Cihan Şenel  
Teknik Satış Mühendisi  
Aktif Mühendislik

Detuned reaktör, pasif harmonik filtre, ayarsız filtre, alçak geçiren bant filtre gibi çeşitli isimlerle tanımlanan bu reaktör çeşidinin kompanzasyon sistemlerinde çokça kullanılmasına rağmen ne işe yaradığı konusunda bilgi kirliliği ve yanılgılar bulunmaktadır. Bu makale bu yanılgı ve bilgi kirliliğini ortadan kaldırma amacıyla kaleme alınmıştır.

I. GİRİŞ

Harmonik, güç kalitesi parametreleri içerisinde en çok hakkında konuşulan ve elektrik sisteminde standartlarca belirlenen limitler üzerinde var olduğunda problemlere yol açan, istenmeyen bir elektrik bileşenidir. Harmoniklerin bulunduğu sistemlerde harmonik filtre reaktörleri kondansatörlere seri olarak bağlanırlar. Temel amaç kondansatör üzerine akan harmonik akımını engellemek ve sistemin rezonansa girmesinin önüne geçmektir.

II. Harmonik Filtre (Detuned) Reaktör Nedir?

Harmonik filtre (Detuned) reaktörü yapı itibari ile belirli hesaplar doğrultusunda hesaplanmış bobin yapısında sabit empedanslı bir yüktür.

III. Harmonik Filtre (Detuned) Reaktör Neden kullanılır ?

Harmonik filtre (Detuned) reaktörün kullanım amacı doğrusal olmayan yüklerden kaynaklanan harmonik akımının sabit empedanslı yükler ( Örn: kondansatör ) üzerine akan akımı sınırlamaktır.

Harmonik Filtre (Detuned) Reaktörü Nedir? 
Kompanzasyon sistemlerinde neden kullanılır?

Formül 1 – Kondansatör Empedansının hesaplanması

Kondansatörün empedans denklemine bakacak olursak frekansın artışıyla birlikte kondansatör empedansının düştüğü görülür. Bu durumda akım düşük empedansa akacağından kondansatör üzerindeki toplam akım, nominal birleşen akımı ve harmonik akımı toplamına eşit olacaktır. Kondansatör üzerine harmonik akımıda aktığından istenmeyen bir durum oluşacaktır.

Toplam Akım = Nominal birleşen akımı + Harmonik birleşen akımı

Harmonik birleşen akımını azaltmak için kondansatörün bağlandığı kol empedansını yükseltmemiz gerekmektedir. Buda Formül2’de görüldüğü üzere yüksek frekanslarda yüksek empedans gösteren bobini, kondansatöre seri olarak bağlamak ile mümkündür.

Harmonik Filtre (Detuned) Reaktörü Nedir? 
Kompanzasyon sistemlerinde neden kullanılır?

Formül 2 – Bobin Empedansının hesaplanması

Harmonik Filtre (Detuned) Reaktörü Nedir? 
Kompanzasyon sistemlerinde neden kullanılır?

Formül 3 – Toplam Eşdeğer Empedansının hesaplanması

Bu sayede toplam empedans, kondansatör ve bobin empedansı toplamına eşit olacak ve bu kol üzerine akan harmonik akımı en düşük seviyeye indirilecektir.

Harmonik Filtre (Detuned) Reaktörleri, bara gerilimi ve kondansatör empedansına/gücüne uygun olarak, sistemdeki dominant harmonik akımı mertebesine göre akort frekansı seçilerek , tek fazlı veya üç fazlı olarak imal edilebilir.

Harmonik filtre (detuned) reaktörleri sistemdeki harmonik birleşenleri yok etmez, yalnızca harmonik akımı genliğinin artmasını engeller. Sistemdeki harmonikleri yok ettiğini söylemek oldukça yanlış bilinen bir bilgidir.

IV. Harmonik Filtre (Detuned) Reaktör kullanımının avantajları nedir ?

  • Lineer olmayan yüklerin olduğu sistemlerde harmonik akım ve gerilim genliğinin yükselmesini engeller.
  • Kondansatör üzerine akan harmonik akımını limitler. Bu sayede ısı ve yüksek akım stresini engeller ve kondansatörlerin daha uzun işletme ömrü olmasını sağlar.
  • Transformatör, baralar , kablolar, şalt malzemeler, koruma ekipmanları üzerindeki aşırı akım ve ısınma problemlerini ortadan kaldırır.

V. SONUÇ

Lineer olmayan yüklerin neredeyse her tesiste kullanımının günden güne arttığı gerçeği göz önüne alındığında kompanzasyon sistemlerinde harmonik filtre (detuned) reaktörleri kullanmanın önemini arttırmaktadır.

Anahtar Kelimeler:

Harmonik Filtre Reaktör

Paylaş: