Blog

5 Soruda Güç Kalitesi Nedir, Nasıl İyileştirilir?

Elektrik güç kalitesi nedir?

Elektrik güç kalitesi ile ilgili çeşitli kaynaklarda farklı tanımlamalar bulmak mümkündür. Elektrik güç kalitesi kimi kaynaklara göre elektrik şebekesinin güvenirliği, kimi kaynaklara göre ise sadece gerilim kalitesi olarak tanımlanmıştır. Fakat bu tanımlamalar, elektrik güç kalitesi kavramını açıklama da yetersiz kalmaktadırlar.

Daha kapsayıcı bir tanımlama yapmak gerekirse, elektrik güç kalitesi, son kullanıcı yüklerinin veya elektrik şebekesine bağlı ekipmanlarının, önemli bir performans ve ömür kaybı yaşamadan, istenilen şekilde çalışmasını sağlayan bir dizi elektriksel parametreler ve limitler olarak tanımlanabilir.

Elektrik güç kalitesi problemleri ise, son kullanıcı yüklerinin veya elektrik şebekesine bağlı ekipmanlarının arızalanmasına veya hatalı çalışmasına sebep olan voltaj, akım ve frekans değişimlerinden kaynaklı güç problemleri olarak tanımlanabilir.

Elektrik güç kalitesinin önemli bir kavram haline gelmesine sebep olan etkenler nelerdir?

Son yıllarda, elektrik enerjisine olan talebin artması, yük karakteristiklerindeki değişim ile güneş ve rüzgar enerji üretim tesisleri gibi yenilebilir enerji kaynaklarının elektrik şebekelerine nüfuz etmesi elektrik güç kalitesi kavramının önemini ortaya çıkarmıştır.

Teknolojide yaşanan gelişmeler ile elektrik enerjisini hayatımızın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir ve elektrik enerjisine olan talebin gün geçtikçe artmasına sebep olmaktadır. Elektrik enerjisine olan talepteki hızlı artışa rağmen elektrik üretim, iletim ve dağıtım altyapısı aynı hızla gelişememektedir. Bu durum, elektrik şebekelerinde güç kalitesi problemlerinin görülme sıklığı artmasına sebep olmuştur.

Gelişen teknoloji aynı zamanda yük karakteristiklerinin de değişimine yol açmıştır. Mikroişlemci ve yarıiletken tabanlı yükler güç kalitesi problemlerinden etkilenen yük çeşitlerinin başında gelmelerine rağmen birçok güç kalitesi probleminin de kaynağını oluşturmaktadırlar.

Yenilenebilir enerji sistemleri kullanımının armasıyla beraber, elektrik üretim altyapısı dağıtık bir yapı haline gelmiştir. Güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji üretim sistemlerinin değişken üretim karakteristiği, dağıtık üretim yapısının getirdiği karmaşıklık ile birleşince elektrik şebekelerindeki yük akışı daha öngörülemez bir hal almaktadır. Bu durum merkezi üretim yapısına göre şekillenmiş olan iletim ve dağıtım şebekelerinde çeşitli güç kalitesi problemlerinin ortaya çıkmasına sebep olmaktadır.

Elektrik şebekelerinde karşılaşılan başlıca güç kalitesi problemleri nelerdir?

Elektrik şebekelerinde en çok karşılaşılan güç kalitesi problemlerinin başında gerilim çukuru ve tepesi ile harmonikler gelmektedir. Bunlarla beraber, elektrik şebekelerinde değişken reaktif güç akışından kaynaklanan düşük gerilim, aşırı gerilim, gerilim dalgalanması (fliker) ile hatların dengesiz yüklenilmesi sebebiyle ortaya çıkan gerilim ve akım dengesizliği olayları da sıklıkla görülen güç kalitesi problemleridir.

Elektrik güç kalitesi problemlerinin etkileri nelerdir?

Elektrik güç kalitesi problemleri, kabloların ve transformatörlerin aşırı ısınmasına ve ömür kaybına, kapasitör banklarının arızalanmasına, koruma ekipmanlarının hata vermesine, izolasyon ekipmanlarının aşırı strese maruz kalarak arızalanmasına, şebekeye bağlı cihazların devre dışı kalmasına veya arızalanmasına ve iletişim hatlarında gürültüye yol açmaktadır. Bu etkiler, şebeke operatörleri ile tüm endüstriyel, ticari ve mesken müşterileri için ciddi seviyelere ulaşan ekonomik kayıplara yol açmaktadır.

Elektrik güç kalitesi nasıl iyileştirilir?

Elektrik güç kalitesinin iyileştirilmesi için, problemlerin uygun çözüm yöntemleri ile azaltılması veya tamamen ortadan kaldırılması gerekmektedir. Farklı güç kalitesi problemleri için farklı çözüm yöntemleri bulunmaktadır.

Gerilim çukuru ve tepesi problemlerinin etkilerinin azaltılması için en etkin çözüm yöntemleri kesintisiz güç kaynakları ve güç elektroniği tabanlı seri bir kompanzasyon sistemi olan dinamik gerilim iyileştiricisidir. Kesintisiz güç kaynakları yüksek maliyetleri sebebiyle genellikle düşük güçlü hassas yüklerin, gerilim çukuru ve tepesi olaylarından korunması amacıyla tercih edilmektedir. Orta ve yüksek güçlü hassas yükleri korumak için ise, dinamik gerilim iyileştiricisi öne çıkmaktadır.

Harmonikler ve reaktif güç akışından kaynaklanan güç kalitesi problemlerini ortadan kaldırmak için pasif filtreler ve güç elektroniği tabanlı aktif kompanzasyon yöntemleri kullanılmaktadır. Pasif filtreler, yüksek güçlü reaktif güç ve harmonik kompanzasyonu için düşük maliyetli bir çözümdür. Fakat, harmonik filtreleme performansı zayıftır ve şebeke ile rezonans oluşturma riski bulunmaktadır. Güç elektroniği tabanlı çözüm sistemleri ise, statik VAR kompanzastörü (SVC), manyetik kontrollü reaktör (MCR), statik kompanzatör (STATCOM) ve aktif güç filtreleridir (APF). Bu sistemlerin seçiminde, hangi güç kalitesi olayına çözüm getirileceği, ihtiyaç duyulan kompanzasyon gücü, kurulum alanı, maliyet gibi birçok parametre göz önünde bulundurulmaktadır.

 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir