına neden olmakta, yarıiletken elemanların zarar görmesine neden olmaktadır.

• Enerji sisteminde seri ve paralel rezonans olayların meydana gelmesine neden olurlar.

• Sayaçlarda ölçüm hatalarına, haberleşme hatlarında gürültülere ve elektronik kartların arızalanmasına neden olurlar.

• Sistemlerden temel bileşen akımına ilave olarak harmonikli bileşen akımlarının çekilmesi, elektronik kart arızalarının sıklığına yol açmaktadır.

• Trafolarda demir ve bakır kayıplarının artmasına, ısınmalara neden olur. Enerji kaybına yol açar.

• Harmonik kirlilik digital sayaçlarda reaktif güç gibi görülmektedir. Yani kayıplar yaratmaktadır.

• Motor, generator ve iletkenlerde harmonik bileşenden dolayı akımın artmasına buda kayıplara sebep olup cihazların ve iletkenlerin ısınmasına neden olur.


Bunlara ek olarak ayrıntılı birçok bilgi sitede ve internette mevcuttur.

 

[kaledag]

öncelikle hepinize selam ederim bılgılerınız ve tecrubelerınıden bızlere aktardıgınız ıcınde tesekkur ederım ...

daha oncede bır tesıste yasadıgımız sorun yardımlarınızdan faydalanarak halledılmıstır yıne yardımlarınızı beklıyorum.

bır saglık tesısınde belırlı olmayan perıyotlarda bazen gunde 1 kackez olmakla bırlıkte sanıyenın altında elektrık göz kırpması dıyebılecegım kesıntıler meydan gelmekte ıdı( bende bırkez tesıste ıken denk geldım florasan lambalar goz kırptıstarterler cakıp yenıden yaktı) cozum olarak ups onerıldı ama
oncesınde bız bır analızor baglayıp arızanın sebekedenmı yoksa tesıstenmı kaynaklandıgını tespıt etmeye calıstık cesıtlı aralıklarla voltaj heryerde oldugu gıbı azalma ve yukselmeler gorduk ama bunların heryerde olabılecegını bılıyoruz gece saat 3,00 gıbı 240 v gunduzde en dusuk 212 v olarak tespıt ettık ama bu cok cıddı olmasada dıkkae almamız gerektıgınınde farkındayım yanlız bu gunku verılerde cıhazı baglyan arkadasın bana deyımıyle 3 harmonıkte % 80 90 harmonık olduguu ve bu sanıyelık kesıntının bundan kaynaklanabılecegınden bahsettı sorunda sureklı labaravatuvarda kesıntıler meydana getırdıgınden yapılan tahlıllerın yarım kalmasına ayda 3 4 kez cıhazın kart yanmasına sebeb verdı
sonuc olarak sorun harmonıgın yuksek olmasından dolayı sanıyelık elektrık kesıntısı meydana getırirmi dıye soruyorum daha once boyle sorunla karsılasan varmı ??

 

[nk_suh]

ellerine sağlaık bir sorum olucaktı 1. harmonik neden var ve nedir 1. harmonik.etkisi az olduğundan mı varsayılmıyor??geri dönerseniz sevinirim

 

[dinamik]

Bu ölçümleri kompanzasyon var ise, kapalı iken mi aldınız açıkkenmi? Kompanzasyon yok ise hangi yükün buna sebep olduğunu öncelikle belirlemenizde fayda olacak, sonra ona uygun çözüm aranır.

öncelikle hepinize selam ederim bılgılerınız ve tecrubelerınıden bızlere aktardıgınız ıcınde tesekkur ederım ...

daha oncede bır tesıste yasadıgımız sorun yardımlarınızdan faydalanarak halledılmıstır yıne yardımlarınızı beklıyorum.

bır saglık tesısınde belırlı olmayan perıyotlarda bazen gunde 1 kackez olmakla bırlıkte sanıyenın altında elektrık göz kırpması dıyebılecegım kesıntıler meydan gelmekte ıdı( bende bırkez tesıste ıken denk geldım florasan lambalar goz kırptıstarterler cakıp yenıden yaktı) cozum olarak ups onerıldı ama
oncesınde bız bır analızor baglayıp arızanın sebekedenmı yoksa tesıstenmı kaynaklandıgını tespıt etmeye calıstık cesıtlı aralıklarla voltaj heryerde oldugu gıbı azalma ve yukselmeler gorduk ama bunların heryerde olabılecegını bılıyoruz gece saat 3,00 gıbı 240 v gunduzde en dusuk 212 v olarak tespıt ettık ama bu cok cıddı olmasada dıkkae almamız gerektıgınınde farkındayım yanlız bu gunku verılerde cıhazı baglyan arkadasın bana deyımıyle 3 harmonıkte % 80 90 harmonık olduguu ve bu sanıyelık kesıntının bundan kaynaklanabılecegınden bahsettı sorunda sureklı labaravatuvarda kesıntıler meydana getırdıgınden yapılan tahlıllerın yarım kalmasına ayda 3 4 kez cıhazın kart yanmasına sebeb verdı
sonuc olarak sorun harmonıgın yuksek olmasından dolayı sanıyelık elektrık kesıntısı meydana getırirmi dıye soruyorum daha once boyle sorunla karsılasan varmı ??

