Günümüzde Elektrik Enerji Kalitesi’nin Önemi…

Yeni nesil güç elektroniği elemanlarının hayatımıza girmeye başlamasıyla enerji kalitesi kavramı da yaygınlaşmaya başladı. Günlük hayatta kullandığımız zaruri ihtiyaç haline gelen son teknoloji ürünü buzdolapları, çamaşır makinaları, bulaşık makinaları, aydınlatma sistemleri, bilgisayarlar ve akıllı telefonlarımızın sağlıklı ve uzun yıllar çalışabilmesi, kullanılan elektrik enerji kalitesiyle ilgilidir. Elektrik tesisatında meydana gelen gerilim değişimleri elektronik cihazlara büyük zararlar verir. Bu durum, tüketiciye maddi olarak olumsuz yansır. Hiç kimse bir buzdolabı yada televizyon alırken 1-2 yıl sonra değiştiririm niyetiyle almayıp daha uzun yıllar kullanmayı hedeflemektedir.

Enerji kaynağı olan elektrik enerjisini üreten, ileten ve dağıtan kuruluşların görevi; tüketicilerine kesintisiz, ucuz ve kaliteli bir hizmet sunmaktır. Enerji kalitesi, limit değerleri uluslararası standart otoriteleri tarafından belirlenmiş, ölçülen veya hesaplanan parametre değerlerinin limitler dahilinde olup olmaması durumudur. Parametrelere örnek olarak;

– Akım-gerilim harmonikleri,

– Sags&swells,

– Transient,

– Flicker,

– Nötr-toprak arası potansiyel farkı,

Akım ve gerilim faz dengesizliği (3 fazlı yükler için),

– Frekans değişimi,

– K faktör gösterilebilir.

Bu parametrelerden sıkça karşılaşılan akım-gerilim harmonikleri, Sag&swell ve Flicker olaylarını kısaca inceleyelim.

Harmonik, alternatif akımın tam, düzgün ve temiz bir sinüs dalga şeklinden uzaklaşmasıdır. Harmonikler ne zaman zararlı olur? Eğer trafo/jeneratör gücünün %20’sinden fazlası, harmonik akımların etkisi altında ise harmonik akımları zararlı olmaya başlayacaktır. Harmonik akım çeken yükler; TV, bilgisayar, floresan armatürler, kaynak makinaları, endüksiyon ocakları, motor hız kontrol ürünleridir. Harmonikli akımlar sistemden fazla akım çekilmesine ve bu yüzden sistemin verimsizleşmesine neden olur. Ayrıca fazladan çekilen akım kablolarda ısınmaya sebep olur. Gerilim için uluslararası standart %5 olarak belirlenmiştir. Gerilimdeki bozulmanın %5’in üzerine çıkması elektronik kart arızalarına, makine/teçhizatın hatalı çalışmasına ve power supply yanmalarına sebep olur. Motorlarda darbeli çalışmalar ve aşırı ısınma motor yatağı arızaları, aydınlatma sisteminde ve pc ekranında titreşime sebep olur. Harmonikler bunlara benzer daha bir çok problemlere sebep olmaktadır. Harmoniklerin zararlı etkilerinden korunmanın en etkili yolu, bu işin uzmanı bir kişi veya kuruluşa bir ölçüm yaptırıp aksaklıklar hakkında rapor alınmasıdır. Problem yaratacak bir harmonik etki söz konusu olursa harmonik filtrasyon yaptırılmalıdır.

Ani gerilim darbesi-yükselmesi ‘Swell’, ani gerilim düşüşü ‘Sag’ olarak bilinir. ‘Sag’ olayları beklenmedik ani yük artışlarından örneğin; kısa devre, büyük güçlü motorların start alması, resistansların devreye girmesi ve ani bir şekilde kaynak empedansının artışından kaynaklanır. ‘Swell’ olayları ise sistemden beklenmedik ani yük azalması, gerilim regülatörlerinin bozulmasından veya nötr iletkenindeki bir problem veya kopmasından kaynaklanır. Gerilim düşmesi olayları, dağıtım sistemlerinde çokça karşılaşılan bir durumdur. Çoğunlukla kaynağı enerji dağıtım şirketidir. Ayrıca bina içi kablolamada meydana gelen gerilim düşmesi olaylarına sebep olan etmenler, buzdolapları ve klimaların devreye girmesidir. Bu durumdan yani elektronik ürünlerdeki yarıiletkenlerin zarar görmesinden kaçınmanın en iyi yolu UPS ve statik gerilim regülatörü kullanmaktır.

Aydınlatma sistemlerinde meydana gelen flicker, insanlar ve akkor flamanlı lambaları etkileyen spesifik bir olaydır. Bu olay gerilimin çok kısa süreler içinde periyodik olarak yükselip alçalması ile meydana gelir. Aydınlatma sistemlerinde ışık seviyesindeki sürekli değişikliğe ve pc ekranında titremeye sebep olurken, insanlarda başağrısı, kızgınlık ve sara nöbetlerine sebep olabilmektedir.

Özge EFE – Enerji Sistemleri Mühendisi – a.ozgeefe@gmail.com

Kaynakça

https://www.voltimum.com.tr/haberler/enerji-kalitesi-nedir