Klavyeah
Üye
- Katılım
- 28 Ağu 2006
- Mesajlar
- 269
- Puanları
- 1
- Yaş
- 39
ELEKTRİK GÜÇ SİSTEMİNİN KALİTESİNİ BOZAN FAKTÖRLERİN İNCELENMESİ
ELEKTRİK GÜÇ SİSTEMLERİNDE KALİTE
GÜÇ KALİTESİNİN TANIMI
Vazgeçilmez bir enerji kaynağı olan elektrik enerjisini üreten, ileten ve dağıtan kuruluşların görevi; kesintisiz, ucuz ve kaliteli bir hizmet tüketicilerine sunmaktır.Güç kalitesi kavramında maksat, sabit şebeke frekansında; sabit ve sinüsoidal biçimli uç gerilimidir.
Ancak bu tür enerji pratikte bir takım zorluklarla sağlanabilir. Güç sistemine bağlanan bazı elemanlar ve bunların
yol açtığı olaylar sebebiyle tam sinüsoidal değişimden sapmalar olabilmektedir. Tam sinüsoidal’den sapma, genellikle harmonik adı verilen bileşenlerin ortaya çıkması ile ifade edilir ve buna sebep olan etkenlerin başında ise manyetik ve elektrik devrelerindeki lineersizlikler (Nonlineerlik) gelir.
Kaliteli Elektrik Enerjisi,şebekenin tanımlanan bir noktasında,gerilimin genlik ve frekansının anma değerlerini koruması ve gerilim dalga şeklinin sinüs biçiminde bulunmasıdır.
Bu tanımın tersi olarak,gerilimin genliğinin değişmesi,kesintiler,gerilim darbeleri, fliker, gerilimin doğru bileşen içermesi,dalga şeklinin sinüsten uzaklaşması,frekans değişimleri,üç faz dengesizlikleri enerji kalitesizliğidir.
Enerji kalitesi çoklukla yük tarafından bozulur.V-I karakteristiği lineer olmayan yükler şebekeden sinüs olmayan akımlar çeker ve bu akımlar şebekede sinüs olmayan gerilim düşümleri oluşturarak besleme noktasındaki gerilimin dalga şeklini bozar.
Gerilim ve/veya akım dalga şekli sinüs biçiminde değilse,bu dalgaya Fourier analizi uygulanarak harmonikler bulunur.
GÜÇ KALİTESİNDE AZALMA
Endüstriyel cihaz ve proseslerin doğru biçimde çalışmasını engeller nitelikte olan elektromanyetik kesintiler, iletilen kesintiye ve ışınımlı kesintiye bağlı olarak farklı sınıflara ayrılır:
düşük frekans (< 9 kHz),
yüksek frekans (≥ 9 kHz),
elektrostatik deşarj.
Güç Kalitesi ölçümleri genellikle düşük frekansla sağlanan elektromanyetik kesintilerin karakteristiklerinin belirlenmesiyle ilgilidir:
Gerilim düşmesi ve kesintisi,
Harmonikler ve iç harmonikler,
Geçici güç frekanslı aşırı gerilimler,
Dalgalanma,
Geçici aşırı gerilimler,
Gerilim dalgalanmaları,
Gerilim dengesizlikleri,
Güç-frekans dalgalanmaları,
AC şebekelerde DC,
Sinyalleme gerilimleri.
Genelde, her bir kesinti türünün ölçülmesi gibi bir gereksinim bulunmamaktadır.
Kesinti türleri gerilimin büyüklüğü, dalga formu, frekansı ve simetrisini etkilemelerine göre dört kategoride incelenebilir. Bu karakteristiklerin birçoğu herhangi bir kesinti türü ile kolaylıkla bağdaşabilir. Kesintiler ayrıca süreklilik, yarı süreklilik veya rasgelelik niteliklerine göre de sınıflandırılabilir (yıldırım, kısa devre, anahtarlama, vb.).
GÜÇ KALİTESİ ÖLÇÜTLERİ VE STANDARTLARI
Uluslar arası IEC 519-1992 ‘ye göre standartlar içinde kabul edilen harmonik bozulma değerleri,Gerilim için % 3,Akım için % 5 olarak belirlenmiştir.Bu limit değerlerinin üzerinde bulunan harmonik oranlarında,elektrik sistemleri için tehlikeli ve büyük maddi zararlar oluşturabilecek problemler meydana gelmektedir.Elektrik enerji kalitesinin bozulma oranının tespiti için standartlarla belirlenmiş olan, aşağıdaki bağıntılar kullanılabilir;
Toplam Harmonik Bozulma ( Gerilim için )
Toplam Harmonik Bozulma ( Akım için )
Bozulma indeksi (Almanya ) (DIN)
Telefon Girişim Faktörü ( TIF )
Mesaj Ağırlığı ( C )
Elektrik Güç kalitesinin bozulması ile ilgili belli başlı standartlar aşağıda belirtilmiştir.
EN 50 006 ‘’The Limitations of Disturbances in Electricity Supply Networks caused by Domestic and Similar Appliances Equipped with Electronic Devices’’ Comite Europeen de Normalisation Electrotechnique,CENELEC.
IEC Norm 555-2 555-3 , Ineternational Energy Commission
IEC 1000-3-2,1995,(EN 6100-3-3) 1995 Alçak gerilimde gerilim dalgalanması ve fliker sınırlarını belirler.
VDE 0838 Beyaz Eşya,VDE 0160 Çeviriciler,VDE 0712 Fluoresant
IEEE 519-1992 ‘’Guide for Harmonics Control and Reactive Conpensation of Static Power Converters, ANSI/IEEE Std.519
TS 9882: Ev tipi cihazlar ve benzeri elektrik donanımının elektrik besleme sistemlerinde yol açtığı bozulmalar.Bölüm 2: Harmonikler
EN 6100-3-2:Elektromanyetik uyumluluk ( EMC ) –Kısım 3. Sınırlar ,Bölüm2:
Harmonik akım emisyon sınırları ( Faz başına 16 A’den küçük cihazlar).
IEC 1000-3-4:Elektromanyetik uyumluluk ( EMC ) –Kısım 3. Sınırlar ,Bölüm4:
Harmonik akım emisyon sınırları ( Faz başına 16 A’den büyük cihazlar)
IEC 1000-2-2:Elektromanyetik uyumluluk ( EMC ) –Kısım 2: Düşük frekanslı iletken dağıtımları ve düşük gerilim sistemleri işaretleşmede uyumluluk seviyeleri
ELEKTRİK GÜÇ SİSTEMLERİNDEKİ BOZULMALAR
GENEL
Kesinti (Outage): En az bir yarım dalga boyu süresince gerilimin sıfır değerini almasıdır.Nedeni şebeke arızalarıdır.
Gerilim Darbesi (Voltage impulse): 50V ve 5kV genlikli,0.5 ile 2ms sürelidir. Nedeni,yük ve şebeke açma kapamaları,kontaklar arasındaki ark ve yıldırımdır.
Harmonik : Gerilim ve akım dalga biçiminin ideal sinüsten uzaklaşmasıdır.Nedeni;güç elektroniği devreleri,elektro-mekanik makinelerde doyma ve ark ilkesiyle çalışan cihazlardır.
Çentik (Notches): Şebeke geriliminin bir tam dalgasında doğrultucu darbe sayısı kadar tekrarlanan çökmelerdir.Nedeni doğrultucuları besleyen trafo ve hat endüktansının anahtarlarının aktarımını geciktirmesidir.
Frekans Değişimi : Frekansın anma değerinden sapmasıdır.Nedeni elektrik şebekesi ve generatörlerin ayar düzeneklerinin yetersizliğidir.
Gerilim Düşmesi (Voltage Sag): Gerilimin bir tam dalgadan daha uzun bir süre %80’den daha düşük bir değere düşmesidir.Nedeni şebeke yetersizliği,aşırı yüklenme,büyük motorların yol alması ve kısa devreleridir.
Gerilim Yükselmesi (Voltage swell): Gerilimin bir tam dalgadan daha uzun bir süre %110’dan daha büyük bir değere çıkmasıdır.Nedeni yük azalması ve şebekedeki ayar zayıflığıdır.
Fliker: Gerilimin periyodik olarak 6-7 tam dalga süresince (8-9 Hz) azalması ve yükselmesidir.Nedeni ark fırını gibi dalgalı aşırı yüklerdir.
Elektromanyetik Girişim (EMI): Genliği 100V ile 100V,frekansı 10kHz ile 1GHz olan küçük enerjili bozucu bir dalgadır.Nedenleri;anahtarlamalı güç kaynakları, motor kontrol devreleri,telsiz yayınları ve güç hatları üzerinden yapılan haberleşmedir.
Doğru Gerilim Bileşeni: Alternatif gerilimin,pozitif yarım dalga ve negatif yarım dalga alanlarının birbirine eşit olmamasıdır.
Elektriksel Gürültü (Noise) : Elektrik dalgası üzerinde geçici olarak yürüyen, hızlı transientlerin sebep olduğu bir bozulma türüdür.Faz iletkeni,nötr iletkeni veya sinyal hatlarında ortaya çıkabilir.
GERİLİM DÜŞMESİ VE KESİNTİSİ (Voltage Dips and Interruptions)
GENEL
Gerilim düşmesi, bir elektrik güç sisteminde meydana gelen anlık düşüş olup, birkaç çevrim ile birkaç saniye arasında kısa bir süre sonra gerilimin düzelmesiyle sonuçlanır (IEC 61050-161). Gerilim düşmesi her yarım çevrimde bir çevrim üzerinden kök ortalama kare, “rms 1/2”, değeri hesaplanarak karakterize edilir ve her bir periyot bir öncekini yarım çevrimi aşar.
Eğer,gerilimin rms (1/2) değeri,(1/3*Uref ) geriliminin referans değerinin 1/3 katının altına düşerse,bu durumunda belirli bir x yüzdesi oranında gerilimin değerinde düşme yaşanır.CENELEC EN 50160, IEEE 1159 standartlarına göre bu değer Uref referans geriliminin %10 değişmesi olarak kabul edilir.
Kesinti, Uref’in yüzde birkaçına kadar olan özel bir gerilim düşüklüğü türüdür (tipik olarak %1-10 arası). Sadece süre olmak üzere tek bir parametre ile karakterize edilirler. Kısa kesintiler bir dakikadan daha az sürer (şebekenin işletme koşullarına bağlı olarak üç dakikaya kadar çıkabilir) ve genellikle, uzun süreli kesintilerden kaçınmak amacıyla tasarlanmış bir devre kesicinin açılması veya otomatikman kapanmasıyla sonuçlanır. Kısa ve uzun süreli kesintiler
ELEKTRİK GÜÇ SİSTEMLERİNDE KALİTE
GÜÇ KALİTESİNİN TANIMI
Vazgeçilmez bir enerji kaynağı olan elektrik enerjisini üreten, ileten ve dağıtan kuruluşların görevi; kesintisiz, ucuz ve kaliteli bir hizmet tüketicilerine sunmaktır.Güç kalitesi kavramında maksat, sabit şebeke frekansında; sabit ve sinüsoidal biçimli uç gerilimidir.
Ancak bu tür enerji pratikte bir takım zorluklarla sağlanabilir. Güç sistemine bağlanan bazı elemanlar ve bunların
yol açtığı olaylar sebebiyle tam sinüsoidal değişimden sapmalar olabilmektedir. Tam sinüsoidal’den sapma, genellikle harmonik adı verilen bileşenlerin ortaya çıkması ile ifade edilir ve buna sebep olan etkenlerin başında ise manyetik ve elektrik devrelerindeki lineersizlikler (Nonlineerlik) gelir.
Kaliteli Elektrik Enerjisi,şebekenin tanımlanan bir noktasında,gerilimin genlik ve frekansının anma değerlerini koruması ve gerilim dalga şeklinin sinüs biçiminde bulunmasıdır.
Bu tanımın tersi olarak,gerilimin genliğinin değişmesi,kesintiler,gerilim darbeleri, fliker, gerilimin doğru bileşen içermesi,dalga şeklinin sinüsten uzaklaşması,frekans değişimleri,üç faz dengesizlikleri enerji kalitesizliğidir.
Enerji kalitesi çoklukla yük tarafından bozulur.V-I karakteristiği lineer olmayan yükler şebekeden sinüs olmayan akımlar çeker ve bu akımlar şebekede sinüs olmayan gerilim düşümleri oluşturarak besleme noktasındaki gerilimin dalga şeklini bozar.
Gerilim ve/veya akım dalga şekli sinüs biçiminde değilse,bu dalgaya Fourier analizi uygulanarak harmonikler bulunur.
GÜÇ KALİTESİNDE AZALMA
Endüstriyel cihaz ve proseslerin doğru biçimde çalışmasını engeller nitelikte olan elektromanyetik kesintiler, iletilen kesintiye ve ışınımlı kesintiye bağlı olarak farklı sınıflara ayrılır:
düşük frekans (< 9 kHz),
yüksek frekans (≥ 9 kHz),
elektrostatik deşarj.
Güç Kalitesi ölçümleri genellikle düşük frekansla sağlanan elektromanyetik kesintilerin karakteristiklerinin belirlenmesiyle ilgilidir:
Gerilim düşmesi ve kesintisi,
Harmonikler ve iç harmonikler,
Geçici güç frekanslı aşırı gerilimler,
Dalgalanma,
Geçici aşırı gerilimler,
Gerilim dalgalanmaları,
Gerilim dengesizlikleri,
Güç-frekans dalgalanmaları,
AC şebekelerde DC,
Sinyalleme gerilimleri.
Genelde, her bir kesinti türünün ölçülmesi gibi bir gereksinim bulunmamaktadır.
Kesinti türleri gerilimin büyüklüğü, dalga formu, frekansı ve simetrisini etkilemelerine göre dört kategoride incelenebilir. Bu karakteristiklerin birçoğu herhangi bir kesinti türü ile kolaylıkla bağdaşabilir. Kesintiler ayrıca süreklilik, yarı süreklilik veya rasgelelik niteliklerine göre de sınıflandırılabilir (yıldırım, kısa devre, anahtarlama, vb.).
GÜÇ KALİTESİ ÖLÇÜTLERİ VE STANDARTLARI
Uluslar arası IEC 519-1992 ‘ye göre standartlar içinde kabul edilen harmonik bozulma değerleri,Gerilim için % 3,Akım için % 5 olarak belirlenmiştir.Bu limit değerlerinin üzerinde bulunan harmonik oranlarında,elektrik sistemleri için tehlikeli ve büyük maddi zararlar oluşturabilecek problemler meydana gelmektedir.Elektrik enerji kalitesinin bozulma oranının tespiti için standartlarla belirlenmiş olan, aşağıdaki bağıntılar kullanılabilir;
Toplam Harmonik Bozulma ( Gerilim için )
Toplam Harmonik Bozulma ( Akım için )
Bozulma indeksi (Almanya ) (DIN)
Telefon Girişim Faktörü ( TIF )
Mesaj Ağırlığı ( C )
Elektrik Güç kalitesinin bozulması ile ilgili belli başlı standartlar aşağıda belirtilmiştir.
EN 50 006 ‘’The Limitations of Disturbances in Electricity Supply Networks caused by Domestic and Similar Appliances Equipped with Electronic Devices’’ Comite Europeen de Normalisation Electrotechnique,CENELEC.
IEC Norm 555-2 555-3 , Ineternational Energy Commission
IEC 1000-3-2,1995,(EN 6100-3-3) 1995 Alçak gerilimde gerilim dalgalanması ve fliker sınırlarını belirler.
VDE 0838 Beyaz Eşya,VDE 0160 Çeviriciler,VDE 0712 Fluoresant
IEEE 519-1992 ‘’Guide for Harmonics Control and Reactive Conpensation of Static Power Converters, ANSI/IEEE Std.519
TS 9882: Ev tipi cihazlar ve benzeri elektrik donanımının elektrik besleme sistemlerinde yol açtığı bozulmalar.Bölüm 2: Harmonikler
EN 6100-3-2:Elektromanyetik uyumluluk ( EMC ) –Kısım 3. Sınırlar ,Bölüm2:
Harmonik akım emisyon sınırları ( Faz başına 16 A’den küçük cihazlar).
IEC 1000-3-4:Elektromanyetik uyumluluk ( EMC ) –Kısım 3. Sınırlar ,Bölüm4:
Harmonik akım emisyon sınırları ( Faz başına 16 A’den büyük cihazlar)
IEC 1000-2-2:Elektromanyetik uyumluluk ( EMC ) –Kısım 2: Düşük frekanslı iletken dağıtımları ve düşük gerilim sistemleri işaretleşmede uyumluluk seviyeleri
ELEKTRİK GÜÇ SİSTEMLERİNDEKİ BOZULMALAR
GENEL
Kesinti (Outage): En az bir yarım dalga boyu süresince gerilimin sıfır değerini almasıdır.Nedeni şebeke arızalarıdır.
