Derslik ve Laboratuvarlarda Enerji Kalitesinin Belirlenmesi

Derslik ve Laboratuvarlarda Enerji Kalitesinin Belirlenmesi İçin Harmonik Analizinin Yapılması

Harmonikler elektrik enerji sistemlerinde enerji kalitesini önemli ölçüde etkilemektedir. Gerilim ve akım dalga şeklinin ideal olan sinüs şeklinden uzaklaşması olarak bilinen harmonikler, sinüssel bir kaynağın doğrusal olmayan bir elemana uygulanması veya sinüssel olmayan bir kaynaktan beslenen doğrusal ya da doğrusal olmayan bir eleman tarafından oluşmaktadır. Akımla gerilim arasındaki ilişkisi doğrusal olmayan elemanlar, bobinler, transformatörler, yarıiletken malzeme içeren gereçler, fotovoltaik sistemler, kaynak makineleri, konverterler vb.leridir. Harmonikler, elektrik şebekesinde, cihazların yüklenmesinde ve mevcut elektrik gücünde etkiler meydana getirmektedir. Bu etkiler akım ve gerilim dalga şeklinin bozulması yanında, ek kayıpların oluşmasına, verimin düşmesine, cihazların ömürlerinin kısalmasına, ölçü aletlerinin yanlış ölçüm yapmasına sebep olmaktadır. Enerji kalitesini ve harmoniklerin etkilerini azaltmak amacıyla harmonikler için çeşitli standartlar tanımlanır. Bu standart değerlere ulaşması, pasif ve aktif harmonik filtrelerin kullanılmasıyla harmoniklerin yok edilmesi veya etkilerinin azaltılması ile sağlanmaktadır.

Bu çalışmada özel olarak geliştirilen üç fazlı akım ve gerilim sensörleri kullanılmıştır. Bu sensörlerden alınan veriler veri toplama kartı ile bilgisayara aktarılmış ve geliştirilmiş bir yazılım kullanılarak hızlı fourier dönüşümü analizi gerçekleştirmiştir. Analiz sonuçlarının uygunluğu standartlara yorumlanmıştır. Sınıf ve laboratuvarlarda kullanılan floresan lambaların önemli değerlerde harmoniklere sebep olduğu tespit edilmiştir. Bilgisayar laboratuvarlarında kullanılan bilgisayarların enerji kalitesini önemli ölçüde düşüren harmonikler oluşturduğu belirlenmiştir. Enerji kalitesinin iyileştirilmesi için harmonik filtre yapılması gereği görülmektedir.