Sektör: Jeotermal Enerji Santrali
Uygulama: Jeotermal Kuyu Pompa Motorları için Sinüs Filtre
Ekipman: 1600 A, 400 V Sinüs Filtre
Tasarım ve üretim: Ergun Elektrik
Ölçüm cihazı: A. Eberle PQ-Box 300, Class A güç kalitesi analizörü
Projeye Genel Bakış
Jeotermal enerji santrallerinde kullanılan kuyu pompa motorlarının devreye alınabilmesi için elektriksel besleme koşullarının motorların gereksinimlerini karşılaması gerekir.
Bu projede, hız kontrol cihazları ile jeotermal kuyu pompa motorları arasındaki 400–500 metreye ulaşan kablo mesafeleri ve sürücü parametrelerinin etkisiyle oluşan gerilim dalga şekli bozulmaları ele alınmıştır.
Sahada gerçekleştirilen ölçümler ve teknik değerlendirmeler doğrultusunda Ergun Elektrik, motorlara uygulanan gerilimin dalga şeklini iyileştirmek amacıyla uygulamaya özel 1600 A, 400 V değerlerinde bir sinüs filtresi tasarlamış ve üretmiştir.
Problem:
Hız kontrol cihazı çıkışında gerçekleştirilen saha ölçümlerinde, gerilim dalga şeklinin ideal sinüsoidal formdan önemli ölçüde uzaklaştığı ve 20 kHz’e kadar uzanan geniş bir frekans aralığında yüksek frekanslı gerilim harmonik bileşenleri içerdiği tespit edilmiştir.
Ölçüm sonuçları, gerilim dalga şeklinde belirgin bozulmalar bulunduğunu ve yüksek frekanslı bileşenlerin çıkış geriliminin sinüsoidal karakterini olumsuz etkilediğini ortaya koymuştur.
Jeotermal kuyu pompa motorları ile hız kontrol cihazları arasındaki 400–500 metreye ulaşan kablo mesafeleri ve sürücü çıkış koşulları dikkate alındığında, motorlara uygulanan gerilimin dalga şeklinin iyileştirilmesi kritik önem taşımaktaydı.
Bu doğrultuda, yüksek frekanslı bileşenlerin azaltılması ve çıkış geriliminin düzgün bir sinüsoidal dalga şekline yaklaştırılması amacıyla uygun bir filtreleme çözümüne ihtiyaç duyulmuştur.
Şekil 1
Sinüs Filtre Uygulaması Öncesinde 20 kHz’e Kadar Ölçülen
Yüksek Frekanslı Gerilim Harmonik Bileşenleri
Ölçüm Prosedürleri ve Teknik Değerlendirme
Müşteri talebi doğrultusunda Ergun Elektrik tarafından sahada ölçümler gerçekleştirilmiştir. Ölçümlerde A. Eberle PQ-Box 300 Class A güç kalitesi analizörü kullanılmıştır.
Ölçüm sonuçları, hız kontrol cihazı çıkışındaki gerilim dalga şeklinin önemli ölçüde bozulduğunu ve geniş bir frekans aralığında yüksek frekanslı gerilim harmonik bileşenleri bulunduğunu ortaya koymuştur.
Saha ölçümleri ve müşteriyle yapılan teknik değerlendirmeler sonucunda, gerilim dalga şeklini iyileştirmek ve yüksek frekanslı bileşenleri azaltmak amacıyla sinüs filtresi çözümü önerilmiştir.
Önerilen Çözümün Uygulanması
Müşteri onayının ardından Ergun Elektrik tarafından 1600 A, 400 V değerlerinde bir sinüs filtresi tasarlanmış ve üretilmiştir.
Uygulama, hız kontrol cihazı ile kuyu pompa motorları arasındaki sistemde gerilim dalga şeklini iyileştirmek ve yüksek frekanslı bileşenleri filtrelemek amacıyla gerçekleştirilmiştir.
Filtrenin devreye alınmasının ardından kuyu pompa motorları çalıştırılmış ve çözümün performansı uygulama sonrası ölçümlerle değerlendirilmiştir.
Uygulama Sonrası Ölçümler ve Sonuçlar
Uygulama sonrası ölçümler, sinüs filtresi çıkışından alınmıştır. İlk ölçümlerle karşılaştırılabilir şekilde gerçekleştirilen değerlendirmede, gerilim dalga şeklinin düzgün ve sinüsoidal forma yakın bir yapıya dönüştüğü gözlemlenmiştir.
Harmonik spektrum karşılaştırması, uygulama öncesinde 2 kHz–20 kHz aralığında gözlemlenen yüksek frekanslı gerilim harmonik bileşenlerinin sinüs filtresi sonrasında önemli ölçüde azaldığını göstermiştir.
Uygulamanın ardından kuyu pompa motorları devreye alınmıştır. Böylece sahada tespit edilen gerilim dalga şekli problemine yönelik çözümün etkinliği, uygulama sonrası ölçümlerle değerlendirilmiş ve motorların çalıştırılmasıyla hedeflenen işletme koşullarına ulaşılmıştır.
Şekil 2
Sinüs Filtre Uygulaması Sonrasında 20 kHz’e Kadar Ölçülen
Gerilim Harmonik Bileşenleri
Şekil 3
Sinüs Filtre Uygulaması Öncesi Ve Sonrası
Gerilim Dalga Şekillerinin Karşılaştırılması
Sonuç
Ergun Elektrik tarafından gerçekleştirilen bu uygulamada, jeotermal kuyu pompa motorları ile hız kontrol cihazları arasındaki uzun kablo mesafeleri ve sürücü çıkış koşullarıyla ilişkili gerilim dalga şekli bozulmalarına yönelik sahaya özel bir çözüm geliştirilmiştir.
1600 A, 400 V değerlerindeki sinüs filtresinin tasarımı, üretimi ve devreye alınması sonucunda yüksek frekanslı gerilim harmonik bileşenleri önemli ölçüde azaltılmış, gerilim dalga şekli sinüsoidal forma yaklaştırılmış ve kuyu pompa motorları devreye alınmıştır.
Bu proje, Ergun Elektrik’in güç kalitesi alanındaki saha ölçümü, teknik değerlendirme, özel tasarım, üretim ve uygulama sonrası doğrulama yetkinliklerini ortaya koymaktadır.
Berkay Enes İŞBİLİR
Elektrik Mühendisi
Ergun Elektrik
