Dr. Necmi ALTIN

Dr. Necmi ALTIN
Pasif devre elemanları
(bobin, kondansatör,
direnç) kullanarak, paralel
kol olarak tasarlanan pasif
filtre düzeneği,
tasarlandığı harmoniğin
frekans değerinde seri
rezonans oluşturarak
harmonik akımını sisteme
zarar vermeden toprağa
aktarır.
Dr. Necmi ALTIN
Sadece belirli harmonikler için (3. harmonik filtresi, 5.
harmonik filtresi vb. veya 5.-7. harmonik filtresi, 11.13. harmonik filtresi vb.) tasarlanabilir.
Bu filtreler yine belirli yük seviyelerine göre
tasarlanmıştır, yani yük seviyesi değiştikce filtrenin
etkinliği de değişmektedir.
Kullanıldığı sistemde kaynak empedansından
etkilenerek kontrolsüz bir rezonans oluşması tehlikesi
vardır.
Boyutları büyük, maliyetleri yüksektir.
Dr. Necmi ALTIN
Dr. Necmi ALTIN
Gerilim veya akımdaki harmonik bileşenleri ortadan
kaldıran, aynı zamanda reaktif güç kompanzasyonu da
yapabilen statik güç dönüştürücüleridir.
Dr. Necmi ALTIN
Güç devresine göre aktif güç filtrelerinin
sınıflandırılması
Dr. Necmi ALTIN
Doğrusal olmayan yük ile şebekenin birbirinden yalıtılması prensibine
dayanır.
Bu, arayüz transformatörü üzerinden harmonik gerilimlerin enjekte
edilmesi ile sağlanır.
Böylece enjekte edilen harmonik gerilimler kaynak gerilimine
eklenmesi/çıkarılması ile yük uçlarında saf sinüsoidal bir gerilim
üretilmesi amaçlanmaktadır.
Bu filtreler akımın temel bileşenine sıfır direnç gösterirken harmonik
bileşenlere yüksek empedans göstererek yükten kaynağa doğru herhangi
bir harmonik akım bileşenin akmasının önüne geçmektedir.
Dr. Necmi ALTIN
Seri aktif güç filtreleri yüksek akım kapasiteli olma zorunlulukları
nedeniyle paralel aktif güç filtreleri kadar yaygın kullanılmamaktadır.
Ancak gerilimin filtre edilmesi için ideal bir yapıya sahiptir.
Akım harmoniklerinin filtre edilmesi için pasif filtreler ile oluşturulan
hibrid yapılarda kullanılmaktadırlar.
•
Dr. Necmi ALTIN
Seri aktif güç filtresi ve
paralel pasif filtreden
oluşan hibrid güç filtresi
Aktif filtreleme işlemlerinde en yaygın kullanılan
devrelerdir.
Paralel aktif güç filtresi (PAF) denetimli bir akım veya gerilim
kaynağı olarak çalıştırılan bir statik güç dönüştürücüsü
olarak düşünülebilir.
Dr. Necmi ALTIN
Paralel aktif güç
filtrelerinde güç
katı olarak akım
(CSI) veya gerilim
denetimli
eviriciler (VSI)
kullanılabilse de
VSI kullanımı daha
yaygındır.
Dr. Necmi ALTIN
Paralel
aktif güç filtresi uygulamalarında çok
seviyeli eviricilerde kullanılabilmektedir.
Dr. Necmi ALTIN
Yukarıda
görüldüğü gibi PAF sistemi bir evirici
katı (yukarıda VSI), DA kondansatörü, şok
bobininden oluşmaktadır.
Dr. Necmi ALTIN
PAF’lar doğrusal olmayan yükler tarafından üretilen
harmonik akımları filtrelemek için kullanılırlar.
Bu amaçla doğrusal olmayan yüke paralel bağlanan ve
yükün ihtiyaç duyduğu (şebekeden çekmek istediği)
harmonik bileşenleri üreten akım kaynakları gibi
çalışırlar.
Bu durumda şebeke sadece yük tarafından talep
edilen temel akım bileşenini sağlamak tadır.
Bu işlem filtre akımı (if) nin VSI tarafından
şekillendirilmesi ile elde edilir.
Filtre akımının (filtre referans akımının)dalga şekli
yük akımının (iL) ölçülmesi ve bundan sinüsoidal yük
akımın (is) çıkarılması yolu ile bulunur:
is=iL-if
Dr. Necmi ALTIN
Dr. Necmi ALTIN
Şebeke
gerilimi ve doğrusal olmayan yük
akımlarının durağan refearns düzlemine (αβ)
Clarke dönüşümü ile dönüştürülür.
Dr. Necmi ALTIN
Üç
fazlı sistemler için gerçek gücün ani
değeri geleneksel olarak aynı eksendeki akım
ve gerilim çarpımlarının toplamı şeklinde
hesap edilir:
Reaktif
güç ise aynı eksende olmayan akım ve
gerilimlerinin çarpımlarının toplamıdır.
Dr. Necmi ALTIN
Doğrusal
olmayan yük durumunda her iki
akım bileşeni de bir ortalama (DA) bileşen (ile gösterilen) ve bir osilasyon bileşeninden
(~ ile gösterilen) oluşmaktadır.
DA bileşen temel gücü gösterirken osilasyon
bileşeni harmonik gücü ifade etmektedir.
Doğrusal olmayan yük için Aktif gücün ve
reaktif (imajinel) gücün ani değerleri matris
formunda aşağıda verilmiştir:
Dr. Necmi ALTIN
Birim
güç faktöründe sinüsoidal bir akım elde
edilebilmesi için p’nin osilasyon bileşeni ile
q’nun tüm bileşenleri yok edilmelidir.
Bu gerçekleştirildiğinde şebeke akımında yük
akımında bulunmayan harmonikler ortaya
çıkmaktadır. Bunun önlenmesi içinaktif ve
reaktif güçleri filtre etmekte kullanılan
yüksek geçiren filtrenin kazançları aynı
olmalıdır.
Dr. Necmi ALTIN
αβ
formunda kompanzasyon akımları
aşağıda verilmiştir:
Ters
Clarke dönüşümü yapılarak üç faz
referans akımları bulunabilir:
Dr. Necmi ALTIN
Ani
Reaktif Güç Methodu Blok Diyagramı
Dr. Necmi ALTIN