Ana içeriğe geç

Gerilim Sentez Parametreler

Baz gerilim parametreleri kullanılarak oluşturulan sentez parametre hesap detayları bu sayfada incelenmiştir.


Ortalama RMS Gerilim

Badge

Öncelik: Zorunlu Sentez
Skor Etkisi: Yüksek
Beslediği Skorlar: Şebeke, Güç Kalite, Verimlilik, Motor Stres

Vrms,A=Vrms,R+Vrms,S+Vrms,T3V_{rms,A} = \frac{V_{rms,R} + V_{rms,S} + V_{rms,T}}{3}

Vrms,AV_{rms,A}, üç fazın ortak besleme seviyesini temsil eden temel referans metriktir. Gerilim seviyesinin nominal değere göre sistematik biçimde aşağıda veya yukarıda kalması, motorun çalışma noktasını değiştirerek akım ve ısıl yük davranışını doğrudan etkileyebilir. Bu nedenle değerlendirmede ilk adım, Vrms,AV_{rms,A} eğiliminin zaman pencereleri boyunca stabil kalıp kalmadığını incelemektir.


Eşdeğer RMS Gerilim

Badge

Öncelik: Güçlü Aday
Skor Etkisi: Orta-Yüksek
Beslediği Skorlar: Şebeke, Güç Kalite, Motor Stres

Vrms,eq=Vrms,R2+Vrms,S2+Vrms,T23V_{rms,eq} = \sqrt{\frac{V_{rms,R}^2 + V_{rms,S}^2 + V_{rms,T}^2}{3}}

Buradaki kare alma ve karekök alma işlemi, fazlar arasındaki büyük sapmalara daha yüksek ağırlık verir. Çıktı olan Vrms,eqV_{rms,eq}, enerji etkisi açısından eşdeğer bir gerilim seviyesi üretir. Vrms,eqV_{rms,eq} ile Vrms,AV_{rms,A} arasındaki farkın artması, faz dağılımında dengesizlik etkisinin büyüdüğüne işaret eder.

Vrms,eqV_{rms,eq}, faz değerlerini karesel etkiyle birleştirdiği için ortalama değere göre büyük sapmaları daha görünür hale getirir. Fazlardan birinde tekrarlayan yüksek farklar varsa Vrms,eqV_{rms,eq} ile Vrms,AV_{rms,A} arasındaki davranış farkı artar. Pratikte bu metrik, dağılımın enerji etkisini okumak ve yalnızca aritmetik ortalamanın gizleyebileceği dengesizlikleri yakalamak için kullanılır.


Gerilim Dengesizlik Oranı

Badge

Öncelik: Zorunlu Sentez
Skor Etkisi: Yüksek
Beslediği Skorlar: Şebeke, Güç Kalite, Motor Stres

Vimb,%=100max(Vrms,RVrms,A,Vrms,SVrms,A,Vrms,TVrms,A)Vrms,AV_{imb,\%} = 100 \cdot \frac{\max\left(\lvert V_{rms,R} - V_{rms,A}\rvert,\lvert V_{rms,S} - V_{rms,A}\rvert,\lvert V_{rms,T} - V_{rms,A}\rvert\right)}{V_{rms,A}}

Bu metrik, üç faz RMS gerilimlerinden türetilen pratik bir dengesizlik göstergesidir. Hesaplama, fazlardan ortalamaya en fazla sapma gösterenin ortalama RMS gerilime oranını yüzde cinsinden verir. Düşük ve stabil değerler dengeli besleme davranışını, yüksek ve kalıcı değerler ise faz dengesizliği riskini gösterir.

Vimb,%V_{imb,\%}, literatürde yaygın kullanılan NEMA yaklaşımıyla aynı mantığı taşır: ortalamadan maksimum sapma esas alınır. Ancak klasik NEMA uygulaması çoğunlukla hat-hat gerilimleri üzerinden değerlendirilir. Cınga tarafında eldeki veri seti faz RMS gerilimleri olduğu için burada kullanılan ifade, standart saha takibi için uygun bir yaklaşık gösterge olarak ele alınmalıdır. IEC 61000-4-30 tarafındaki "gerçek" dengesizlik tanımı ise pozitif ve negatif dizi bileşenlerini gerektirir; bu da yalnızca RMS büyüklüklerle değil fazör bilgisiyle hesaplanabilir.

Değerlendirmede yalnızca tek bir anlık değere bakmak yeterli değildir. Kısa süreli sıçramalar ile uzun süreli yüksek dengesizlik aynı risk düzeyini taşımaz. Özellikle motor, sürücü ve üç fazlı güç elektroniği içeren sistemlerde düşük yüzdeli ama sürekli dengesizlikler bile ek ısınma, akım asimetrisi ve ömür kaybı üretebilir.

