Passive filter design to maximize loading capacity of transformers under harmonically distorted conditions

Gunumuzde, endustriyel tesislerin bulundugu dagitim sistemlerinde harmonik bozulmaya sahip akim ceken guc elektronigi temelli yukler yaygin olarak kullanilmaktadir. Dolayisiyla, bu sistemlerde hat akimlari ve bara gerilimleri yuksek degerlerde harmonik bozulmaya sahiptir. Harmoniklerin, guc sistem elemanlarinda kayip artisi, guc faktorunde dusus, donen elektrik makinalarinda moment dalgalanmalari ile olcum ve koruma elemanlarinin hatali calismasi gibi olumsuz etkilere sebep oldugu literaturde bilinmektedir. Bu olumsuz etkileri azaltmak amaciyla harmonik bozulmayi iyilestiren pasif ve aktif filtreler tuketiciler ve enerji servis saglayicilar tarafindan yaygin olarak uygulanmaktadir. Pasif filtrelerin tasariminda geleneksel olarak, her bir harmonik ve toplam harmonik bozulma seviyelerini ve guc faktorunu uluslararasi standartlarda tavsiye edilen araliklarda tutmanin yani sira akim ve/veya gerilim toplam harmonik bozulma indislerinin minimizasyonu, guc faktorunun maksimizasyonu, filtre maliyeti ve kayiplarinin minimizasyonu amaclanmaktadir. Literaturdeki yeni calismalar, pasif filtreleri, geleneksel harmonik bozulma ve guc faktoru kisitlarini dikkate alarak, transformatorlerin harmonik bozulma sartlarinda yuklenme kapasitesini maksimize etmek amaciyla tasarlamistir. Bu calismada, oncelikle, harmonik bozulmaya sahip tipik bir endustriyel guc sistemi icin transformator yuklenme kapasitesinin maksimizasyonunu amaclayan optimal C tipi pasif filtre tasarim probleminin cozumunde, buyuk patlama buyuk cokuntu, karinca aslani optimizasyon ve yusufcuk optimizasyon algoritmalari sonuc ve hiz bakimindan karsilastirmali olarak analiz edilmistir. Daha sonra, tasarlanan optimal pasif filtrenin performansi, kaynaga ait toplam gerilim harmonik bozulmanin, hat empedansi genliginin ve hat empedansi X/R oraninin degiskenlik gosterdigi durumlar icin analiz edilmistir.