FİLTRELİ KOMPANZASYON SİSTEMLERİ Harmoniklerin yoğun olduğu sistemlerde harmonik akımların ve buna bağlı olarak harmonik gerilim bozulmalarının artışını engellemek için kompanzasyon sistemleri filtreli olarak tesis edilmelidir. Filtreli kompanzasyon sistemlerinde her kademedeki güç kondansatörleri ile şebeke arasında harmonik filtre reaktörleri yer alırlar. Kondansatör ve reaktörde oluşan kompanzasyon grubunun reaktansı, harmonik frekanslarında sadece kondansatör kullanıldığında elde edilen reaktanstan daha yüksektir. Artan reaktans nedeniyle, harmonik gerilim bozulmaları olan sistemlerde kondansatörlerin şebekeden çektikleri akımlar sınırlanır. Ayrıca kondansatör ve reaktörün seri rezonans frekansı tesisteki yüklerin ürettikleri harmonikler dikkate alınarak güvenli bir noktaya ayarlandığı için kompanzasyon sistemi ile şebeke arasında hiçbir harmonik frekansında rezonans durumu oluşamaz. Sistemin yapısı her ne kadar basit gibi gözükse de sistemin boyutlandırılması ve komponentlerin seçimi gerçek anlamda mühendislik çalışması gerektirir. Sistemin düzgün çalışması ve beklenen yararları sağlaması için rezonans frekansının sisteme uygun seçilmesi kondansatör seçiminin doğru olarak yapılması reaktörlerin kondansatörlere uygun olarak seçilmesi ve kompanzasyon panosunun reaktör nedeniyle oluşacak ek sıcaklık artışına uygun şekilde tasarlanması gereklidir. Reaktif güç kompanzasyonu, genellikle, motor tipi yüklerin üretmiş olduğu endüktif enerjinin, kondansatör adımları kullanarak karşılanması şeklinde algılanır. Fakat reaktif güç kompanzasyonunun daha az rastlanan bir türü daha vardır. Bazı durumlarda mevcut yükün karakteristiği endüktif değil, kapasitif olarak karşımıza çıkar. Bu durumlarda reaktif güç kompanzasyonunu gerçekleştirmek için yapay endüktif yükler, yani şönt reaktörler kullanılır. Kapasitif tipte yüklerin başında uzun iletim hatları gelmektedir. Özellikle toprak altı orta-yüksek gerilim kablolarının dielektrik malzemeleri, iletkenler arasında kapasitif etki oluşmasına yol açmaktadır. Bazı durumlarda kilometrelerce yol kat eden bu kablolar, yüksek miktarda kapasitif enerji üretmektedir. Bu kabloların beslediği yükler genelde endüktif karakteristikte olduğundan ve kablonun mesafe ile birlikte kendi endüktif yapısı da ön plana çıktığından, yük altındayken bu kapasitif enerji pek gözlemlenmez. Bu kabloların yük olmayan bir anda enerjilendirilmesi durumunda (Tatil, gece, hafta sonu vs.) kapasitif enerji mevcut yüke göre baskın çıkacak ve sistemi cezaya götürebilecek seviyelere gelebilecektir. Bu durum özellikle reaktif enerji sınırının ölçüm periyodunun düşük (1 gün ve altı) olduğu işletmelere ciddi cezalara yol açmaktadır. 14