Gerilim Dengesizlik OranıYorumPratik Durum
%0 - %1İyiGenel olarak dengeli besleme. Çoğu uygulamada ek aksiyon gerektirmez.
%1 - %2İzlenmeliÇalışma çoğu yük için kabul edilebilir olabilir; trend takibi ve faz yük dağılımı kontrolü önerilir.
%2 - %3KötüleşiyorMotorlu yüklerde ısınma ve akım dengesizliği etkileri belirginleşebilir. Saha kontrolü planlanmalıdır.
%3 - %5Yüksek riskGüç kalitesi problemi kuvvetlidir. Bağlantılar, tek faz yük dağılımı, trafo/tap ve besleme empedansı incelenmelidir.
> %5KritikBirçok motor uygulaması için önerilmez. Koruma, derating veya acil düzeltici aksiyon gerekebilir.
Alt kırılımNe ifade eder?Kontrol edilmesi gereken tipik kök neden
Düşük seviye ve stabilFazlar birbirine yakın seyrediyorNormal işletme davranışı
Düşük seviye ama periyodikBelirli zamanlarda sapma tekrarlıyorZaman bağlı tek faz yük devreye girmesi, kontaktör/sayaç çevrimi
Orta seviye ve sürekliFazlar uzun süre eşit dağılmıyorYük dengesiz dağılımı, gevşek bağlantı, farklı hat empedansı
Yüksek seviye ve aniKeskin sıçramalar varKlemens/bağlantı sorunu, sigorta/şalter problemi, arızalı yük
Yüksek seviye ve kalıcıSürekli bozulan faz dengesiBesleme tarafı problemi, trafo tap/empedans farkı, ciddi tek faz yük baskınlığı
Literatür Notu

Pratik saha yorumunda %1 altı iyi, %3 üstü sorunlu ve %5 üstü kritik yaklaşımı yaygındır. NEMA MG-1 tarafında motorlar için %1 altı genellikle derating gerektirmez; dengesizlik arttıkça motor akımı ve sargı sıcaklığı gerilim dengesizliğinden oransız biçimde daha fazla artabilir. IEC 61000-4-30 ise farklı olarak negatif/pozitif dizi gerilim oranına dayanan "true voltage unbalance" tanımını kullanır.


Faz Gerilim Yayılım Oranı

Badge

Öncelik: Destekleyici
Skor Etkisi: Orta
Beslediği Skorlar: Şebeke, Güç Kalite

Vsr,%=100max(Vrms,R,Vrms,S,Vrms,T)min(Vrms,R,Vrms,S,Vrms,T)Vrms,AV_{sr,\%} = 100 \cdot \frac{\max(V_{rms,R}, V_{rms,S}, V_{rms,T}) - \min(V_{rms,R}, V_{rms,S}, V_{rms,T})}{V_{rms,A}}

Bu metrik, en yüksek ve en düşük faz RMS gerilimi arasındaki açıklığı ortalama RMS gerilime normalize ederek yüzde cinsinden ifade eder. Başka bir deyişle, üç faz arasındaki toplam yayılımı tek sayıya indirger. Değer büyüdükçe fazlar arasındaki gerilim açıklığının arttığı, yani sistemin uç fazları arasında daha belirgin bir ayrışma olduğu anlaşılır.

Vsr,%V_{sr,\%}, özellikle saha operasyonunda anlaşılması kolay bir yardımcı göstergedir; çünkü ortalamaya göre tek tek sapmalara değil doğrudan fazlar arasındaki en geniş açıklığa bakar. Bu yüzden bağlantı gevşemesi, tek faz yük baskınlığı, faz bazında hat empedansı farkı veya besleme taraflı dengesizliklerde hızlı alarm metriği olarak değerlidir. Ancak bu ifade IEC 61000-4-30 içindeki "true voltage unbalance" tanımı değildir; pozitif/negatif dizi bileşenleri kullanılmadığı için daha çok operasyonel yorum ve trend takibi amacıyla ele alınmalıdır.

Vsr,%V_{sr,\%} ile Vimb,%V_{imb,\%} birlikte kullanıldığında teşhis gücü artar. Vimb,%V_{imb,\%} ortalamadan en büyük sapmayı gösterirken, Vsr,%V_{sr,\%} fazlar arasındaki toplam açılmayı gösterir. Eğer bir faz belirgin biçimde yüksek, başka bir faz belirgin biçimde düşük kalıyorsa Vsr,%V_{sr,\%} daha hızlı büyür. Bu nedenle bu metrik, özellikle "fazlar birbirinden ne kadar kopmuş" sorusuna cevap vermek için uygundur.

Faz Gerilim Yayılım OranıYorumPratik Durum
%0 - %2İyiFazlar birbirine oldukça yakın. Normal işletme davranışı olarak değerlendirilebilir.
%2 - %4İzlenmeliFazlar arası açıklık artmaya başlamış. Trend takibi ve yük dağılımı kontrolü önerilir.
%4 - %6KötüleşiyorFaz ayrışması belirginleşmiştir. Tek faz yük dağılımı ve bağlantı kalitesi incelenmelidir.
%6 - %10Yüksek riskFazlar arası açıklık kuvvetlidir. Motorlu yükler ve hassas üç fazlı ekipmanlar etkilenebilir.
> %10KritikCiddi faz ayrışması vardır. Besleme, bağlantı ve yük dengesi tarafında acil inceleme gerekir.
Alt kırılımNe ifade eder?Kontrol edilmesi gereken tipik kök neden
Düşük seviye ve stabilÜç faz benzer seviyede seyrediyorNormal işletme davranışı
Düşük seviye ama artan trendFaz açıklığı yavaş yavaş büyüyorYük dağılımının bozulması, mevsimsel veya periyodik tek faz yük artışı
Orta seviye ve sürekliFazlar uzun süre ayrı seviyelerde kalıyorSürekli tek faz yük baskınlığı, faz empedans farkı, gevşek bağlantı
Yüksek seviye ve aniKısa sürede belirgin faz kopması oluşuyorKlemens/bağlantı problemi, sigorta/şalter arızası, ani yük değişimi
Yüksek seviye ve kalıcıFazlar sürekli farklı seviyelerdeBesleme tarafı problemi, trafo/tap uyumsuzluğu, kronik yük dengesizliği
Yorum Notu

