HARMONİK FİLTRE REAKTÖRÜ
Kompanzasyon Sistemlerinde Harmonik Filtre Seçimi, Bağlantı Şeması ve Uygulama Kriterleri
Elektrik tesislerinde güç kalitesi, ekipman ömrü ve enerji verimliliği için harmoniklerin kontrolü kritiktir. Özellikle sanayi tesislerinde kompanzasyon panolarına entegre edilen harmonik filtre reaktörleri, şebekedeki THD seviyelerini düşürerek stabil, güvenli ve verimli bir enerji akışı sağlar.
Bu yazıda; harmonik filtre reaktörü nedir, ne işe yarar, nasıl seçilir, nasıl bağlanır ve pasif/aktif filtre kararını nasıl vermelisiniz—hepsini net ve uygulanabilir şekilde bulacaksınız.
Harmonik ve Kaynakları: Kısa Özet
Sürücüler (VFD), inverterler, UPS’ler, kaynak makineleri, LED sürücüler gibi doğrusal olmayan yükler; 3., 5., 7. ve üstü harmonik akımlar üretir. Sonuçları:
Kablo/trafo/motorlarda aşırı ısınma,
Gerilim bozunumu (THDv),
Röle ve sayaç hataları,
Kompanzasyonda rezonans ve kondansatör arızaları,
Enerji verimliliğinde düşüş ve bakım maliyetlerinde artış.
Harmonik Filtre Reaktörü Nedir?
Harmonik filtre reaktörü, kondansatörlerle birlikte pasif filtre devresi oluşturarak belirli harmonik frekanslarını bastıran bir endüktans elemanıdır.
Amaç: Harmonik akımların kondansatör bankasına akmasını engellemek, rezonansı detune ederek sistemi güvenli bölgede işletmek.
Sonuç: Kompanzasyon kararlı çalışır, kondansatör ömrü uzar, şebeke THD seviyeleri düşer.
Uygulamada en yaygın çözümler: %5,67 – %7 – %14 empedanslı (uk%) reaktörler.
Yaklaşık ayar frekansları (50 Hz için tipik): %5,67 → ~210 Hz, %7 → ~189 Hz, %14 → ~134 Hz.
Pasif mi Aktif mi? Doğru Teknoloji Seçimi
Pasif Harmonik Filtre (Reaktör + Kondansatör):
Tipik harmonikleri kısmi ve ekonomik biçimde sönümler,
Kompanzasyon ile bütünleşik, bakımı kolay,
Sabit ayar frekansı—yük profiliniz çok değişken değilse ideal.
Aktif Harmonik Filtre (AHF):
Geniş bantta dinamik bastırma, değişken yük ve yüksek harmonik içeren tesislerde üstün sonuç,
Yatırım maliyeti daha yüksek; çok kaynaklı/kompleks hatlarda toplam sahip olma maliyeti avantajlı olabilir.
Pratik kural: THDi yüksek, yük profili değişken, çok sayıda VFD varsa → Aktif;
Ağırlıklı standart makine parkı + kompanzasyon ise → Pasif (reaktörlü) çoğu zaman yeterli.
Harmonik Filtre Seçimi: Adım Adım Metodoloji
Ölçüm ve Analiz:
THDv/THDi ölçün (taşınabilir analizör ile minimum 7 gün/çevrimsel).
Kritik noktalar: Ana dağıtım barası, büyük VFD çıkışları, kondansatör bankası bağlantısı.
Sınır Değerler ve Hedef:
Hedef genellikle THDv ≤ %5 (IEC 61000, IEEE 519’e uygunluk hedeflenir).
Şebeke empedansı, trafo gücü, kısa devre gücü (Scc) dikkate alın.
Kompanzasyon Parametreleri:
Sistem gerilimi (400/690V vb.), kVAr ihtiyacı, kademelendirme, kademelerin anahtarlama tipi (kontaktör/thyristor).
Detuning (Ayar) Seçimi:
%7 genelde 5. harmonik riskine karşı güvenli seçim;
%14 daha agresif harmoniklerde/kötü şebekelerde tercih edilebilir;
%5,67 daha hafif harmonik yükleri için ekonomik çözümdür.
Reaktör ve Kondansatör Boyutlandırma:
kVAr başına reaktans değeri, hedef ayar frekansı ve akım taşıma kapasitesi ile seçilir.
Kondansatörler, harmoniğe dayanımlı (güç faktörü/overcurrent rating yüksek) tip olmalı.
Termal ve Koruma Tasarımı:
Reaktör sıcaklık sınıfı ve ΔT; kondansatör overpressure koruması, sigorta/koruma röleleri.
