Hilkar

AG Demir Nüveli Harmonik Filtre Reaktörleri


Elektrik fırını ve güç elektroniği tabanlı ekipmanlar gibi doğrusal olmayan yükler, harmonik bozulmaya sebep olan harmonik akımların kaynaklarıdır. Güç kalitesini ifade ederken kullanılan en önemli parametrelerden biri de harmonik bozulumdur. Bilgisayarlar, fotokopi makinası, anahtarlamalı güç kaynakları ve florasan lambalar gibi ticari yüklerin yanında AC ve DC motor sürücüler gibi endüstriyel yükler de bağlı oldukları enerji şebekesine harmonik akımları enjekte etmektedir.

Şebekedeki harmonik bozulumlar aşağıdakilere sebep olmaktadır:

  • Ekipmanların aşırı ısınması
  • Aşırı ısınmadan ve yüksek gerilim atlamalarından kaynaklanan yalıtım sorunları
  • Ekipmanın hatalı çalışması (güç elektroniği cihazlarında yanlış sıfır geçişi algılanması)
  • Haberleşme sistemlerinde gürültü
  • Sigorta ve kesicilerin hatalı açması

Pasif harmonik filtreler, şebekedeki harmonik bozulmaları azaltmak için kullanılan en yaygın yöntemlerdendir. Bu filtreler, pasif RLC elemanları yani direnç, endüktans ve kondansatörden oluşmaktadır.

Düşük gerilim seviyelerinde, genellikle demir çekirdekli reaktörler, harmonik filtre bobinleri olarak kullanılmaktadır. Bazı özel uygulamalarda, orta gerilim seviyesinde de kullanılabilirler.

Bu reaktörler, harmonik filtre içinde bulunan kondansatörlerle birlikte rezonans yolunu sağlamaktadır. Harmonik filtrenin rezonans frekansının uygun bir şekilde ayarlanması ile doğrusal olmayan yüklerden kaynaklanan harmonik akımların elektrik şebekesine girmesi engellenmektedir.

Tasarım aşamasında, seri rezonans (filtre empedansının en düşük olduğu frekans) ve paralel rezonansın (eşdeğer devre ve filtre empedansının en yüksek olduğu frekans) hesaplanması önemlidir. Pratikte, en çok kullanılan filtreler seri bağlı bir kondansatör ve bir reaktörden oluşmaktadır (Tek akortlu filtre). Bu konfigürasyonda, seri rezonans frekansı aşağıdaki formüller hesaplanmaktadır:

L, reaktörün endüktans değeri (Henry), ve C, kondansatör bankasının her faz için eşdeğer kapasitans değeri (Farad). Diğer yandan, temel frekansta, reaktörün reaktansı ile kapasitörün reaktans oranı p faktörü olarak tanımlanmıştır

fr = 134 Hz için p = %14

fr = 189 Hz için p = %7

fr = 210 Hz için p = %5,64

Bu değerler 50Hz şebekedeki filtreler için standart endüstriyel değerlerdir. Seri rezonans frekansının, temel frekansın tam sayı katları olmadığı durumlarda (ara harmonikler) geçerlidir. Buna akortsuz filtre denir ve bu filtre harmonikleri filtrelemek yerine sadece reaktif güç kompansasyonu sağlamaktadır. Bunu yaparken de şebekede varolan herhangi bir harmonik veya ara harmonikle paralel rezonansı engellemekte ve harmonik filtrenin demeraj akımını düşürmektedir. 50 Hz'lik bir şebekede seri rezonans frekansı beşinci harmoniğe ayarlı bir filtre elde etmek için:

Birbirine seri olan reaktör ve kondansatörlerin, kondansatör üzerine düşen gerilimi şebeke geriliminin üzerine çıkardığı görülmektedir. Bu artışın p faktörü ile ilişkisi aşağıdaki gibidir:

Urt şebeke gerilimi, Uc kapasitör gerilimidir. Kapasitör bankasının gerilim değerlerini seçerken gerilimdeki bu artış göz önüne alınmalıdır.

