Elektrik tesislerinde güç kalitesi sorunlarının başında gelen harmonikler, özellikle endüstriyel tesislerde enerji verimliliğini düşüren, cihaz arızalarına neden olan ve enerji maliyetlerini artıran önemli bir problemdir. Günümüzde non-lineer yüklerin artmasıyla birlikte harmonik bozulmalar ciddi boyutlara ulaşmakta, bu nedenle harmonik analiz, harmonik ölçümü ve harmonik filtreleme hizmetleri işletmeler için zorunlu hale gelmektedir.

Bursa ve çevresindeki tüm OSB bölgelerinde (Nilüfer, Osmangazi, Yıldırım, İnegöl, Gürsu, Hasanağa OSB, Kayapa OSB) profesyonel harmonik ölçüm ve filtreleme hizmetleri, güç kalitesinin korunması ve tesis güvenliğinin sağlanması açısından kritik bir mühendislik çalışmasıdır.

Aşağıda harmoniklere dair tüm teknik bilgiler, çözüm yöntemleri, harmonik filtre türleri, harmonik etkileri ve profesyonel analiz hizmetlerinin kapsamı detaylı şekilde anlatılmıştır.

Harmonik Nedir? Basit ve Teknik Açıklama

Harmonikler, elektrik akımının sinüs formunun bozulması sonucu oluşan istenmeyen frekans bileşenleridir.
Ana şebeke frekansı Türkiye’de 50 Hz’dir. Ancak non-lineer yükler bu sinüs dalgasını bozarak 150 Hz, 250 Hz, 350 Hz gibi ek frekanslar (3., 5., 7. harmonikler gibi) oluşturur.

Bu bozulmaya “harmonik distorsiyon” veya “THD (Toplam Harmonik Bozulma)” denir.

Harmonikler Neden Oluşur? 

Aşağıdaki cihazlar şebekede harmonik üretir:

• İnverterler

• UPS sistemleri

• Redresörler

• Sürücüler (VFD – frekans invertörü)

• PWM kontrollü güç kaynakları

• Bilgisayar ve ofis ekipmanları

• LED aydınlatmalar

• Elektronik balastlar

• Kaynak makineleri

• Endüstriyel otomasyon sistemleri

• Non-lineer yükler (motor kontrol cihazları vb.)

Bu cihazların ortak özelliği, akımı doğrusal olmayan şekilde çekerek sinüs yapısını bozmasıdır.

Elektrik Tesislerinde Harmonik Problemlerinin Etkileri

Harmoniklerin sonuçları hem ekonomik hem de güvenlik açısından ciddi riskler doğurur.

Başlıca etkiler:

• Transformatörlerde aşırı ısınma

• Kablolarda akım artışı

• Kompanzasyon panosunda kondansatör patlamaları

• Reaktif güç ceza bedelleri

• Motorlarda titreşim ve verim kaybı

• Topraklama sisteminde aşırı akım

• UPS ve inverterlerde arıza

• Elektronik kart arızaları

• Enerji kalitesi bozulması

• Üretim tesislerinde duruşlar

THD değeri arttıkça hem verim düşer hem de ekipman ömrü azalır.

Harmonik Ölçümü ve Analiz Hizmeti – Nasıl Yapılır?

Profesyonel harmonik ölçümü, 3 fazlı enerji analizörleri ve sertifikalı test cihazları ile yapılır.

Harmonik Ölçüm Süreci:

1. Enerji analizörü trafo çıkışına veya panoya bağlanır

2. Akım ve gerilim harmonikleri kayıt altına alınır

3. THD (Total Harmonic Distortion) analiz edilir

4. En yüksek harmonik üreten yükler belirlenir

5. Harmonik seviyeleri IEEE 519 standardıyla karşılaştırılır

6. Harmonik etkileri hesaplanır

7. Harmonik filtre ihtiyacı belirlenir

8. Enerji kalitesi raporu hazırlanır

Harmonik Türleri

Harmonik Filtreleme Çözümleri 

Harmonikleri azaltmak için kullanılan iki temel çözüm vardır:

Pasif Harmonik Filtreler

Kondansatör + reaktör yapısındadır.

Avantajları:

• Ekonomiktir

• Düşük güçlerde etkili

• Kompanzasyonla birlikte kullanılabilir

Dezavantajları:

• Sadece belirli frekanslara çözüm sağlar

• Yük değişimlerinde performans düşer

Aktif Harmonik Filtreler (AHF)

Mikroişlemci kontrollü gelişmiş cihazlardır.

