Kompakt floresan lambaların enerji kalitesi üzerine etkisinin incelenmesi
Studying the effect of compact fluorescent lamps on power quality
Yazar: CEM ÇAKILLIK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. RECEP YUMURTACI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Harmonikler = Harmonics

Özet:
Akkor filamanlı ve klasik floresan lambalara oranla ışıksal verimliliklerinin (lümen/watt) daha yüksek olması sebebiyle, kompakt floresan lambaların kullanımı son yıllarda teşvik edilmektedir. Bu tez çalışmasında belirtilen deney ve simülasyon sonuçlarından görüldüğü gibi kompakt floresan lambalar %100'e yakın THD_I değerleri ile sistemde önemli harmonik kaynakları olarak davranıp, güç kalitesini bozmaktadır. Gelecekte kompakt floresan lambaların kullanımının artacağı ön görüldüğünde, bu lambaların kullanımı ile bir yandan enerji tasarrufu sağlanırken diğer yandan enerji kalitesi sorunları artacaktır.Kompakt floresan lambaların enerji kalitesi üzerindeki etkisinin incelenebilmesi için mevcut referans bilgileri baz alınarak öncelikle deney ortamında kompakt floresan lambanın eşdeğer devresi oluşturulmuş, bu devrenin harmonik üretim performansı aynı kaynak gerilimi koşulları altında lamba devresi ile karşılaştırılmış ve eş değer devrenin uygunluğu kanıtlanmıştır. Sonraki kısımda eşdeğer devre MATLAB/SIMULINK yazılımı ile simülasyon ortamına aktarılmış, simülasyon modeli elektriksel sonuçları, eşdeğer devre sonuçlarıyla karşılaştırılmak suretiyle uygun simülasyon modeli oluşturulmuştur.Kaynak gerilim harmonikleri ile yük akım harmonikleri arasındaki ilişki azalma etkisi olarak tanımlanmaktadır. Bu etki ile ilgili mevcut araştırmalar incelenmiş, kompakt floresanlardaki azalma etkisi, ölçüm ve simülasyon sonuçları kullanılarak doğrulanmıştır.Filtre kondansatörünün ve kaynak harmoniklerinin kompakt floresan lamba performansı üzerindeki etkisi deneysel çalışmalar ile incelenmiştir. Bu kapsamda, kompakt floresan devre bileşenleri sabit tutularak sabit gerilim altında filtre kondansatörü değeri değiştirilmiştir. Filtre kondansatörünün kapasitesinin arttırılması lambanın aydınlatma seviyesinin artışı gibi olumlu bir sonuca neden olurken, güç kalitesinin bozulması gibi olumsuz bir sonuca neden olur.

Abstract:
In recent years usage of compact fluorescent lamps have been promoted because their luminous efficacy (lm/W) is higher than the luminous efficacies of incandescent and traditional fluorescent lamps. Experimental and simulation studies show that with their current THD in excess of %100, compact fluorescent lamps (CFLs) are important harmonic sources and they cause power quality problems. Although each CFL consumes only a small amount of power, mass deployed CFLs could cause significant power quality problems.To study the impact of CFLs on power quality, equivalent circuit of a CFL has been composed with experiments and harmonic current production level of equivalent circuit has been compared with the harmonic current production level of lamp circuit at the same voltage level. Thus accuracy of the equivalent circuit parameters have been confirmed. Then the equivalent circuit has been simulated using MATLAB/SIMULINK software and Simulation circuit electrical results have been compared with the equivalent circuit electrical results and accurate simulation model has been composed.Relation between voltage and currrent harmonics have been defined as attenuation effect. Researhes on attenuation effect has been studied and the attenuation effect of CFLs has been confirmed with simulation and experimental results.Effects of filter capacitor and source harmonics on lamp performance have been studied with experimental studies. At the stable votage level, the filter capacitor of the lamp circuit has been changed with the capacitors having different values. Increase on value of filter capacitor provides increase on the illimunation level of the lamp and causes power quality problems.