HARMONİK FİLTRE REAKTÖRLERİ AG REAKTÖRLER Harmonik Filtre Reaktörleri, filtre kompanzasyon sistemlerinde kondansatörlere seri olarak bağlanılarak kullanılır.kompanzasyon sistemlerinde harmonik filtre reaktörleri kullanılması ile birlikte harmonik içerikli sistemlerde karşılaşılan aşağıdaki sorunlar çözülmüş olur Kondansatörlerin devreye alınması anında aşırı akım çekilmesi Harmonik rezonans durumu nedeni ile akımların aşırı artması ve kondansatörlerin aşırı yüklenmesi Kondansatörlerin kısa sürede bozulması Hatların aşırı akımları nedeni ile yüklenmesi, kablolarda ısınmalar Koruma elemanlarının zamansız olarak açılması Harmonikler nedeni ile şebeke geriliminin aşırı bozulması, bu nedenle hassas cihazlarda yaşanan sorunlar İletişim sistemlerinde yaşanan girişimler Elektronik kart, cihaz ve bilgisayarlarda yaşanan nedeni anlaşılamayan sorun ve arızalar UYGUN HARMONİK FİLTRE REAKTÖRÜ SEÇİMİ Filtreli kompanzasyon sistemlerinde harmonik filtre reaktörleri ve güç kondansatörlerinin seçimi büyük önem taşır. Kondansatör ve reaktör seçimi sırasında aşağıdaki noktalara dikkat edilmesi kurulan filtreli kompanzasyon sisteminden beklenen performansın alınması açısından önemlidir. Filtre kompanzasyon sisteminin rezonans frekansının sistemdeki harmoniklere uygun olarak seçilmiş olması Reaktörlerin kullanılması ile birlikte kondansatörlerin uç gerilimleri şebeke geriliminin üzerinde olacağından kullanılacak kondansatörlerin nominal geriliminin seçilen rezonans frekansına uygun olarak belirlenmiş olması Filtreli kompanzasyon sistemlerinde kompanzasyon gücü kullanılan yüksek gerilimli kondansatörler ve harmonik filtre reaktörleri nedeni ile kondansatör güçlerinin toplamından farklı olmaktadır. Bu nedenle filtreli sistemin kompanzasyon gücü hesaplanmalıdır. Aksi halde eksik kompanzasyon durumu ile karşılaşılabilir. Kurulacak filtreli kompanzasyon panolarında reaktörler nedeni ile ek sıcaklık artışları olacağının hesaba katılması ve panoda gerekli önlemlerin alınması. U 3 = 0,5% U R U 5 = 6,0% U R Harmonikler U 7 = 5,0% U R U 11 = 3,5% U R U 13 = 3,0% U R 2 2 Etkin Akım I rms = (I 1 + I 3 I 132 ) Temel Akım I 1 = 1,06 x I N Bütün Elektra harmonik filtreleri CE işaretli olup 61558-2-20 standartlarına uyumluluğu akredite test laboratuvarı (TSE) tarafından tescillenmiş bulunmakadır 15
Harmonik Filtre Reaktörleri / p=7% 189Hz 400V/50Hz / Linearite > 1,73 x I rms Model No Güç(kVAr) Endüktans(mH) I 1 (A) I rms (A) Kayıplar(W) ERH 7/400/2,5 2,50 15,33 3,83 4,08 42 ERH 7/400/6,25 6,25 6,13 9,56 10,20 69 ERH 7/400/10 10 3,84 15,30 16,32 73 ERH 7/400/12,5 12,50 3,07 19,13 20,40 75 ERH 7/400/20 20 1,92 30,49 33,54 110 ERH 7/400/25 25 1,53 38,25 40,81 133 ERH 7/400/40 40 0,96 61,20 65,29 195 ERH 7/400/50 50 0,77 76,50 81,61 210 ERH 