Vsr,%V_{sr,\%}, standart uyumluluk metriğinden çok yardımcı saha metriğidir. Bu nedenle buradaki eşik aralıkları mutlak bir standart limiti değil, operasyonel yorum için önerilen pratik aralıklardır. IEC 61000-4-30 açısından resmi değerlendirme gerekiyorsa negatif/pozitif dizi gerilim oranına dayanan gerçek dengesizlik metriği ayrıca hesaplanmalıdır.


THD Voltaj Bozulma Oranı

Badge

Öncelik: Zorunlu Sentez
Skor Etkisi: Yüksek
Beslediği Skorlar: Şebeke, Güç Kalite, Kompanzasyon, Motor Stres

THDV,R,%=100Vharm,R,32+Vharm,R,52+Vharm,R,72+Vharm,R,92Vfund,RTHD_{V,R,\%} = 100 \cdot \frac{\sqrt{V_{harm,R,3}^2 + V_{harm,R,5}^2 + V_{harm,R,7}^2 + V_{harm,R,9}^2}}{V_{fund,R}} THDV,S,%=100Vharm,S,32+Vharm,S,52+Vharm,S,72+Vharm,S,92Vfund,STHD_{V,S,\%} = 100 \cdot \frac{\sqrt{V_{harm,S,3}^2 + V_{harm,S,5}^2 + V_{harm,S,7}^2 + V_{harm,S,9}^2}}{V_{fund,S}} THDV,T,%=100Vharm,T,32+Vharm,T,52+Vharm,T,72+Vharm,T,92Vfund,TTHD_{V,T,\%} = 100 \cdot \frac{\sqrt{V_{harm,T,3}^2 + V_{harm,T,5}^2 + V_{harm,T,7}^2 + V_{harm,T,9}^2}}{V_{fund,T}} THDV,%=THDV,R,%+THDV,S,%+THDV,T,%3THD_{V,\%} = \frac{THD_{V,R,\%} + THD_{V,S,\%} + THD_{V,T,\%}}{3}

Bu metrik, temel bileşen dışındaki harmonik gerilim içeriğinin temel gerilime oranını yüzde cinsinden ifade eder. Cınga'nın yukarıdaki baz veri tablosunda gerilim tarafı için Vfund,RV_{fund,R}, Vfund,SV_{fund,S}, Vfund,TV_{fund,T} ile Vharm,x,3V_{harm,x,3}, Vharm,x,5V_{harm,x,5}, Vharm,x,7V_{harm,x,7}, Vharm,x,9V_{harm,x,9} bileşenleri tanımlanmıştır. Bu seçim rastgele ya da eksik ölçüm yaklaşımı değildir; Cınga projesi pompa sağlığını merkeze alan bir saha izleme sistemi olarak tasarlandığı için, pompa ve sürücü davranışı üzerinde pratikte daha anlamlı etki üreten baskın düşük mertebeli harmoniklere odaklanılmıştır.

Faz bazında hesap yapmak yorum açısından daha doğrudur; çünkü harmonik bozulma bir fazda belirginleşip diğerlerinde daha düşük kalabilir. THDV,A,%(3,5,7,9)THD_{V,A,\%}^{(3,5,7,9)} ortalama değer olarak genel görünüm sağlar; ancak alarm ve kök neden analizi için önce faz bazlı değerler incelenmelidir. Özellikle tek faza yığılmış doğrultucu yükler, sürücüler, anahtarlamalı güç kaynakları veya bağlantı/topoloji farkları harmonik içeriği faz bazında asimetrik hale getirebilir.

Bu metrik, IEC 61000-4-7 ve IEEE 519 literatüründeki toplam harmonik bozulma mantığıyla uyumludur: harmonik bileşenlerin RMS toplamı alınır ve temele bölünür. Ancak burada kullanılan harmonik küme bilinçli biçimde sınırlandırılmıştır. Amaç, laboratuvar tipi geniş spektrum harmonik envanteri çıkarmak değil; pompa sağlığı, sürücü etkisi, ek ısınma, titreşim eğilimi ve güç elektroniği kaynaklı bozulmaları operasyonel olarak anlamlı maliyetle izlemektir. Bu nedenle 3., 5., 7. ve 9. harmonikler Cınga açısından birincil izleme bileşenleri olarak ele alınmıştır.

Başka bir deyişle bu ifade, "ölçülemeyen harmonikler ihmal edilmiştir" anlamında değil, "uygulamanın sağlık göstergesi açısından en anlamlı harmonikler önceliklendirilmiştir" anlamında okunmalıdır. İleride farklı yük tipleri veya daha ayrıntılı güç kalitesi incelemeleri için üst mertebe harmoniklerin de izlenmesi gerekirse aynı yapı genişletilebilir. Mevcut form ise Cınga'nın hedef uygulama alanı için tasarım odaklı ve amaca uygun bir THD göstergesidir.

Toplam Harmonik Bozulma OranıYorumPratik Durum
%0 - %3İyiHarmonik içerik düşük. Çoğu saha uygulamasında sağlıklı kabul edilebilir.
%3 - %5İzlenmeliBozulma artmaya başlamış. Doğrultucu/sürücü yükleri ve zaman bazlı artışlar izlenmelidir.
%5 - %8KötüleşiyorHarmonik bozulma belirgin. Hassas ekipman, ısınma ve ek kayıplar açısından saha incelemesi önerilir.
%8 - %10Yüksek riskGerilim bozulması güçlüdür. Filtreleme, yük ayrıştırma veya besleme yapısı gözden geçirilmelidir.
> %10KritikCiddi harmonik bozulma vardır. Harmonik kaynakları ve kompanzasyon/filtreleme altyapısı acilen incelenmelidir.
Alt kırılımNe ifade eder?Kontrol edilmesi gereken tipik kök neden
Düşük seviye ve stabilHarmonik bileşenler temel bileşene göre düşük kalıyorNormal işletme davranışı
Düşük seviye ama periyodikBelirli zamanlarda harmonik artışı oluşuyorZaman bağlı sürücü, redresör veya anahtarlamalı yük devreye girmesi
Orta seviye ve sürekliBozulma uzun süre yüksek seyrediyorSürekli nonlineer yük varlığı, filtre eksikliği, uygunsuz yük dağılımı
Yüksek seviye ve aniKısa sürede THD sıçramaları oluşuyorBüyük sürücü devreye girmesi, yük geçişleri, arızalı güç elektroniği
Yüksek seviye ve kalıcıHarmonik içerik sürekli yüksekKronik nonlineer yük yoğunluğu, yetersiz harmonik filtreleme, zayıf şebeke empedansı
Harmonik MertebePompa Odaklı Tipik SebepMekanizmaSahada Beklenen İz
3. harmonikYardımcı tek fazlı elektronik yükler, kontrol beslemeleri, zayıf nötr referansı olan pano yapılarıTemel frekansın 3 katındaki akımlar özellikle tek fazlı doğrultucu ve yardımcı SMPS yüklerinden türeyebilir; üç faz motorun kendisi ana kaynak olmayabilir ama yardımcı ekipmanlar bu bileşeni yükseltebilirPompa panosu yardımcı devreleri aktifken belirginleşen bozulma, faz-nötr karakterli asimetri, kontrol ekipmanı yoğun sahalarda artış
5. harmonikVFD ile sürülen pompalar, 6 darbeli doğrultucu girişli sürücüler6 darbeli doğrultucu yapılarında en baskın düşük mertebeli harmoniklerden biri 5. harmoniktir; pompa hız kontrolü yapan sürücüler bu bileşeni öne çıkarırSürücü devredeyken belirgin THD artışı, yük arttıkça 5. harmonik seviyesinde yükselme, filtre yoksa kalıcı yüksek seyir
7. harmonikVFD ve doğrultucu tabanlı pompa sürücüleri5. harmonikle birlikte 6 darbeli doğrultucuların tipik diğer baskın bileşenidir; sürücü akımının sinüsten sapması şebeke empedansı üzerinde 7. harmonik gerilim oluştururPompa inverter frekansı ve yük seviyesi değiştikçe 7. harmonikte paralel artış, 5. harmonikle birlikte yükselme eğilimi
9. harmonikManyetik doygunluk etkileri, yardımcı nonlineer yük kümeleri, zayıf şebekede üst düşük mertebe büyümesiDüşük mertebeli baskın harmoniklerin üst bileşeni olarak görülebilir; şebeke sertliği düşükse veya harmonik filtreleme yetersizse daha görünür hale gelir3., 5. ve 7. harmoniklere göre daha düşük ama kalıcı iz, yük yoğun saatlerde artış, filtreleme zayıfsa belirginleşme
3., 5., 7., 9. birlikte yükseliyorsaPompa sürücüsü etkisi + zayıf besleme + filtre eksikliği kombinasyonuHarmonik akım kaynağı ile yüksek şebeke empedansı birleştiğinde birden fazla düşük mertebe aynı anda büyürPompa devredeyken genel THD yükselmesi, faz bazlı farklar, yükle birlikte artan gerilim bozulması
Literatür Notu

IEEE 519 tarafında gerilim bozulma limitleri değerlendirilirken ölçüm noktası ve nominal gerilim seviyesi önemlidir. Alçak gerilim seviyelerinde toplam gerilim bozulması için pratikte %5 hedefi sık kullanılır; standart uyumluluk değerlendirmelerinde PCC noktasında daha farklı sınırlar ve istatistiksel değerlendirme pencereleri uygulanabilir. Bu dokümandaki eşikler, mevcut ölçülen harmonik kümesi ile saha operasyonu açısından kullanılacak pratik yorum aralıklarıdır.

Tasarım Tercihi

Cınga, genel amaçlı pompa sağlığı odaklı bir saha izleme sistemidir. Bu nedenle THD hesabında 3., 5., 7. ve 9. harmoniklerin seçilmesi bilinçli bir mühendislik tercihidir. Hedef, pompa sistemini etkileyen baskın düşük mertebeli harmonikleri operasyonel doğrulukla izlemek ve karar üretmektir; daha üst mertebelerin dışarıda bırakılması tek başına ölçümün hatalı olduğu anlamına gelmez.


