UPS hattı dalgalanıyor?

Sn. hakaneryurt;

Ukalalık yapmak istemiyorum ama yaklaşık 23 yıldır Türkiyedeki ilk UPS üreten bir firmada (pek piyasada bizim cihazı bilen olmaz sadece sipariş üzerine özel üretilir) son 9 yılımda AR-GE bölümünde görev yapmaktayım. Sizin birçok katılmadığınız durumları emin olun çok yaşadık. Yazmış olduğum örnekler birebir yaşanmıştır.

THD U UPS in performansını gösterir Ancak THD I ise tamamen yükün akım karakterini gösterir.

Tosun Bey,

Dediğinize yine katılmıyorum. Yükün THDI değeri UPS'in THDU performansı ile direkt alakalıdır. Isterseniz bunu test yapalım. THDI sıfır olan bir yükü ürettiğiniz UPS'e bağlayın ve gerilim distorsiyonunuzu ölçün sonrada THDI %70 olan bir yükü UPS'sinize bağlayın ve THDU ölçün. Bakalım UPS THDU performansınız değişecekmi?

Birde bunu çalışan sistemde düşünün. UPS çıkış noktasındaki THDU değeri ve en uzak yükten ölçülen THDU değerinin aynı olmadığınıda göreceksiniz. THDI işin içine girdiğinde gerilimde birçok şey doğal olarak değişecektir.
 
Elektrik tesisatlarında seçilecek kablo kesiti genellikle kullanılacak güce göre çekilecek akımın hesaplanması ile belirlenmelidir.
İyi bir topraklama değeri sıfıra ohm'a yakın olan değerdir. Fakat her işte olduğu topraklamadada maliyetler önemli, onun için iyi bir topraklama değeri izin verilen değerler içinde olandır.
Tosun Bey,

Dediğinize yine katılmıyorum. Yükün THDI değeri UPS'in THDU performansı ile direkt alakalıdır. Isterseniz bunu test yapalım. THDI sıfır olan bir yükü ürettiğiniz UPS'e bağlayın ve gerilim distorsiyonunuzu ölçün sonrada THDI %70 olan bir yükü UPS'sinize bağlayın ve THDU ölçün. Bakalım UPS THDU performansınız değişecekmi?

Birde bunu çalışan sistemde düşünün. UPS çıkış noktasındaki THDU değeri ve en uzak yükten ölçülen THDU değerinin aynı olmadığınıda göreceksiniz. THDI işin içine girdiğinde gerilimde birçok şey doğal olarak değişecektir.

Benim fikirlerime katılmayabilirsiniz. Ama yinede akım harmoniği kaynaktan çekilen yükün akım karakteristiği ile ilgilidir. Bu arada gerilim harmoniği bozuk olan bir sistemde tabiki akımlarda bozulacaktır. ancak burada bahsettiğim konu kaynağın ideal şartlarda olduğudur. THDI 0 olan yük resiztif yüktür (lineer yükte denir) ve UPS lerin Harmonikleri bu şekilde test edilir.
 
Benim fikirlerime katılmayabilirsiniz. Ama yinede akım harmoniği kaynaktan çekilen yükün akım karakteristiği ile ilgilidir. Bu arada gerilim harmoniği bozuk olan bir sistemde tabiki akımlarda bozulacaktır. ancak burada bahsettiğim konu kaynağın ideal şartlarda olduğudur. THDI 0 olan yük resiztif yüktür (lineer yükte denir) ve UPS lerin Harmonikleri bu şekilde test edilir.

Tosun Bey,

Teknik olarak yukardaki söyleminizi yanlış bulduğumu belirtmek isterim. Akım harmoniği kaynaktan çekilen yükün akım karakteristiği ile alakalıdır kısmını ise anlayamadım.

