Güç sistemlerinde harmonikler ve filtrelemelerin incelenmesi

Abstract

ÖZETGÜÇ S STEMLER NDE HARMON KLER VEF LTRELEMELER N NCELENMESF L Z, CanerKırıkkale ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüElektrik-Elektronik Anabilim Dalı, Yüksek Lisans TeziDanı man : Prof. Dr. lhan KocaarslanA ustos 2006, 146 sayfaElektrik enerjisine duyulan talebin sürekli artması ve ilerleyenteknoloji ile sistemdeki yükler çe itlilik kazanmı tır. Sistemdeki buyüklenmenin her zaman lineer olması istenir. Ancak son yıllardailerleyen yarı iletken teknolojisinin büyük etkisi ile sistemdekinonlineer yüklerde artma görülmü tür.Nonlineer yükler, akım - gerilim karakteristi i do rusalolmayan yüklerdir. Sistemdeki bu nonlineer yükler sistemde harmonikakımları ve harmonik gerilimleri meydana getirirler. Olu an buharmonikler, lineer yüklerde bile lineerli in bozulmasına sebep olabilir.Harmonik olu umuna sebep olan ba lıca yükler; güçelektroni i elemanları, transformatörler, döner makineler, do ru akımile enerji nakli, ark fırınları, statik VAR generatörleri ve kesintisiz güçkaynaklarıdır.iHarmonikler, sistemdeki elemanlarda; ek kayıplara, ısınmalara,yalıtımlarının zorlanmasına, bazı durumlarda zarar görmelerine vedevre dı ı kalmalarına yol açarlar.Harmoniklerin, sistem üzerinde meydana getirdikleri bu önemlietkilerden dolayı olu madan veya olu tuktan sonra giderilmesigerekmektedir. Harmonik üreten kaynaklar imal edilirken harmoniküretmesinin engellenmesi en önemli giderilme yöntemlerinden birisidir.Di er bir önemli yöntem ise harmonik filtreler yoluyla harmoniklerinsüzülmesidir.Bu yapılan çalı mada; fourier analizi kullanılarak harmoniklerinmatematiksel analizi, harmonik üreten kaynaklar, harmoniklerin sistemüzerine etkileri ve harmonik standartları ayrıntılı olarak incelenmi tir.Harmoniklerin giderilmesi konusuna ise ana hatları ile de inilerekfiltrelerden bahsedilmi tir.Yapılan ara tırmalar sonucunda varılan sonuçlar ve alınmasıgereken önlemler için önerilere de çalı mada yer verilmi tir.Anahtar Kelimeler : Harmonikler, Harmonik Filtrelemeii

ABSTRACTAN INVESTIGATION OF HARMONIC EFFECTSAND ITS FILTER NG METHODSOF POWER SYSTEMSF L Z, CanerKırıkkale UniversityGraduate School Of Natural and Applied SciencesDeparment of Electrical & Electronic, M. Sc. ThesisSupervisor : Prof. Dr. lhan KocaarslanAugust 2006, 146 pagesContiniously increasing demand for power and thetechnological improvements in this field have made the load in powersystems vary. t is always preferred loads to be linear, but since thesolid state technology has been improving in recent years, nonlinearloads have got thetendency to rise.Nonlinear loads don?t have linear current-voltagecharectiristics producing harmonics which may cause the linearity to bedisturbed even some cases of linear loads.Main harmonic loads are power electronic elements,transformers, rotating machines, energy transformers by direct current,iiiarc furnaces, static VAR generators and continious power sourceswhich in turn cause problems like energy loss, overheating,disturbances and defects in isolation and furthermore disconnectionfrom the circuit.Owing to these adverse effects of harmonic loads onsystem performance their occurrance must be eliminated. The mostvital mean of elimination is to prevent the harmonics duringmanifacturing. The important one is said to be the filtration ofharmonics by harmonic filters.n this study, harmonic load producing sources,mathematical. Analysis of harmonic loads using fourier analysismethod, their adversary effects on systems performance wereinvestigated in detail. Besides the means of preventig the harmonic loadoccurrance were explained basicly.On the other hand this study covers the result of thisinvestigation and the suggestion for preventive actions to be taken forharmonics not to ocur.Key Words: Harmonics, Harmonics filteringiv