Gerilim Harmonik Oranı

Badge

Öncelik: Destekleyici
Skor Etkisi: Orta
Beslediği Skorlar: Güç Kalite, Şebeke

HVratio,p,h,%=100Vharm,p,hVfund,pHV_{ratio,p,h,\%} = 100 \cdot \frac{V_{harm,p,h}}{V_{fund,p}}

Burada p{R,S,T}p \in \{R,S,T\} fazını, h{3,5,7,9}h \in \{3,5,7,9\} ise harmonik mertebesini temsil eder. Bu metrik, seçilen tek bir harmonik bileşenin temel gerilime oranını yüzde cinsinden verir. THD toplam bozulmayı tek sayıya indirgerken, gerilim harmonik oranı hangi harmonik mertebenin baskın olduğunu gösterir. Bu nedenle teşhis gücü açısından THD'nin tamamlayıcısıdır.

HVratio,R,3,%=100Vharm,R,3Vfund,RHV_{ratio,R,3,\%} = 100 \cdot \frac{V_{harm,R,3}}{V_{fund,R}} HVratio,R,5,%=100Vharm,R,5Vfund,RHV_{ratio,R,5,\%} = 100 \cdot \frac{V_{harm,R,5}}{V_{fund,R}} HVratio,R,7,%=100Vharm,R,7Vfund,RHV_{ratio,R,7,\%} = 100 \cdot \frac{V_{harm,R,7}}{V_{fund,R}} HVratio,R,9,%=100Vharm,R,9Vfund,RHV_{ratio,R,9,\%} = 100 \cdot \frac{V_{harm,R,9}}{V_{fund,R}} HVratio,R,%=HVratio,R,3,%+HVratio,R,5,%+HVratio,R,7,%+HVratio,R,9,%4HV_{ratio,R,\%} = \frac{HV_{ratio,R,3,\%} + HV_{ratio,R,5,\%} + HV_{ratio,R,7,\%} + HV_{ratio,R,9,\%}}{4}

Bu yapı sayesinde örneğin 5. harmonik mi yükseliyor, yoksa 7. harmonik mi öne çıkıyor sorusu doğrudan cevaplanabilir. Pompa sağlığı açısından bu ayrım önemlidir; çünkü bazı bozulmalar sürücü topolojisine, bazıları yardımcı yük kümelerine, bazıları ise şebeke sertliğine daha güçlü işaret eder. Tekil harmonik oranı, toplam bozulmayı değil mertebe bazlı baskınlığı gösterdiği için kök neden analizinde daha yönlendiricidir.

Gerilim Harmonik OranıYorumPratik Durum
%0 - %1Düşükİlgili harmonik mertebe temel gerilime göre düşük seviyede. Normal kabul edilebilir.
%1 - %3İzlenmeliİlgili harmonik belirginleşmeye başlamış. Trend ve faz bazlı dağılım takip edilmelidir.
%3 - %5Yüksekİlgili harmonik mertebe baskın hale geliyor. Sürücü, yardımcı yük ve filtreleme tarafı incelenmelidir.
> %5KritikTekil harmonik mertebe anormal derecede yüksektir. Kaynak ekipman ve besleme yapısı detaylı incelenmelidir.
Harmonik MertebePompa Odaklı YorumTipik Teknik İşaret
3. harmonikAna pompadan çok yardımcı pano yükleri ve kontrol elektroniği ile ilişkilidirFaz-nötr karakterli bozulma, yardımcı beslemeler aktifken artış
5. harmonikSürücü tabanlı pompa sistemlerinde en kritik erken işaretlerden biridir6 darbeli doğrultucu etkisi, yük arttıkça belirgin yükselme
7. harmonik5. harmonikle birlikte sürücü davranışını doğrulayan tamamlayıcı işarettirİnverter yüküyle paralel artış, 5. harmonikle birlikte yükselme
9. harmonikÜst düşük mertebe bozulma, zayıf şebeke veya filtre zafiyeti sinyali olabilirKalıcı ama daha düşük seviye iz, şebeke sertliği zayıfsa görünür artış
Alt kırılımNe ifade eder?Kontrol edilmesi gereken tipik kök neden
Tek fazda yüksekHarmonik kaynak belirli bir fazda baskınDengesiz yük dağılımı, tek faz yardımcı yükler, bağlantı farkı
Üç fazda birlikte yüksekHarmonik kaynak sistematik ve ortakSürücü etkisi, ortak besleme empedansı, filtre eksikliği
5. ve 7. birlikte yüksekKlasik doğrultucu/sürücü izi6 darbeli VFD, yüksek doğrultucu yükü
3. yüksek, 5.-7. düşükYardımcı elektronik yük etkisi daha baskınSMPS, kontrol devresi, pano yardımcı güç yapıları
9. da yükseliyorHarmonik yayılımı üst düşük mertebelere taşınmışZayıf şebeke, rezonans, filtre yetersizliği
Yorum Notu

Tekil harmonik oranları için mutlak standart eşik vermek THD kadar doğrudan değildir; çünkü yorum mertebeye, gerilim seviyesine, yük tipine ve ölçüm noktasına göre değişebilir. Bu nedenle buradaki aralıklar, pompa sağlığı odaklı saha değerlendirmesi için pratik yorum seviyeleri olarak kullanılmalıdır.