Elektrik ile çalışan bir cihazın temel prensibi bu cihaza bir gerilim vermenizdir. Bu gerilim sayesinde cihaz işlevini yerine getirmek için bir akım çeker. Dolayısıyla verdiğiniz gerilim kaynakla alakalı iken akım cihazla alakalıdır. İste bu cihaz lineer bir akım çekmiyor ise, başka bir değişle akımın dalga sekli sinüs değilse bu cihaz kaynağa 50Hz olmayan akımlar gönderir. Bu akımlar örneğin 150Hz, 250Hz, 350Hz ... gibi olacaktır ki bunlara 3-5-7... harmonikler denir. Akım yönleri ise 50Hz akım şebekeden cihaza doğru harmonikler ise kaynaktan şebekeye doğrudur. Bunu daha iyi açıklamak için şu örnek daha iyi olabilir. Bir havuz düşünün ve havuzun bir tarafında bir dalga yaratıyorsunuz ve dalgayı sinus şeklinde ilerlediğini görüyorsunuz ancak bu dalganın önüne bir set çektiğinizde bazı dalgaların geri geldiğini ve ilk yarattığınız dalganın şeklinin bozulduğunu göreceksiniz. Dolayısıyla siz bir ölçü aleti ile akım dalga formuna baktığınızda ölçü aleti bu dalgayı görüntüleyecektir.

Şebekeye geri dönen harmonik akımların birçok önemli etkisi olabilir ancak en önemli olanları .
1- Harmonik akımlar deri etkisinden dolayı kablo kesitlerini %100 olarak kullanmazlar ve akımın frekansı yükseldikçe kablo iletkeninin dış yüzeylerinden geçerler. Bu kablonun direncinin artmasına yol açacağından kablolarda ısınmaya dolayısıyla kayıplara neden olacaktır. Kayıplar dışındaki en önemli etkisi ise gerilimde bozulmadır. Zira örneğin kısa devre reaktans değeri örneğin tüm kesit kullanıldığında 1 ise kesidin dış kesimi kullanıldığında 2 olabilir. Bu elektriğin temel formulu V=IR üzerinden bir gerilim oluşturur. Ancak oluşan gerilimin frekansı akım frekansı ile aynıdır ve buda gerilim dalga formu üzerinde etkisi olacaktır.

2- İkinci en önemli etki kaynakta meydana gelmektedir. Kaynak trafo, jenerator ve UPS olabilir. Konumuz UPS olduğundan dolayı kaynaktan UPS'e doğru gelen akımlar bu sefer UPS'in kısa devre reaktans değeri üzerinden bir gerilim endükler ve gerilimin bozulmasına sebeb olur.


İşte bu noktada UPS'lerin gerilim testlerinin sadece lineer yükler üzerinden yapılması yanlıştır. UPS'in esas performansı lineer olmayan yükte test edildiğinde ortaya çıkar. Dolayısıyla UPS'in örneğin krest faktörü (akım tepe değeri) 3:1 olan bir yük altında tam kVA yükünde gerilim distorsiyon değerinin ne olduğunun testini yapması şarttır.

Size marka vermeden bir örnek vereyim. 1600kVA trafosu olan bir fabrikada makinaların kontrol devrelerini ve PC'leri korumak üzere 40kVA'lık bir UPS sistemi bağlanıyor. UPS devreye alınmadan ve bypass'ta ilen gerilim distorisyon değeri yaklaşık %1,5 ve en uzak yükteki gerilim distorsiyon değeri %3. UPS devreye girdiği anda PC yükleri ve fabrikadaki motor kontrol devreleri UPS'ten besleniyor ve UPS'in çıkış panosundaki gerilim distorsiyon değeri %4,5 oluyor. (UPS yaklaşık %80 yükle çalışıyor). En uzak yükten ölçülen gerilim distorsiyonu ise %8,5.

Maalesef temel yanılgı UPS'leri sadece elektrik kesintileri için satın almak ancak UPS'in daha önemli bir görevi var oda enerji kalitesi. İşte bu noktaya dikkat edilmez ise kullanıcı bu kartların neden devamlı arızalandığı konusunu anlamakta güçlük çekecektir.
 
Sn. Hakan bey.

Bu konular üzerinde çeşitli araştırmalar yaptığınız hissine kapılıyorum. Ancak bu konuyu bu şekilde uzatmanın bir manası olduğunu düşünmüyorum. Bu konuyla ilgili son kez yazacağım.

