Bir dağıtım şebekesinin güç kalitesi ve harmonikler yönünden incelenmesi
Harmonic and power quality analysis of a distribution system
Yazar: HASAN EROĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUSA AYDIN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy
Dizin: Güç kalitesi = Power quality ; Harmonik eliminasyonu = Harmonic elimination ; Harmonikler = Harmonics

Özet:
Günümüz elektrik güç sistemlerinde günden güne sayıları artan nonlineer yüklerden dolayı elektrik enerjisinin kararlılığı daha da önem kazanmıştır. Nonlineer yükler, akım ve gerilim karakteristiği doğrusal olmayan yüklerdir. Sistemdeki bu nonlineer yüklerden dolayı harmonik akım ve gerilimler oluşur.Harmonikler elektrik enerji sistemlerinde enerji kalitesini önemli ölçüde etkilemektedir. Gerilim ve akım dalga seklinin ideal sinüs şeklinden uzaklaşması olarak bilinen harmonikler, sinüzoidal bir kaynağın nonlineer bir yüke uygulanması veya nonsinüzoidal bir kaynaktan beslenen lineer ya da nonlineer bir yük tarafından oluşmaktadır. Genel olarak harmonik kaynakları; güç elektroniği elemanları, transformatörler, generatörler, kesintisiz güç kaynakları (UPS), dönüştürücüler ve yüksek güçlü endüksiyon motorlarıdır.Harmoniklerin elektrik güç sistemleri üzerindeki etkileri ise ek kayıplar ve aşırı ısınma, gerilim düşümleri, rezonans olayları, dielektrik zorlanması, ölçme, koruma ve kontrol sistemlerinin hatalı çalışması vb. şeklinde özetlenebilir.Herhangi bir harmonik kaynağı tarafından üretilen harmonikler aynı elektrik şebekesinden beslenen diğer alıcılarda da büyük zararlara neden olur. Bu nedenden dolayı harmoniklerin oluşmadan veya oluştuktan sonra giderilmesi önem taşımaktadır. Günümüzde harmoniklerin azaltılması için birçok filtre uygulaması vardır. Fakat harmoniklerin eliminasyonunda en önemli etken kullanıcıların harmoniklerin zararlı etkilerine karşı bilinçlendirilip filtre uygulamalarının yaygınlaştırılmasıdır.Bu çalışmada; öncelikle enerji kalitesine ilişkin problemlerle ilgili genel bilgiler verilmiştir, sonraki bölümlerde harmoniklerle ilgili temel bilgiler verilerek nasıl ve neden oluştukları, analiz yöntemleri, elektrik enerji sistemleri üzerindeki etkileri, standartları ve filtreleme yöntemleri incelenmiştir. Daha sonra bir elektrik dağıtım şebekesinde yapılan ölçümler incelenmiş ve harmoniklerin bu dağıtım şebekesi üzerindeki etkileri yorumlanmıştır.

Abstract:
Nowadays in electric power systems, due to the increasing of the numbers of nonlinear loads from day to day, the stability of electric energy gets more importance. Current and voltage characteristics of nonlinear loads aren?t linear. Because of these nonlinear loads harmonic currents and voltages occur.Harmonics affect the energy quality substantially in energy power systems. Harmonics known as the distortion of an ideal sinusoidal voltage or current waveform are occurred when a sinusoidal waveform is applied to a nonlinear load. Also they may be resulted from linear or nonlinear loads that are fed by a sinusoidal source. Power electronic components, transformers, generators, uninterruptible power supplies (UPS), converters and high-power induction motors are some power system elements that cause harmonics.The effects of harmonics on power systems can be summarized such as additional power loss, heating, inconstant voltage level, resonance, dielectric constrained, failure of control, safe and measurement systems.The harmonics generated by any harmonic source can be very harmful for other electric energy users that are fed by the same energy system. Owing to the fact that kind of reasons, elimination of harmonics is too important before the harmonic appearance or after the harmonic appearance in electrical systems. Nowadays there are lots of applications for elimination of harmonics. But the most significant factor to eliminate harmonics is making electric users conscious of harmonics? losses in electric power systems and spreading applications of harmonic filters.In this thesis, at first, common information about power quality problems is given, afterwards fundamental knowledge about harmonics is given then some investigation about how and why harmonics are produced, analyzing methods, effects on electric power systems, harmonic standards and methods of filtering are examined. On the other hand, the measurements taken on an electric distribution system are examined and the effects of harmonics on this distribution system are commented.