Solucion de Armonicos en Instalaciones electricas.

Planear y discutir soluciones

Objetivo:

• ¿Por qué ocurre la contaminación armonica?
• ¿Cuáles son las consecuencias en los usuarios en la misma linea de laimentación que la fuente de armonicos?
• ¿Cuáles son los tipos principales de filtros y sus caracteristicas principales, empleados para la reducción del fenómeno de contaminación armonicos?
• Muestre un diagrama representativo de un filtro pasivo y un filtro activo.

Desarrollo.

1. ¿Por qué ocurre la contaminación armonica?

Una armónica es la distorsión de la onda sinodal de la tensión y tiene su origen en las cargas de la instalación que consumen corrientes a frecuencias distintas de 50 hz, los armónicos provocan sobrecalentamiento en cables, motores, así como el disparo intempestivo de interruptores, y relevadores

Para que se considere como distorsión armónica las deformaciones en una señal, se deben de cumplir las siguientes condiciones:

• Que la señal tenga valores definidos dentro del intervalo, lo que implica que la energía contenida es finita

• Que la señal sea periódica, teniendo la misma forma de onda en cada ciclo de la señal de corriente o voltaje.

• Permanente. - Cuando la distorsión armónica se presenta en cualquier instante de tiempo, es decir, que no es pasajera.

1. ