Harmonik NEDİR?
Alternatif enerjinin temelinde olan frekans boyutu itibariyle belirleyici durumdadır. Sinüs formundaki bir gerilim kaynağı, yarı iletken teknolojiye sahip bir sisteme veya daha genel tabirle lineer olmayan yüklere uygulanırsa sistemin vereceği akım cevabı kare dalga şeklinde olacaktır. Sinüs formunda ve sistem empedansı oranında genliğe sahip olması gereken bu akım dalga şeklinin kare dalga olmasının nedeni içerdiği temel şebeke frekansı dışındaki sinüs dalgalarıdır. Temel şebeke frekansının ( 50/60 Hz) katları şeklinde ve sinüs formundaki bu frekanslar harmonik olarak isimlendirilmektedir.
Harmonikler varlıkları sebebiyle işletmede kapasite kayıplarına, ısı kayıplarına, ömür yitirme veya arızalara ve haberleşme hatası gibi düzen bozucu olaylara sebebiyet verirler. Bu anlamda ekipmanların tolere edebileceği harmonik seviyelerinin ilgili üreticilerden istenilerek bu değerlerin sağlanması veya bu değerlerin sağlanamayacağı seviyede kompleks tesisler kurulu ise şebeke standartlarının referans alınması tavsiye edilmektedir.
Alternatif enerjinin temelinde olan frekans boyutu itibariyle belirleyici durumdadır. Şebeke frekansının genliğini değiştiren güç elektroniği ekipmanlarının etkisiyle fundamental frekansın katları şeklinde oluşan yüksek frekanslı akım veya gerilim bileşenlerine ise harmonik adı verilmektedir. Harmonikler varlıkları sebebiyle işletmede kapasite kayıplarına, ısı kayıplarına, ömür yitirme veya arızalara ve haberleşme hatası gibi düzen bozucu olaylara sebebiyet verirler. Bu anlamda ekipmanların tolere edebileceği harmonik seviyelerinin üreticilerden istenilerek ilgili değerlerin sağlanması veya bu değerlerin sağlanamayacağı seviyede kompleks tesisler kurulu ise şebeke standartlarının baz alınması tavsiye edilmektedir.
Harmonikler Hakkında
Türkiye’de, dünaynın büyük bir kısmında şebeke frekansı temel olarak 50Hz, ABD, Kanada ve Meksika gibi bazı ülkelerde ise 60 Hz kullanılmaktadır. Harmonikler ise “temel frekansınızın çoklu katsayısıdır”
Temel şebeke frekansımız 50Hz için “x” diyelim.
İkinci Derece Harmonik (2 * x) = 100 Hz
Üçüncü Derece Harmonik (3 * x) = 150 Hz
Beşincş Derece Harmonik (5 * x) = 250 Hz
Yedinci Derece Harmonik (7 * x) = 350 Hz
3 fazlı alternatif akım sisteminde gücümüz birbirinden 120 derece açı ile ayrılmış olan RST veya ABC veya L1-L2-L3 fazlarından gelmektedir. (Tabloda ABC olarak gösterilmektedir) Bu faz sırasının belirtildiği şekilde geçekleşmesi çok önemlidir ve yapmak istediğimiz işin hareket yönünü belirler. Fazlar A-B-C faz sırası ile yani 0-120-240 derece açılarla bağladığı zaman motor manyetik alanı istediğimiz doğrultuda oluşur ve motorda hareket başlar. Bu pozitif faz sırasıdır.
Şimdi harmoniklerin bir çok endüstriyel veya ticari işletmeler için problem kaynağı olmasının sonuçlarından bir tanesini, birlikte daha yakından inceleyeceğiz.
Temel frekans ile aynı sıra ile “dönen” 7’nci gibi harmoniklere pozitif faz sırası denir. Temel frekansa göre ters sırada “dönen” 5 gibi harmoniklere negatif faz sırası denir. Ancak, birbirleriyle aynı fazda oldukları için hiç “dönmeyen” üçüncü harmonikler sıfır faz sırası olarak adlandırılır.
Pratikte olan şey, 3 ve 3’ün katı harmoniklerin matematiksel olarak toplanırken pozitif ve negatif faz sırasına sahip harmonikler kısmen birbirini telafi etmeye yardımcı olur. Sıfır faz sıralı harmonik akımlar, yalnızca doğrusal olmayan yükler için, üç fazlı + nötr bir dağıtım sisteminde faz-nötr bağlandığında meydana gelmektedir. Pozitif ve negatif faz sıralı harmonikler ise doğrusal yüklerin olmadığı her 3 fazlı sistemde mevcuttur.
Harmoniklerin varlığı, fabrikaların veya ticari işletmelerin düzgün çalışamayacağı anlamına gelmez. Diğer güç kalitesi fenomenleri gibi, güç dağıtım sisteminin “karakteristiğine” ve ekipmanların tolerans seviyesine bağlıdır. Tolerasn seviyesi iyi bir tesis, yüksek harmoniklerin kaynağı olsa bile düzgün çalışabilir. Ancak harmonik bileşen ortak elektrik dağıtım sistemi üzerinden komşu tesislerden daha duyarlı olanları etkileyebilir. Bu noktada işletmelerin şebeke analizi yaptırması ve bunun detaylı incelenmesi önerilmektedir.