Araştırma Makalesi

Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı

Cilt: 22 Sayı: 1 10 Ocak 2020
  • Emine H. Demircioğlu *
  • Alp Karadeniz
  • Murat Erhan Balcı
PDF İndir
EN TR

Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı

Öz

Günümüzde, endüstriyel tesislerin bulunduğu dağıtım sistemlerinde harmonik bozulmaya sahip akım çeken güç elektroniği temelli yükler yaygın olarak kullanılmaktadır. Dolayısıyla, bu sistemlerde hat akımları ve bara gerilimleri yüksek değerlerde harmonik bozulmaya sahiptir. Harmoniklerin, güç sistem elemanlarında kayıp artışı, güç faktöründe düşüş, dönen elektrik makinalarında moment dalgalanmaları ile ölçüm ve koruma elemanlarının hatalı çalışması gibi olumsuz etkilere sebep olduğu literatürde bilinmektedir. Bu olumsuz etkileri azaltmak amacıyla harmonik bozulmayı iyileştiren pasif ve aktif filtreler tüketiciler ve enerji servis sağlayıcılar tarafından yaygın olarak uygulanmaktadır. Pasif filtrelerin tasarımında geleneksel olarak, her bir harmonik ve toplam harmonik bozulma seviyelerini ve güç faktörünü uluslararası standartlarda tavsiye edilen aralıklarda tutmanın yanı sıra akım ve/veya gerilim toplam harmonik bozulma indislerinin minimizasyonu, güç faktörünün maksimizasyonu, filtre maliyeti ve kayıplarının minimizasyonu amaçlanmıştır. Diğer taraftan, literatürdeki yeni çalışmalar, pasif filtreleri, geleneksel harmonik bozulma ve güç faktörü kısıtlarını dikkate alarak, transformatörlerin harmonik bozulma şartlarında yüklenme kapasitesini maksimize etmek amacıyla tasarlamıştır. Bu çalışmada, öncelikle, harmonik bozulmaya sahip tipik bir endüstriyel güç sistemi için transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonunu amaçlayan optimal C tipi pasif filtre tasarım probleminin çözümünde, büyük patlama büyük çöküntü, karınca aslanı optimizasyon ve yusufçuk optimizasyon algoritmaları sonuç ve hız bakımından karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Daha sonra, tasarlanan optimal pasif filtrenin performansı, kaynağa ait toplam gerilim harmonik bozulmanın, hat empedansı genliğinin ve hat empedansı X/R oranının değişkenlik gösterdiği durumlar için analiz edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Singh, G. K., Power system harmonics research: a survey, European Transactions on Electrical Power, 19, 2, 151 -172, (2007).
  2. Abdul Kadir, A.F., Mohamed, A. ve Shareef, H., Harmonic impact of different distributed generation units on low voltage distribution system, 2011 IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC), Niagara Falls, 1201-1206, (2011).
  3. Fuchs, E.W. ve Masoum, M.A.S., Power quality in power systems and electrical machines, Elsevier Academic Press, MA, USA, (2008).
  4. Srividhya, J.P., Sivakumar, D. ve Shanmathi, T., A review on causes, effects and detection techniques of harmonics in the power system, IEEE International Conference on Computation of Power, Energy Information and Commuincation, 680-686, Chennai, India, (2016).
  5. Peng, F.Z., Harmonic sources and filtering approaches, IEEE Transactions on Industry Applications Magazine, 7, 4, 18-25, (2001).
  6. Motta, L. ve Faúndes, N., Active / passive harmonic filters: applications, challenges & trends, 17th International Conference on Harmonics and Quality of Power (ICHQP), Belo Horizonte, 657-662, (2016).
  7. Badrzadeh, B., Smith, K. S. ve Wilson, R. C., Designing passive harmonic filters for an aluminum smelting plant, IEEE Transactions on Industry Applications, 47, 2, 973-983, (2011).
  8. Badrzadeh, B. ve Gupta, M., Practical experiences and mitigation methods of harmonics in wind power plants, IEEE Transactions on Industry Applications, 49, 5, 2279-2289, (2013).

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Emine H. Demircioğlu * Bu kişi benim
0000-0003-4296-5532
Türkiye

Murat Erhan Balcı Bu kişi benim
0000-0001-8418-8917
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

10 Ocak 2020

Gönderilme Tarihi

4 Aralık 2018

Kabul Tarihi

2 Aralık 2019

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020 Cilt: 22 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Demircioğlu, E. H., Karadeniz, A., & Balcı, M. E. (2020). Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(1), 48-65. https://doi.org/10.25092/baunfbed.673883
AMA
1.Demircioğlu EH, Karadeniz A, Balcı ME. Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı. BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi. 2020;22(1):48-65. doi:10.25092/baunfbed.673883
Chicago
Demircioğlu, Emine H., Alp Karadeniz, ve Murat Erhan Balcı. 2020. “Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 22 (1): 48-65. https://doi.org/10.25092/baunfbed.673883.
EndNote
Demircioğlu EH, Karadeniz A, Balcı ME (01 Ocak 2020) Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 22 1 48–65.
IEEE
[1]E. H. Demircioğlu, A. Karadeniz, ve M. E. Balcı, “Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı”, BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi, c. 22, sy 1, ss. 48–65, Oca. 2020, doi: 10.25092/baunfbed.673883.
ISNAD
Demircioğlu, Emine H. - Karadeniz, Alp - Balcı, Murat Erhan. “Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 22/1 (01 Ocak 2020): 48-65. https://doi.org/10.25092/baunfbed.673883.
JAMA
1.Demircioğlu EH, Karadeniz A, Balcı ME. Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı. BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi. 2020;22:48–65.
MLA
Demircioğlu, Emine H., vd. “Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 22, sy 1, Ocak 2020, ss. 48-65, doi:10.25092/baunfbed.673883.
Vancouver
1.Emine H. Demircioğlu, Alp Karadeniz, Murat Erhan Balcı. Harmonik bozulma şartlarında transformatör yüklenme kapasitesinin maksimizasyonu için pasif filtre tasarımı. BAUN Fen. Bil. Enst. Dergisi. 01 Ocak 2020;22(1):48-65. doi:10.25092/baunfbed.673883