Şöyle bir örnek vereyim. Bir enerji kaynağı düşünün ve empedansıda sıfıra yakın. (yani nasıl bir akım çekersek çekelim gerilim distorisyonu artmayacak ve THD V sıfır olan ideal bir kaynak) Bu kaynağa bağladığınız cihazın çektiği akım tam olarak sinüs değil. (tristörlü yada diodlu bir doğrultucu diyelim) Bu cihazın çektiği akımın karakteristik özelliği ne ise sisteme bağlıyacağınız enerji analizörlerinde Akım THD sinde tamamen bağlanan cihazın karakterini görürsünüz.

Şimdi gelelim ikinci örneğe. Bir UPS' niz var ve çıkış trafosunun empedansı son derece küçük. Lineer yükte THD %3 den küçük, (gerçekte 1-1,5 civarında) non lineer yükte ise UPS in çıkış gerilimindeki THD ise sadece %3-5 ise bu cihaza bağlı olan cihaz yada cihazların Akım harmonikleri ne olur? Bu soruyu cevaplamak son derece zordur. Çünkü iş foruier analizlerine kadar uzanarak Beslenen cihazın endüktansı, crest faktörü ve aktif çekilen gücüyle alakalı bir sürü değişken vardır.

Ben şu ana kadar en kötü akım karakteristiği olan cihazlar olarak MR cihazlarını gördüm. Bir çok firma 20-30 kVA lık bir MR a en az 80-120 kVA arasında bir UPS bağlarken (bu bilgiler Siemens ve Philips tarafından belirlenmiştir bizim firmamız tarafından değil) Bizim ana gücün üzerine %30 güç ekleyerek çalıştırdığımız sistemlerde dahi THD U Makimum limite dahi gelmemiştir. Bu örneği vermemdeki sebep ise sizin crest faktörünün önemine inanmadığınızdandır. Crest faktörü ne kadar yüksek ise THD o kadar az olur.

Gelelim Hattın en sonundaki harmoniklere. Malesefki bu bozulmalar tamamen türkiyede yapılan yanlış tesisatlardan kaynaklanmaktadır. Yoksa UPS panosunda %3 olan değer En uç noktada %5 oluyorsa tamamen kullanılan kablolama tekniği ve kullanılan kablo ile alakalıdır.

Umarım bu örneklerimi dikkatle inceliyerek ne anlatmak istediğimi ön yargısız şekilde değerlendirirsiniz.
 
Sn. Hakan bey.

Bu konular üzerinde çeşitli araştırmalar yaptığınız hissine kapılıyorum. Ancak bu konuyu bu şekilde uzatmanın bir manası olduğunu düşünmüyorum. Bu konuyla ilgili son kez yazacağım.

Şöyle bir örnek vereyim. Bir enerji kaynağı düşünün ve empedansıda sıfıra yakın. (yani nasıl bir akım çekersek çekelim gerilim distorisyonu artmayacak ve THD V sıfır olan ideal bir kaynak) Bu kaynağa bağladığınız cihazın çektiği akım tam olarak sinüs değil. (tristörlü yada diodlu bir doğrultucu diyelim) Bu cihazın çektiği akımın karakteristik özelliği ne ise sisteme bağlıyacağınız enerji analizörlerinde Akım THD sinde tamamen bağlanan cihazın karakterini görürsünüz.

Şimdi gelelim ikinci örneğe. Bir UPS' niz var ve çıkış trafosunun empedansı son derece küçük. Lineer yükte THD %3 den küçük, (gerçekte 1-1,5 civarında) non lineer yükte ise UPS in çıkış gerilimindeki THD ise sadece %3-5 ise bu cihaza bağlı olan cihaz yada cihazların Akım harmonikleri ne olur? Bu soruyu cevaplamak son derece zordur. Çünkü iş foruier analizlerine kadar uzanarak Beslenen cihazın endüktansı, crest faktörü ve aktif çekilen gücüyle alakalı bir sürü değişken vardır.

Ben şu ana kadar en kötü akım karakteristiği olan cihazlar olarak MR cihazlarını gördüm. Bir çok firma 20-30 kVA lık bir MR a en az 80-120 kVA arasında bir UPS bağlarken (bu bilgiler Siemens ve Philips tarafından belirlenmiştir bizim firmamız tarafından değil) Bizim ana gücün üzerine %30 güç ekleyerek çalıştırdığımız sistemlerde dahi THD U Makimum limite dahi gelmemiştir. Bu örneği vermemdeki sebep ise sizin crest faktörünün önemine inanmadığınızdandır. Crest faktörü ne kadar yüksek ise THD o kadar az olur.

Gelelim Hattın en sonundaki harmoniklere. Malesefki bu bozulmalar tamamen türkiyede yapılan yanlış tesisatlardan kaynaklanmaktadır. Yoksa UPS panosunda %3 olan değer En uç noktada %5 oluyorsa tamamen kullanılan kablolama tekniği ve kullanılan kablo ile alakalıdır.

Umarım bu örneklerimi dikkatle inceliyerek ne anlatmak istediğimi ön yargısız şekilde değerlendirirsiniz.

Tosun Bey

Yanlış anlamayın işi aslında bende uzatmak istemiyorum ancak harmonikler konusu yanlış anlaşılıyor ve bir şekilde burda yazdıklarımızı okuyan olur ise daha fazla araştırma yapma yoluna gidebilir. Dolayısıyla foruma katkısı olacağını düşünüyorum.

Dediğiniz gibi bir kaynak ve kablo olsa yani empedansı sıfır olan ,harmonikli yük çeken cihazın THDI %200 bile olsa herhangi bir gerilim distorsiyonu meydana gelmeyecektir. Ancak maalesef bu mümkün değil. Dolayısıyla her iletkenin bir Xd" değeri var.

Crest faktörünün tanımında sizinle aynı fikirde değilim. Şebekeye geri dönüş yapan harmonik akımlar sinus akım dalgasının tepe değerini yani crest faktörünün yükselmesine neden olur. Dolayısıyla krest faktörü ne kadar yüksek ise akım distorsiyonuda o kadar yüksek olacaktır.

THDU ve THDI arasındaki ilişkiye tekrar geri dönersek THDU'nun sebebi THDI'dır . Dolayısıyla tasarladığınız bir UPS'in lineer yükte %1 olan gerilim distorsiyon değeri THDI değeri %70 olan bir yükle %100 oranında yüklendiği zaman THDU değeri örneğin %5 olacaktır. UPS çıkışa bu harmoniklerin ters yönünde akım enjekte eden bir harmonik kaynağı bağlarsanız (aktif harmonik filtre), UPS''ten çekilden akım tekrar lineer olacağından THDU değerinin bariz bir şekilde düştüğünü ve THDU değerinizin %1'lere yaklaştığını göreceksiniz.

MR cihazına gelince; MR cihazının kalkış akımları ve tarama sırasında çekmiş olduğu akım değerleri çok yüksektir. Ancak krest faktörü ile ani kalkış akımını karıştırmamak gerekir. Bu cihazlara UPS bağlar iken eğer üretmiş olduğunuz sistem örneğin 1 dk süre ile %250 yüke dayanabiliyor ise MR ile aynı güçte bir UPS sistemi bağlayabilirsiniz. Motorlarda aynı şekildedir ilk kalkış anında çok yüksek kalkış akımlarına sahiptir. Ancak benim daha çok ilgilimi çeken konu bu kalkış akımı (ki bir nevi akım transientidir) meydana geldiği anda gerilimde hangi transientlere neden olduğu. Bu yüksek kalkış akımına sahip cihaz birde harmonik li bir akım çekiyor ise sonuçlar gerçekten ilginç olacaktır. Doğu Avrupada bir ülkeye bir sistem projemiz var. Bu sistemde iletim hatlarına, üretim merkezlerine ve dağıtım noktalarına 10Mhz ile 0.06 accuracy ile transient ölçen ve dalga formunda 512.dereceye kadar harmonik analizi yapan bir izleme projemiz var. Bu projemiz gerçekleşirse orta gerilimden harmonikli yük çeken bir yükün şebekede kalkış anında meydana getirdiği transientleri ve gerilim düşümlerini bu forumda isterseniz ilerki dönemlerde paylaşabilirim.
 

Yeni mesajlar

Forum istatistikleri

Konular
128,206
Mesajlar
915,817
Kullanıcılar
449,986
Son üye
ferhatyigit

Yeni konular

Geri
Üst