Havalandırma ve IP sınıfı pano tasarımı.
Doğrulama:
Harmonik simülasyonu (filtreli/filtersiz karşılaştırma),
Devreye alma sonrası ölçümle teyit.
Bağlantı Prensipleri ve Tipik Şema
Kompanzasyon Panosuna Entegrasyon (Pasif Filtre):
Seri Reaktör (örn. %7 uk), kondenser kademesine seri bağlanır.
Her kademede: Kontaktör/thyristor anahtarlama, sigorta/MCB, deşarj direnci, sıcaklık/akım gözetimi.
Ana bara → ölçüm trafoları (CT/VT) → PFC rölesi (veya güç analizörü) → kademeler.
Gerekiyorsa aktif harmonik filtre ana baraya paralel bağlanır (akım enjekte eder).
Doğru ayar frekansı sağlanmazsa, kondansatör bankası harmonikleri çekip hasar görebilir veya rezonans oluşabilir. Seçim tablosu ve üretici eğrilerini kullanın.
Neden Harmonik Filtre Kullanmalısınız?
Güç kalitesi artışı: Gerilim bozunumunu (THDv) düşürür.
Ekipman koruması: Motor/trafo/kablo aşırı ısınmasını önler, ömrü uzatır.
Kompanzasyon güvenliği: Rezonans riskini azaltır, kondansatör patlamalarını engeller.
Enerji verimliliği: Kayıpları düşürür, işletme maliyetini azaltır.
Standartlara uyum: IEC 61000, IEEE 519 hedeflerine yaklaşımı kolaylaştırır.
Süreklilik ve güvenilirlik: Planlanmamış duruşları azaltır.
Seçim Örnekleri ve İpuçları (50 Hz için)
%7 detune (≈189 Hz): Genel endüstri, 5. harmonik riski belirgin.
%14 detune (≈134 Hz): Yüksek harmonikli ağlar, zorlu sürücü yoğun tesisler.
%5,67 detune (≈210 Hz): Hafif/orta harmonik seviyeleri, ekonomik çözüm.
Pratik ipuçları:
Kondansatör anma kVAr değeri harmonikli çalışmada düşebilir; üretici “overrating” tablosuna göre seçin.
Reaktör bakır kesiti ve sıcaklık sınıfını yük profilinize göre bir üst değerden seçmek, sahada ısınma problemlerini azaltır.
Thyristor anahtarlama, hızlı yük değişimlerinde kontaktöre göre daha stabil PF sağlar.
Fiyatlandırma ve Tedarik
Aktif filtreler, pasif çözümlere göre daha yüksek yatırım gerektirir; ancak değişken yüklü tesislerde toplam kazanç (kaybın azalması, verim artışı, ceza bedellerinin düşmesi) ile daha kısa geri ödeme süresi sağlayabilir.
Pasif filtreler ise ilk yatırım/işletme dengesinde ekonomik ve bakımı kolay çözümdür.
Revotek’in harmonik filtre reaktörleri ve filtreli kompanzasyon ürünleri; yüksek kaliteli malzeme, uzun ömür, IEC/EMC uyumu ve saha koşullarına dayanımıyla öne çıkar. Proje özel seçimi, tedarik ve teknik danışmanlık için yetkili bayi Diseltek Elektrik ile iletişime geçebilirsiniz.
SSS – Sık Sorulanlar
Aktif filtre ile pasif filtre birlikte kullanılabilir mi?
Evet. Ana baraya aktif filtre, kademelere pasif reaktör ile hibrit mimari, özellikle karma yüklerde çok etkili sonuç verir.
Sadece kondansatör kullanmak yeterli mi?
Yükte harmonik varsa hayır. Reaktörsüz kondansatör, rezonans ve erken arıza riski taşır.
Hedef THDv/THDi hangi değer olmalı?
Genel kılavuz: THDv ≤ %5. THDi sınırları kısa devre gücüne ve bağlantı noktasına göre değişir (IEEE 519 tablosuna bakınız).
Sonuç
Harmonik filtre reaktörleri, kompanzasyon sistemlerinin güvenli ve verimli çalışmasının anahtarıdır. Doğru analiz–seçim–bağlantı ile hem güç kalitenizi yükseltir, hem ekipman ömrünü uzatır, hem de enerji maliyetlerini düşürürsünüz.
Revotek harmonik filtre ürünleri, zorlu endüstriyel şartlar için güvenilir çözümler sunar. Proje bazlı doğru ürün seçimi, bağlantı şemaları ve fiyat teklifi için Diseltek Elektrik üzerinden teknik destek alabilirsiniz.