THD ile Farkı

THD, 3., 5., 7. ve 9. harmoniklerin birleşik etkisini verir. Gerilim Harmonik Oranı ise bu bileşenleri tek tek ayırır. Bu yüzden THD alarm metriği gibi çalışırken, harmonik oranı daha çok teşhis metriği olarak kullanılmalıdır.


Faz Gerilim Sapma Oranları

Badge

Öncelik: Destekleyici
Skor Etkisi: Orta
Beslediği Skorlar: Şebeke, Güç Kalite

Vdev,R,%=100Vrms,RVrms,AVrms,AV_{dev,R,\%} = 100 \cdot \frac{V_{rms,R} - V_{rms,A}}{V_{rms,A}} Vdev,S,%=100Vrms,SVrms,AVrms,AV_{dev,S,\%} = 100 \cdot \frac{V_{rms,S} - V_{rms,A}}{V_{rms,A}} Vdev,T,%=100Vrms,TVrms,AVrms,AV_{dev,T,\%} = 100 \cdot \frac{V_{rms,T} - V_{rms,A}}{V_{rms,A}}

Bu metrik ailesi, her faz geriliminin üç faz ortalamasından yüzde olarak ne kadar saptığını ayrı ayrı gösterir. İşaret bilgisi korunur: pozitif değer ilgili fazın ortalamanın üzerinde, negatif değer ise ortalamanın altında olduğunu belirtir. Bu yapı, gerilim dengesizliğinin yalnızca büyüklüğünü değil yönünü de gösterdiği için saha teşhisinde kullanışlıdır.

Vimb,%=max(Vdev,R,%,Vdev,S,%,Vdev,T,%)V_{imb,\%} = \max\left(\left|V_{dev,R,\%}\right|,\left|V_{dev,S,\%}\right|,\left|V_{dev,T,\%}\right|\right)
Faz Gerilim Sapma BüyüklüğüYorumPratik Durum
%0 - %1İyiİlgili faz ortalamaya çok yakın.
%1 - %2İzlenmeliFaz bazlı ayrışma başlıyor olabilir.
%2 - %3KötüleşiyorBelirli faz gerilimi anlamlı biçimde sapmış.
> %3KritikFaz bazlı gerilim asimetrisi güçlüdür.
Sapma İşaretiNe ifade eder?Tipik teknik yorum
PozitifFaz gerilimi ortalamadan yüksekHafif yük, düşük hat düşümü, faz empedans farkı
NegatifFaz gerilimi ortalamadan düşükTek faz yük baskısı, bağlantı zafiyeti, hat düşümü
Sıfıra yakınFaz gerilimi ortalamaya yakınDengeli besleme davranışı

Maksimum Faz / Ortalama Gerilim Oranı

Badge

Öncelik: Destekleyici
Skor Etkisi: Orta
Beslediği Skorlar: Şebeke

Vmax/avg=max(Vrms,R,Vrms,S,Vrms,T)Vrms,AV_{max/avg} = \frac{\max(V_{rms,R}, V_{rms,S}, V_{rms,T})}{V_{rms,A}}

Bu oran, en yüksek faz geriliminin ortalama gerilime göre ne kadar yukarıda kaldığını gösterir. Değer 1'e yaklaştıkça üst sınır ortalama çevresinde dengelidir; büyüdükçe en yüksek fazın yukarı yönde ayrıştığı anlaşılır.

Maksimum Faz / Ortalama Gerilim OranıYorumPratik Durum
1.00 - 1.01İyiEn yüksek faz gerilimi ortalamaya çok yakın.
1.01 - 1.02İzlenmeliÜst sınır hafif ayrışıyor olabilir.
1.02 - 1.03KötüleşiyorEn yüksek faz belirgin biçimde yukarı sapmış.
> 1.03KritikFazlar arası üst sınır gerilim ayrışması güçlüdür.

Minimum Faz / Ortalama Gerilim Oranı

Badge

Öncelik: Destekleyici
Skor Etkisi: Orta
Beslediği Skorlar: Şebeke

Vmin/avg=min(Vrms,R,Vrms,S,Vrms,T)Vrms,AV_{min/avg} = \frac{\min(V_{rms,R}, V_{rms,S}, V_{rms,T})}{V_{rms,A}}

Bu oran, en düşük faz geriliminin ortalama gerilime göre ne kadar aşağıda kaldığını gösterir. Özellikle besleme zayıflığı, tek faz yük baskınlığı veya iletim farkı bulunan sistemlerde alt sınır geriliminin ne kadar çöktüğünü tek sayıda okumaya yarar.

Minimum Faz / Ortalama Gerilim OranıYorumPratik Durum
0.99 - 1.00İyiEn düşük faz gerilimi ortalamaya çok yakın.
0.98 - 0.99İzlenmeliAlt sınır hafif düşmeye başlamış olabilir.
0.97 - 0.98KötüleşiyorBelirli faz gerilimi aşağı yönde belirgin sapmış.
< 0.97KritikAlt sınır gerilim çökmesi kuvvetlidir.