Tek frekansa ayarlı filtrelerden farklı olarak, harmonik filtre reaktörleri yükün çeşidine ve işlevine göre ikinci derece ve C tipi filtre olarak kullanılabilmektedir. Orta gerilim seviyelerinde, harmonik filtreler statik VAr kompanzatör (STATCOM) gibi esnek AC iletim sistem (FACTS) cihazlarına seri bağlanarak, bu sistemlerden elektrik şebekesine geçen harmonik miktarını azaltmaktadır.

 

 

Endüstriyel kullanıcılar, IEEE 519.92 gibi bazı standartlarla gerilim seviyesi ve kısa devre gücünün yük gücüne oranı ile belirlenmiş harmonik akım ve harmonik gerilim sınırlama kurallarına uymak zorundadır. Ayrıca, büyük bant genişliğine sahip harmonikler ve ara harmonikler göz önüne alındığında filtrelerin akort frekanslarının ayarlanması oldukça önemlidir.

Hilkar tarafından üretilen tüm demir çekirdekli harmonik filtre reaktörleri; gerilim, akım, endüktans, uygulamanın türü (filtrenin türü), harmonikler, ara harmonikler, ebatlar, kayıp karakteristiği ve anahtarlama sırasındaki anlık olaylar göz önüne alınarak en etkin şekilde özel olarak tasarlanmaktadır. İmalat sonrasında EN 60289 standartında belirtilen tüm rutin testler uygulanmaktadır. Ayrıca müşteri tarafından özel talep edilen testler de uygulanabilmektedir. Tüm test raporları müşteriye ürünle birlikte teslim edilmektedir.

  • Rutin testler (Endüktans, direnç, bir dakikalık izolasyonun AC gerilime dayanımı testleri ile darbe gerilim dayanım testi)
  • Kısa devre dayanım testi
  • Sıcaklık artış testi
  • Gürültü seviyesi testi
  • Sismik test

 

Teknik Özellikler
Gerilim ≤1000 V
Akım I1 (50 Hz / 60 Hz)
Harmonik Akımı Ih=0.3I1
Aşırı Yük Akımı Ith=1.2I1
Manyetik Doyum Akımı Im=1.8In
Maksimum Akım Imaks=2I1 60 saniye için
Tip Demir çekirdekli, kuru tip
Frekans (harmonik sırası) 2,5 kHz'e kadar (50 Hz sistem için 50. harmonik)
Rakım ≤1000m *
Montaj Dahili
Yalıtım sınıfı F (155°C)
Bobin Alüminyum / Bakır
Koruma derecesi IP00 (dahili)
Ortam sıcaklığı -40°C - 55°C
Soğutma Doğal Hava (AN)
Opsiyonlar Kademelerle birlikte DIN veya NEMA terminal konfigürasyonu

 

Özellikleri

 

  • IEC ve IEEE standartlarına uygun tasarım ve testler
  • Üst seviye yüksek gerilim dayanımı
  • Yüksek kalite faktörü (Q)
  • Yüksek termal kapasite
  • Büyük kısa devre kuvvetlerine karşı mekanik dayanım
  • Lamine çekirdek ile düşük çekirdek kaybı
  • Endüktans değerinde düşük tolerans
  • Yüksüz çalışan kademe değiştirici
  • Kompakt tasarım, müşterinin taleplerine göre ayarlanabilen boyutlar
  • Tek faz veya üç faz tasarım
  • Yüksek demeraj akımlarına dayanım
  • Korozyona ve sıcaklığa dayanıklı boya
  • Hava kirliliği oranı ve rakımın yüksek olduğu yerler için artırılmış izolatör krepaj mesafesi
  • Bakım gerektirmeyen tasarım
  • Alüminyum, sıcak daldırma galvanizli çelik veya beton destek ayakları

 

 

 

 Home