 

[Ali_Rıza]

ellerine sağlaık bir sorum olucaktı 1. harmonik neden var ve nedir 1. harmonik.etkisi az olduğundan mı varsayılmıyor??geri dönerseniz sevinirim

1. harmonik denilen, aslında bizim "asıl sinyalimiz"dir. Şuradaki mesajımı bir incelersen aklında daha somut şeyler oluşa bilir.
https://www.kontrolkalemi.com/forum/guc-kalitesi-enerji-verimliligi-harmonikler/29305-harmonikler.html#post210177

 

[nk_suh]

verdiğin bilgilere teşekkür ediyorum ali4592518 fakat
bitirme tezi var bizim harmoniklerle ilgili hoca 1. harmonik nedir diye bi soru sordu kitlendik çünkü harmonik konularında hiç kimse 1. harmonikler ilgili bir bilgi paylaşmamış ama bu güzel oldu.yani 50 hz Şebeke bize veriyo neden harmonik diye geçiyor bu?teşekkür ettim

 

[Ali_Rıza]

verdiğin bilgilere teşekkür ediyorum ali4592518 fakat
bitirme tezi var bizim harmoniklerle ilgili hoca 1. harmonik nedir diye bi soru sordu kitlendik çünkü harmonik konularında hiç kimse 1. harmonikler ilgili bir bilgi paylaşmamış ama bu güzel oldu.yani 50 hz şebeke bize veriyo neden harmonik diye geçiyor bu?teşekkür ettim

Aslında "harmonik" bir "isim" değil, "sıfat"tır. Sinüs eğrisindeki salınımda olduğu gibi bir "salınan" demektir. 1. harmonik dediğimiz 50 hz sinyal de saniyede 50 periyot salındığına göre, bu sinyal de harmonik hareket yapmaktadır diyebiliriz.
Ama bizim elektrikte kullanmaya aşikar olduğumuz "harmonik" kavramı, referans ettiğim mesajda da yazdığım gibi, bir sinyali oluşturan sinüs sinyal bileşenleri, yani salınan sinyal bileşenleridir.

 

[cemkose]

öncelikle hepinize selam ederim bılgılerınız ve tecrubelerınıden bızlere aktardıgınız ıcınde tesekkur ederım ...

daha oncede bır tesıste yasadıgımız sorun yardımlarınızdan faydalanarak halledılmıstır yıne yardımlarınızı beklıyorum.

bır saglık tesısınde belırlı olmayan perıyotlarda bazen gunde 1 kackez olmakla bırlıkte sanıyenın altında elektrık göz kırpması dıyebılecegım kesıntıler meydan gelmekte ıdı( bende bırkez tesıste ıken denk geldım florasan lambalar goz kırptıstarterler cakıp yenıden yaktı) cozum olarak ups onerıldı ama
oncesınde bız bır analızor baglayıp arızanın sebekedenmı yoksa tesıstenmı kaynaklandıgını tespıt etmeye calıstık cesıtlı aralıklarla voltaj heryerde oldugu gıbı azalma ve yukselmeler gorduk ama bunların heryerde olabılecegını bılıyoruz gece saat 3,00 gıbı 240 v gunduzde en dusuk 212 v olarak tespıt ettık ama bu cok cıddı olmasada dıkkae almamız gerektıgınınde farkındayım yanlız bu gunku verılerde cıhazı baglyan arkadasın bana deyımıyle 3 harmonıkte % 80 90 harmonık olduguu ve bu sanıyelık kesıntının bundan kaynaklanabılecegınden bahsettı sorunda sureklı labaravatuvarda kesıntıler meydana getırdıgınden yapılan tahlıllerın yarım kalmasına ayda 3 4 kez cıhazın kart yanmasına sebeb verdı
sonuc olarak sorun harmonıgın yuksek olmasından dolayı sanıyelık elektrık kesıntısı meydana getırirmi dıye soruyorum daha once boyle sorunla karsılasan varmı ??

Bahsettiğiniz olaya fliker denir. Aydınlatmada hissedilen anlık kırpışmalar.

Harmoniklerden ziyade, gerilimin birkaç periyot boyunca azalması buna sebep olabilir. Şebekeden yüksek akım çekilmesi, şebeke geriliminde düşmeye neden olabiliyor. Örneğin motorların yol alma anında fazla akım çekmesi nedeniyle, bir anlığına (motor yol alıp, çektiği akım azalana kadar) gerilim düşebiliyor. Ups kullanmanız bir çözüm olabilir, ancak yüksek güçlerde ekonomik olmayabilir.

Aydınlatma sistemini, fazla değişken olmayan yüklerin bulunduğu fazdan beslerseniz daha az sorun yaşayabilirsiniz. Ayrıca sorun sizden değil, sizin trafonuza bağlı komşularınızdan da kaynaklanıyor olabilir. Ya da en son olarak dağıtım şirketinden de olabilir.(daha zayıf bir ihtimal)