ELEKTRİK MAKİNELERİ LAB. DENEY-4 HARMONİKLER Dr. Cengiz Polat UZUNOĞLU Dr. Koray GÜRKAN İ.Ü. Elektrik Makineleri Lab. 2015

Harmonik fo frekanslı bir sistemde fo ’ın tüm katları (2fo, 3fo, 4fo, 5fo … nfo; n>1) frekanslardaki sinüzoidal gerilim ya da akımlardır. Doğrusal (lineer) yüklere sahip sistemlerde harmonik görülmez. İdeal direnç, ideal kondansatör, ideal bobin Doğrusal sistemlerde frekans spektrumu sadece fo’da bileşen gösterir.

Doğrusal (Linear) sistem Giriş: Sin 2fot  Çıkış: A.Sin 2fo(t-900) Doğrusal Olmayan (Non-linear) Sistem Örnek: Kare alıcı devre Giriş:(Sin 2fot) Çıkış:(Sin 2fot)2 0.5 – (0.5)(Sin 2.2fo.t) fo fo fo 2fo

Kaynak: http://www.ieee.li/pdf/viewgraphs/harmonics.pdf

THD (Total Harmonic Distortion) Harmonikler reaktif güç artışına neden olur ve güç faktörünü düşürür.

Deney Harmonik Kaynak: 3-faz Transformatörün Yıldız (WYE) bağlanması Sekonderi açıkta bırakılmış transformatör 3-faz Transformatörün Yıldız (WYE) bağlanması Faz akımlarının görüntülenmesi, THDI hesaplanması Sanal Nötr noktadaki işaretin görüntülenmesi Sekonder taraftaki gerilimin görüntülenmesi, THDv hesabı Sanal Nötr’ün gerçek Nötr hattı ile birleştirilmesi geçen akımın ölçülmesi ve THD hesabı Nötr ile birleştirmenin sekonder gerilime etkisi 3-faz transformatörün Üçgen (Delta) bağlanması Faz akımlarının görüntülenmesi Sekonder taraftaki gerilimin görüntülenmesi

Metrel MI2292F Power Quality Analyser Metrel 5A/1V Current Probe NE7014 3-faz Oto-Transformatör

L1 L2 L3 N Sekonder: V50Hz= V150Hz= V250Hz= V350Hz= THDV = %.....

L1 L2 L3 N Sekonder: V50Hz= V150Hz= V250Hz= V350Hz= THDV = %.....

Deney Raporunda İstenilenler Bir ölçüm sisteminde akıma ait frekans spektrumu ölçümlerinde aşağıda değerler okunduğuna göre THD değerini hesaplayınız. 1st___50 Hz : 4.81A 3rd___150 Hz : 0.62A 5th___250 Hz : 1.52 A 7th___350 Hz : 0.23 A https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-42047.pdf adresindeki kaynağı kullanarak aşağıdaki soruları yanıtlayınız. Kaynakların şebekede neden olduğu harmoniklerin bir sınırı var mı? Bu sınır hangi standart ile belirleniyor, ülkemizde bu standart geçerli mi? PFC Controller nedir, kaç türdür? PFC ile non-PFC SMPS arasında nasıl bir fark vardır? 3-faz Y bağlı dağıtım sistemlerinde 3.harmoniğin Nötr iletkeninde neden dominant olduğunu matematiksel olarak gösteriniz. TEDAŞ’ın konut, villa, mesken ve işletme abonelerinde kullanılması zorunlu sayaç tipi/tipleri nedir? Hangi durumlarda ve ne oranlarda reaktif güç kompanzasyon cezası uygulanır?