Blog
Kompanzasyon Panolarında Harmonik Problemleri ve Ölçüm Teknikleri: Mühendisler İçin Derin Teknik Rehber
Kompanzasyon panoları, elektrik tesislerinde reaktif güç kontrolü ile enerji verimliliğini artırmak ve reaktif ceza maliyetini düşürmek için kullanılır.
Ancak modern tesislerde motor sürücüler, UPS sistemleri, LED sürücüler, bilgisayar güç kaynakları gibi doğrusal olmayan yüklerin artması, kompanzasyon sistemlerinde ciddi harmonik problemlerine yol açmaktadır.
Bu problemler sadece kondansatörleri zorlamakla kalmaz; kabloları ısıtır, kontaktör ömrünü kısaltır ve kompanzasyon tamamen işlevsiz hâle gelebilir.
Bu makalede kompanzasyon panolarındaki harmoniklerin neden oluştuğu, nasıl tespit edildiği ve nasıl ölçülmesi gerektiği teknik olarak açıklanmıştır.
⚙️ Harmonik Nedir?
Harmonikler, şebeke frekansının (50 Hz) katları olan istenmeyen akım ve gerilim bileşenleridir.
Örnek:
- 150 Hz → 3. harmonik
- 250 Hz → 5. harmonik
- 350 Hz → 7. harmonik
Doğrusal olmayan yüklerde akım sinyali sinüs olmaktan çıkar → Fourier analizine göre harmonik bileşenlere ayrılır.
⚡ Kompanzasyon Panolarında Harmonik Neden Sorun Olur?
Kompanzasyon kondansatörleri AC devrede reaktif güç üretirken aynı zamanda frekans arttıkça empedansları azalır:
Xc = 1 / (2π f C)
Bu matematiksel gerçek nedeniyle kondansatörler:
- harmonikte 5 kat daha fazla akım çeker
- harmonikte 7 kat daha yük alır
Sonuç:
- Aşırı ısınma
- Kondansatör patlaması
- Kontaktör yapışması
- Reaktör doygunluğu
- Sistemde güçlü rezonans riskleri
Bu yüzden kompanzasyon panolarına “harmonik filtre reaktörleri” eklenir.
🔍 Sahada Görülen Yaygın Harmonik Problemleri
✔ Kondansatörün sürekli devreden çıkması
✔ Kontaktör bobinlerinin aşırı ısınması
✔ Kondansatör patlamaları
✔ İletkenlerde normalden fazla ısınma
✔ Enerji analizöründe %THD değerinin hızla yükselmesi
✔ Reaktif cezanın bitmemesi
✔ Rezonans nedeniyle pano içi uğultu / titreme
✔ Kompanzasyonun kademe kademe devreye girememesi
Bu belirtiler harmonik kökenlidir.
📊 Harmonik Ölçümü Nasıl Yapılır?
Harmonik analizi rastgele multimetre ile yapılamaz.
Profesyonel ölçüm için gerçek RMS (True RMS) ve FFT tabanlı güç analizörleri gerekir.
Ölçüm adımları:
1️⃣ Gerilim ve akım THD (Total Harmonic Distortion) ölçümü
- %THD-V (gerilim harmonikleri)
- %THD-I (akım harmonikleri)
Tipik sınırlar:
- %THD-V < 8%
- %THD-I < 12%
2️⃣ Harmonik spektrum analizi
Her harmonik ayrı ayrı görüntülenir (3., 5., 7., 11., 13.).
Özellikle 5. ve 7. harmonikler en baskın olanlardır.
3️⃣ Reaktif güç davranışının incelenmesi
Harmonikli ortamlarda kompanzasyon doğru çalışmaz.
Analizör;
- Cosφ
- Reactive power Q
- Distortion power D
gibi değerleri ayırabilmelidir.
4️⃣ Rezonans frekansının tespiti
Kompanzasyonda hata varsa rezonans şu formüle göre oluşur:
fr = (1 / 2π) × √(1 / (L × C))
Ölçülen harmonik fr’ye yakınsa risk yüksektir.
🧪 Kompanzasyon İçin Doğru Harmonik Filtre Seçimi
Harmonik filtreleme 3 tiptir:
🔸 Pasif Filtre (Reaktör + Kondansatör)
- En yaygın çözüm
- 5., 7., 11. harmonikler için tercih edilir
🔸 Aktif Harmonik Filtre (AHF)
- Dinamik çözüm
- Değişken yüklerde yüksek performans
🔸 Hybrid Filtre
- Pasif + aktif kombinasyonu
- Büyük tesislerde en stabil yöntem
🧩 Testone Ürün Önerisi
Harmonik ölçümü ve kompanzasyon hatalarının tespiti için profesyonel güç kalite analizörlerini inceleyebilirsiniz:
👉 https://www.testone.com.tr/urun-kategori/03-guc-analizorleri/
Bu cihazlar, hem harmonik spektrumunu hem de güç kalitesini aynı anda ölçebilir.