7/400/75 75 0,51 114,75 122,42 290 ERH 7/400/100 100 0,38 153,00 163,22 370 AG REAKTÖRLER Harmonik Filtre Reaktörleri / p=5,67% 210Hz 400V/50Hz / Linearite > 2,08 x I rms ERH 5,67/400/2,5 2,50 12,25 3,83 4,59 48 ERH 5,67/400/6,25 6,25 4,9 9,56 11,48 73 ERH 5,67/400/10 10 3,06 15,30 18,36 85 ERH 5,67/400/12,5 12,5 2,45 19,13 22,95 89 ERH 5,67/400/20 20 1,53 30,60 36,72 125 ERH 5,67/400/25 25 1,22 38,25 45,91 140 ERH 5,67/400/40 40 0,77 61,20 73,45 230 ERH 5,67/400/50 50 0,61 76,50 91,81 290 ERH 5,67/400/75 75 0,41 114,75 137,72 310 ERH 5,67/400/100 100 0,31 153,00 183,62 425 Harmonik Filtre Reaktörleri / p=14% 134Hz 400V/50Hz / Linearite > 1,37 x I rms ERH 14/400/2,5 2,5 33,16 3,83 3,85 44 ERH 14/400/6,25 6,25 13,27 9,56 9,63 68 ERH 14/400/10 10 8,29 15,30 15,41 90 ERH 14/400/12,5 12,5 6,63 19,13 19,26 108 ERH 14/400/20 20 4,15 30,60 30,81 120 ERH 14/400/25 25 3,32 38,25 38,52 145 ERH 14/400/40 40 2,07 61,20 61,63 218 ERH 14/400/50 50 1,66 76,50 77,04 230 ERH 14/400/75 75 1,11 114,75 115,55 350 ERH 14/400/100 100 0,83 153,00 154,07 415 Talebe özel boyut, güç değerleri ve bağlantı tipinde üretim yapılmaktadır. MEKANİK VERİLER R-1 SAYFA 38 16
Harmonik Filtre Reaktörleri R-1 Mekanik Veriler p=%7 189Hz 400V/50Hz Model No A(mm) B(mm) C(mm) D(mm) E(mm) F(mm) H(mm) Ağırlık(kg) ERH 7/400/2,5 105 50 75 42 5x10 120 3,5 ERH 7/400/6,25 150 100 110 70 5x10 160 6,00 ERH 7/400/10 180 115 135 78 5x10 195 6,50 ERH 7/400/12,5 180 140 135 94 5x10 190 9,50 ERH 7/400/20 225 117 176 74 5x10 260 12,00 ERH 7/400/25 240 155 185 100 210 10x15 18,00 ERH 7/400/40 220 140 200 100 247 10x15 22,00 ERH 7/400/50 253 180 200 120 247 10x15 26,00 ERH 7/400/75 300 185 224 124 310 10x15 39,00 ERH 7/400/100 360 210 267 136 310 10x15 50,00 p=%5,67 210Hz 400V/50Hz ERH 5,67/400/2,5 120 60 95 52 5x10 120 3,50 ERH 5,67/400/6,25 180 94 135 74 5x10 150 6,00 ERH 5,67/400/10 180 105 135 85 5x10 181 8,50 ERH 5,67/400/12,5 180 115 135 94 5x10 181 9,50 ERH 5,67/400/20 200 105 185 80 10x15 252 13,00 ERH 5,67/400/25 200 125 185 100 10x15 252 17,00 ERH 5,67/400/40 220 150 200 110 247 10x15 24,00 ERH 5,67/400/50 250 154 224 119 252 10x15 31,00 ERH 5,67/400/75 300 148 224 114 310 10x15 39,00 ERH 5,67/400/100 360 166 264 134 310 10x15 53,00 p=%14 134Hz 400V/50Hz ERH 14/400/2,5 150 90 110 70 5x10 151 4,00 ERH 14/400/6,25 180 105 135 85 5x10 181 9,00 ERH 14/400/10 180 115 135 94 5x10 181 10,00 ERH 14/400/12,5 228 120 175 78 10x15 220 12,50 ERH 14/400/20 200 125 185 100 10x15 252 16,00 ERH 14/400/25 265 155 200 110 220 10x15 19,00 ERH 14/400/40 300 200 224 116 250 10x15 33,00 ERH 14/400/50 300 220 224 135 255 10x15 42,00 ERH 14/400/75 360 166 264 138 310 10x15 55,00 ERH 14/400/100 360 193 264 174 310 10x15 67,00 MEKANİK VERİLER 38