Fazlar Arası Gerilim Farkları

Badge

Öncelik: Destekleyici
Skor Etkisi: Orta
Beslediği Skorlar: Şebeke, Güç Kalite

ΔVRS=Vrms,RVrms,S\Delta V_{RS} = \left|V_{rms,R} - V_{rms,S}\right| ΔVST=Vrms,SVrms,T\Delta V_{ST} = \left|V_{rms,S} - V_{rms,T}\right| ΔVTR=Vrms,TVrms,R\Delta V_{TR} = \left|V_{rms,T} - V_{rms,R}\right| ΔVA=ΔVRS+ΔVST+ΔVTR3\Delta V_A = \frac{\Delta V_{RS} + \Delta V_{ST} + \Delta V_{TR}}{3}

Bu metrikler, faz çiftleri arasındaki farkı doğrudan volt cinsinden gösterir. Yüzdesel dengesizlikler iyi alarm üretir; fakat bakım tarafında çoğu zaman fazlar arasında kaç volt fark olduğu bilgisi daha doğrudan anlaşılır.

Fazlar Arası Gerilim Farkı DavranışıYorumPratik Durum
Düşük ve stabilİyiFazlar volt bazında birbirine yakın.
ArtanİzlenmeliFaz ayrışması büyüyor olabilir.
Tek çiftte yüksekKötüleşiyorBelirli iki faz arasında yerel sorun olabilir.
Üç çiftte de yüksekKritikGenel besleme dengesizliği kuvvetlidir.

Ortalama Temel Gerilim

Badge

Öncelik: Güçlü Aday
Skor Etkisi: Orta
Beslediği Skorlar: Şebeke, Güç Kalite

Vfund,A=Vfund,R+Vfund,S+Vfund,T3V_{fund,A} = \frac{V_{fund,R} + V_{fund,S} + V_{fund,T}}{3}

Vfund,AV_{fund,A}, gerilim dalga şeklinin temel bileşen omurgasını temsil eder. RMS gerilim toplam etkiyi verirken temel gerilim, harmonik içerikten arındırılmış ana besleme seviyesini okumaya yardım eder.

Ortalama Temel Gerilim DavranışıNe düşündürür?Birlikte Bakılması Önerilen Metrik
RMS ile birlikte benzer seyrediyorBesleme temel bileşende stabilRMS/Temel Gerilim Oranı
RMS sabit, temel gerilim düşüyorDistorsiyon veya temel bileşen zayıflığı olabilirTHD-V, Temel Gerilim Bileşen Oranı
Fazlar arası temel ortalama düşükBesleme seviyesi gerçek anlamda düşüyor olabilirFaz gerilim sapmaları

RMS / Temel Gerilim Oranı

Badge

Öncelik: Güçlü Aday
Skor Etkisi: Orta-Yüksek
Beslediği Skorlar: Güç Kalite

KV,R=Vrms,RVfund,RK_{V,R} = \frac{V_{rms,R}}{V_{fund,R}} KV,S=Vrms,SVfund,SK_{V,S} = \frac{V_{rms,S}}{V_{fund,S}} KV,T=Vrms,TVfund,TK_{V,T} = \frac{V_{rms,T}}{V_{fund,T}} KV=KV,R+KV,S+KV,T3K_V = \frac{K_{V,R} + K_{V,S} + K_{V,T}}{3}

Bu oran, toplam RMS geriliminin temel bileşene göre ne kadar büyüdüğünü gösterir. Oran 1'e yaklaştıkça gerilim dalga şekli temel bileşene daha yakındır; büyüdükçe harmonik veya bozulma içeriği artmaktadır.

RMS / Temel Gerilim OranıYorumPratik Durum
1.00 - 1.01İyiToplam RMS gerilim temel bileşene çok yakın.
1.01 - 1.03İzlenmeliBozulma artmaya başlamış olabilir.
1.03 - 1.05KötüleşiyorTemel dışı içerik belirginleşiyor.
> 1.05KritikGerilim dalga şekli bozulması kuvvetlidir.
Gözlenen DavranışNe düşündürür?Birlikte Bakılması Önerilen Metrik
Oran artıyorDistorsiyon büyüyor olabilirTHD-V, Temel Gerilim Bileşen Oranı
Tek fazda oran yüksekFaz bazlı gerilim bozulması varGerilim harmonik oranları
Üç fazda birlikte yüksekSistematik harmonik gerilim etkisi varBaskın mertebe, harmonik ağırlık merkezi

Temel Gerilim Bileşen Oranı

Badge

Öncelik: Destekleyici
Skor Etkisi: Orta
Beslediği Skorlar: Güç Kalite

FCRV,R,%=100Vfund,RVrms,RFCR_{V,R,\%} = 100 \cdot \frac{V_{fund,R}}{V_{rms,R}} FCRV,S,%=100Vfund,SVrms,SFCR_{V,S,\%} = 100 \cdot \frac{V_{fund,S}}{V_{rms,S}} FCRV,T,%=100Vfund,TVrms,TFCR_{V,T,\%} = 100 \cdot \frac{V_{fund,T}}{V_{rms,T}} FCRV,%=FCRV,R,%+FCRV,S,%+FCRV,T,%3FCR_{V,\%} = \frac{FCR_{V,R,\%} + FCR_{V,S,\%} + FCR_{V,T,\%}}{3}

Bu metrik, toplam RMS gerilimin yüzde kaçının temel bileşenden oluştuğunu gösterir. Literatürde temel bileşen hakimiyeti ve distorsiyon yorumlarında kullanışlı bir yardımcı gösterge olarak ele alınabilir.

