Güç elektroniği tabanlı ekipmanların ve elektrik fırını gibi doğrusal olmayan yüklerin kullanımı günümüzde oldukça artmıştır. Bu tarz yükler, bağlı oldukları şebekede harmonik bozulmalara neden olmakta ve güç kalitesini bozmaktadır.
Şebekedeki harmonik bozulmalar ise aşağıdaki sorunlara neden olmaktadır:
- Cihazların aşırı ısınmasına
- Aşırı ısınmadan dolayı yalıtım arızalarına ve temel bileşenin genliğinden daha yüksek gerilim tepe değerlerine
- Ekipmanın arıza yapmasına (ör, güç elektroniği cihazlarında sıfır geçiş algılama hatasına)
- Haberleşme sistemlerinde gürültüye
- Elektrik makinalarında gürültü artışına
- Sigorta ve ayırıcıların yanlış çalışmasına
Şebekedeki harmonik bozulmayı engellemek için genellikle pasif harmonik filtreler kullanılmaktadır. Bu filtreler, pasif RLC bileşenlerinden yani direnç, endüktans, kondansatörden oluşmaktadır.
Reaktörler (endüktans), harmonik filtrede bulunan kondansatörlerle beraber harmonik bileşenler için bir rezonans yolu oluşturmaktadır. Harmonik filtrenin rezonans frekansının şebekede tespit edilen harmonik bileşenlere uygun şekilde ayarlandığında, doğrusal olmayan yüklerden kaynaklanan harmonik akımların elektrik şebekesinde bozucu etki yapılması engellenmekte veya mümkün mertebe azaltılması gerekmektedir. Harmonik filtre reaktörleri yükün çeşidi ve amacına göre, tek akortlu, ikinci kademe ve C tipi filtreler şeklinde kullanılmaktadır. Harmonik filtre reaktörleri; statik VAR kompanzasyonu (SVC), statik senkron kompansatör (STATCOM) ve yüksek gerilim doğru akım hatları (HVDC) gibi esnek AC iletim sistemlerine (FACTS) seri olarak bağlanmakta ve bu tip cihazlardan elektrik şebekesine akması muhtemel harmonik bileşenlerin miktarı azaltılacaktır.
Orta gerilim seviyesinde, harmonik filtre reaktörü olarak genellikle hava çekirdekli kuru tip reaktörler kullanılmaktadır. Manyetik malzemeden oluşan bir çekirdeği olmadığından dolayı hava çekirdekli reaktörlerin manyetik doyuma ulaşması söz konusu değildir. Çalışma esnasında ferromanyetik malzemelerden tanımlanan açıklıklarda yerleştirilmeleri kaydıyla dahili ve harici alanlara montajı yapılabilmektedir.
Ark fırını ve pota ocağı gibi bazı endüstriyel uygulamalarda, varolan ara harmonikleri güçlendirmeden diğer harmonikleri filtrelemek çok dikkat edilmesi gereklidir. Aksi halde, cihazların çalışma ömrünü azaltan aşırı ısıma ve aşırı gerilimler oluşmasına neden olabilmektedir. Dahası, endüstriyel kullanıcılar, IEEE 519.92 gibi bazı standartlarla gerilim seviyesi ve yükün gücünün kısa devre gücüne oranı ile belirlenmiş harmonik akım ve harmonik gerilim sınırlama kurallarına uymak zorundadır. Bundan dolayı, reaktörlerin frekanslarının ayarlanmasının geniş bant aralığına sahip ve harmonik ve ara harmonik bileşenleri içerecek şekilde tasarlanması çok önemlidir.
Tüm Hilkar harmonik filtre reaktörleri; işletme gerilimi ve akımı, nominal endüktans değeri, uygulamanın şekli (filtre tipi), harmonikler, ara harmonikler, boyutlar, muhtemel kayıp ve ısı artışları ile anahtarlama sırasındaki anlık olaylar göz önüne alınarak en ekonomik ve etkin şekilde tasarlanmaktadır. İmalat esnasında EN 60289 standartı belirtilen tüm rutin testler uygulanmaktadır. Ayrıca müşteri tarafından özel talep edilen testler de uygulanabilmektedir. Tüm test raporları ürünle birlikte müşteriye iletilmektedir. Uygulanan testler aşağıdaki gibidir:
- Rutin testler (Endüktans ve direnç ölçümü, AC izolasyon testi)
- Kısa devre dayanım testi
- Sıcaklık yükselmesi testi
- Gürültü seviyesi testi
- Sismik test