Gerilim Darbesi (Voltage impulse): 50V ve 5kV genlikli,0.5 ile 2ms sürelidir. Nedeni,yük ve şebeke açma kapamaları,kontaklar arasındaki ark ve yıldırımdır.
Harmonik : Gerilim ve akım dalga biçiminin ideal sinüsten uzaklaşmasıdır.Nedeni;güç elektroniği devreleri,elektro-mekanik makinelerde doyma ve ark ilkesiyle çalışan cihazlardır.
Çentik (Notches): Şebeke geriliminin bir tam dalgasında doğrultucu darbe sayısı kadar tekrarlanan çökmelerdir.Nedeni doğrultucuları besleyen trafo ve hat endüktansının anahtarlarının aktarımını geciktirmesidir.
Frekans Değişimi : Frekansın anma değerinden sapmasıdır.Nedeni elektrik şebekesi ve generatörlerin ayar düzeneklerinin yetersizliğidir.
Gerilim Düşmesi (Voltage Sag): Gerilimin bir tam dalgadan daha uzun bir süre %80’den daha düşük bir değere düşmesidir.Nedeni şebeke yetersizliği,aşırı yüklenme,büyük motorların yol alması ve kısa devreleridir.
Gerilim Yükselmesi (Voltage swell): Gerilimin bir tam dalgadan daha uzun bir süre %110’dan daha büyük bir değere çıkmasıdır.Nedeni yük azalması ve şebekedeki ayar zayıflığıdır.
Fliker: Gerilimin periyodik olarak 6-7 tam dalga süresince (8-9 Hz) azalması ve yükselmesidir.Nedeni ark fırını gibi dalgalı aşırı yüklerdir.
Elektromanyetik Girişim (EMI): Genliği 100V ile 100V,frekansı 10kHz ile 1GHz olan küçük enerjili bozucu bir dalgadır.Nedenleri;anahtarlamalı güç kaynakları, motor kontrol devreleri,telsiz yayınları ve güç hatları üzerinden yapılan haberleşmedir.
Doğru Gerilim Bileşeni: Alternatif gerilimin,pozitif yarım dalga ve negatif yarım dalga alanlarının birbirine eşit olmamasıdır.
Elektriksel Gürültü (Noise) : Elektrik dalgası üzerinde geçici olarak yürüyen, hızlı transientlerin sebep olduğu bir bozulma türüdür.Faz iletkeni,nötr iletkeni veya sinyal hatlarında ortaya çıkabilir.
GERİLİM DÜŞMESİ VE KESİNTİSİ (Voltage Dips and Interruptions)
GENEL
Gerilim düşmesi, bir elektrik güç sisteminde meydana gelen anlık düşüş olup, birkaç çevrim ile birkaç saniye arasında kısa bir süre sonra gerilimin düzelmesiyle sonuçlanır (IEC 61050-161). Gerilim düşmesi her yarım çevrimde bir çevrim üzerinden kök ortalama kare, “rms 1/2”, değeri hesaplanarak karakterize edilir ve her bir periyot bir öncekini yarım çevrimi aşar.
Eğer,gerilimin rms (1/2) değeri,(1/3*Uref ) geriliminin referans değerinin 1/3 katının altına düşerse,bu durumunda belirli bir x yüzdesi oranında gerilimin değerinde düşme yaşanır.CENELEC EN 50160, IEEE 1159 standartlarına göre bu değer Uref referans geriliminin %10 değişmesi olarak kabul edilir.
Kesinti, Uref’in yüzde birkaçına kadar olan özel bir gerilim düşüklüğü türüdür (tipik olarak %1-10 arası). Sadece süre olmak üzere tek bir parametre ile karakterize edilirler. Kısa kesintiler bir dakikadan daha az sürer (şebekenin işletme koşullarına bağlı olarak üç dakikaya kadar çıkabilir) ve genellikle, uzun süreli kesintilerden kaçınmak amacıyla tasarlanmış bir devre kesicinin açılması veya otomatikman kapanmasıyla sonuçlanır. Kısa ve uzun süreli kesintiler
