Harmoniklerin akım transformatörü performansına etkisinin incelenmesi

Abstract

Elektrik enerjisine duyulan talebin sürekli artması ve ilerleyen teknoloji ile sistemdeki yükler her geçen gün gelişmekte, sisteme farklı karakterdeki yükler ilave olmakta, yükler çeşitlilik kazanmaktadır. Sistemdeki yüklerin her zaman lineer olması istenir. Ancak son yıllarda ilerleyen yarı iletken teknolojisinin büyük etkisi ile sistemdeki lineer olmayan yüklerde artış görülmektedir. Lineer olmayan yükler, akım-gerilim karakteristiği doğrusal olmayan yüklerdir. Sistemdeki bu lineer olmayan yükler, harmonik akımları ve gerilimleri meydana getirirler. Oluşan bu harmonikler, öncelikle ideal olarak saf sinüsoidal formda olması gereken şebeke geriliminin dalga şeklini bozmakta, şebeke gerilimindeki harmonikler sebebiyle lineer yüklerin bile akımları saf sinüsoidal olmamakta, harmonik bileşenleri içermektedir. Sonuç olarak sistemdeki lineer olmayan yükler enerji kalitesinin bozulmasına neden olmaktadır.Elektrik enerji sistemlerinde ölçme ve koruma devrelerinin önemli bir elemanı olan akım transformatörlerinin, sistemde oluşan bu harmoniklerden ne şekilde etkilendiklerinin araştırıldığı bu tezde, akım transformatörünün matematiksel modeli oluşturulmuş EMTP-ATP vasıtası ile akım transformatörü modellenmiştir. Laboratuar ortamında yapılan testler ile simülasyon sonuçları karşılaştırılarak harmoniklerin etkileri incelenmiştir.Yapılan çalışmalar sonucunda, akım transformatörünün oran hatasının nominal akımın iki katından itibaren arttığı, açısal hatanın ise akımın frekansı nominal frekansın altına düştüğünde önemli ölçüde arttığı tespit edilmiştir.