Temel Gerilim Bileşen OranıYorumPratik Durum
%99 - %100İyiGerilim neredeyse tamamen temel bileşenden oluşuyor.
%97 - %99İzlenmeliTemel dışı içerik artmaya başlamış olabilir.
%95 - %97KötüleşiyorDistorsiyon etkisi belirginleşiyor.
< %95KritikGerilim dalga şekli bozulması kuvvetlidir.

Gerilim Harmonikleri Baskın Mertebe

Badge

Öncelik: Destekleyici
Skor Etkisi: Orta
Beslediği Skorlar: Güç Kalite

hdom,V,R=argmaxh{3,5,7,9}Vharm,R,hh_{dom,V,R} = \arg\max_{h \in \{3,5,7,9\}} V_{harm,R,h} hdom,V,S=argmaxh{3,5,7,9}Vharm,S,hh_{dom,V,S} = \arg\max_{h \in \{3,5,7,9\}} V_{harm,S,h} hdom,V,T=argmaxh{3,5,7,9}Vharm,T,hh_{dom,V,T} = \arg\max_{h \in \{3,5,7,9\}} V_{harm,T,h}

Bu metrik, gerilim tarafında hangi harmonik mertebenin baskın olduğunu doğrudan seçer. Tekil harmonik oranlarının üstünden tek tek yorum yapmak yerine baskın mertebeyi tek değerle göstermek saha teşhisini hızlandırır.

Baskın MertebeGerilim Tarafı Tipik YorumÖncelikli Kontrol Alanı
3Yardımcı yük ve nötr karakterli etkiler baskın olabilirPano yardımcı devreleri, tek fazlı elektronik yükler
5Doğrultucu/VFD etkisi baskın olabilirSürücü ve giriş yapısı
7Sürücü etkisi devam ediyor olabilirİnverter rejimi, filtre durumu
9Üst düşük mertebe yayılımı artmış olabilirZayıf şebeke, rezonans, filtreleme
Gözlenen DeğişimNe düşündürür?Pratik yorum
5 ve 7 arasında geçişSürücü yükü veya çalışma noktası değişiyor olabilirVFD rejimi incelenmelidir.
3 baskın hale geliyorYardımcı yük etkisi artıyor olabilirAna pompa dışı yükler kontrol edilmelidir.
Fazlar arasında farklı mertebeler baskınAsimetrik harmonik yapı varFaz bazlı bağlantı ve yük farkı incelenmelidir.

Gerilim Harmonik Ağırlık Merkezi

Badge

Öncelik: Destekleyici
Skor Etkisi: Orta
Beslediği Skorlar: Güç Kalite

HCMV,R=3Vharm,R,3+5Vharm,R,5+7Vharm,R,7+9Vharm,R,9Vharm,R,3+Vharm,R,5+Vharm,R,7+Vharm,R,9HCM_{V,R} = \frac{3V_{harm,R,3} + 5V_{harm,R,5} + 7V_{harm,R,7} + 9V_{harm,R,9}}{V_{harm,R,3} + V_{harm,R,5} + V_{harm,R,7} + V_{harm,R,9}} HCMV,S=3Vharm,S,3+5Vharm,S,5+7Vharm,S,7+9Vharm,S,9Vharm,S,3+Vharm,S,5+Vharm,S,7+Vharm,S,9HCM_{V,S} = \frac{3V_{harm,S,3} + 5V_{harm,S,5} + 7V_{harm,S,7} + 9V_{harm,S,9}}{V_{harm,S,3} + V_{harm,S,5} + V_{harm,S,7} + V_{harm,S,9}} HCMV,T=3Vharm,T,3+5Vharm,T,5+7Vharm,T,7+9Vharm,T,9Vharm,T,3+Vharm,T,5+Vharm,T,7+Vharm,T,9HCM_{V,T} = \frac{3V_{harm,T,3} + 5V_{harm,T,5} + 7V_{harm,T,7} + 9V_{harm,T,9}}{V_{harm,T,3} + V_{harm,T,5} + V_{harm,T,7} + V_{harm,T,9}} HCMV=HCMV,R+HCMV,S+HCMV,T3HCM_V = \frac{HCM_{V,R} + HCM_{V,S} + HCM_{V,T}}{3}

Bu metrik, gerilim harmonik içeriğinin daha alt mertebelerde mi yoksa seçilen kümenin üst tarafına mı kaydığını tek sayıda özetler. Baskın mertebe metriğinin sürekli sürümü gibi düşünülebilir.

Gerilim Harmonik Ağırlık MerkeziYorumPratik Durum
3.0 - 4.0Alt düşük mertebe baskın3. harmonik çevresi baskın olabilir.
4.0 - 5.55. mertebe çevresi baskınSürücü/doğrultucu etkisi öne çıkabilir.
5.5 - 7.0Orta düşük mertebe yukarı kayıyor5. ve 7. harmonikler birlikte güçleniyor olabilir.
7.0 - 9.0Üst düşük mertebe baskın7. ve 9. harmonik katkısı artmış olabilir.
Gözlenen DavranışNe düşündürür?Birlikte Bakılması Önerilen Metrik
Merkez yükseliyorSpektrum üst mertebelere kayıyorTHD-V, baskın mertebe
Merkez sabit, THD artıyorAynı spektrum yapısı içinde genlik artışı varGerilim harmonik oranı
Fazlar arası merkez farkı yüksekAsimetrik harmonik yapı varFaz gerilim sapmaları, faz bazlı THD