Avantajları:

• Tüm harmonikleri bastırır

• Yük değişimlerinden etkilenmez

• Reaktif kompanzasyona destek olur

• En yüksek performanslı çözümdür

Tercih edilme sebebi: Büyük fabrikalar ve OSB tesislerinde harmonik problemi aktif filtre ile tamamen çözülür.

Harmoniklerin Enerji Verimliliğine Etkisi

Harmonik seviyesi yüksek tesislerde:

• %5–30 arası enerji kaybı

• %10–40 arası ekipman ömrü kısalması

• %15–50 arası transformatör kayıpları

görülmektedir.

Enerji maliyetlerinin arttığı günümüzde harmoniklerin azaltılması, doğrudan maliyet tasarrufu sağlar.

Harmonik Analizi Raporu – Örnek İçerik

Profesyonel harmonik analiz raporu aşağıdaki bölümlerden oluşur:

• Gerilim harmonikleri grafiği

• Akım harmonikleri grafiği

• THD değerleri

• Harmonik kaynaklarının belirlenmesi

• IEEE 519 standardı karşılaştırması

• Kompanzasyon panosu incelemesi

• Harmonik filtre tavsiyesi

• Enerji kalitesi değerlendirmesi

• Çözüm önerileri

Bu rapor, işletmelerin enerji yöneticisi ve mühendisleri için kritik öneme sahiptir.

Harmonik Filtre Seçimi Nasıl Yapılır?

• Yük analiz sonuçları

• THD değerleri

• Harmonik seviyeleri

• Tesis gücü

• Kompanzasyon tipi

• Non-lineer yük yüzdesi

• Trafo gücü

• Panel yapısı

göz önünde bulundurularak filtre seçimi uzman mühendisler tarafından yapılmalıdır.

Kompanzasyon Panosunda Harmonik Önlemleri

Kompanzasyon panoları, harmoniklerden en çok zarar gören ekipmanlardır.

Önlemler:

• Reaktörlü kompanzasyon sistemleri

• Harmonik filtreli kondansatör grupları

• Aktif harmonik filtre entegrasyonu

• THD takip sistemi

• Faz akım dengelenmesi

• Kondansatör koruma sistemleri

Endüstriyel Tesislerde Harmonik Problemlerinin Çözümü

Endüstriyel fabrikalarda harmonik kaynaklarının ortadan kaldırılması için:

• AHF montajı

• Pasif filtre kurulumu

• Kapsamlı harmonik ölçümü

• Kompanzasyon panosu yenilenmesi

• Yük–trafo analizi

• Reaktif güç yönetimi sistemleri

uygulanır.

Harmonik Analiz ve Filtreleme Hizmeti Almanın Avantajları

• Ekipman ömrü uzar

• Enerji verimliliği artar

• Faz akımları dengelenir

• Cezai reaktif bedeller azalır

• Motor ve trafolarda ısınma kaybolur

• Kompanzasyon panosunda arıza riski düşer

• Üretim duruşları önlenir

• Güç kalitesi yükselir

Sıkça Sorulan Sorular

Snippet çıkmaya hazır format

Harmonik nedir?

Elektrik şebekesindeki sinüs dalgasının bozulmasıyla oluşan istenmeyen frekans bileşenlerine harmonik denir.

Harmonikler neden oluşur?

İnverter, UPS, sürücü, LED, bilgisayar gibi non-lineer yükler nedeniyle oluşur.

Harmonik ölçümü nasıl yapılır?

Enerji analizörü ile akım ve gerilim harmonikleri ölçülür ve THD değerleri analiz edilir.

Harmonik bozulma (THD) kaç olmalıdır?

IEEE 519 standardına göre THD değeri %5’in altında olmalıdır.

Harmonikler cihazlara zarar verir mi?

Evet. Motorlar, trafolar, kablolar ve elektronik kartlar zarar görür.

Harmonik filtresi nedir?

Harmonikleri azaltmak için kullanılan aktif veya pasif filtreleme çözümleridir.

Aktif harmonik filtre ile pasif filtre arasındaki fark nedir?

Aktif filtre tüm harmonikleri bastırır; pasif filtre sadece belirli harmoniklere çözüm sağlar.

Harmonik analizi ne kadar sürer?

Genellikle 24 saatlik ölçüm yapılır.

Harmoniklerin enerji verimliliğine etkisi nedir?

Harmonikler enerji kayıplarını artırarak verimliliği düşürür.

Harmonik problemi nasıl çözülür?

Harmonik filtresi, kompanzasyon iyileştirmesi ve yük analizleri ile çözülür.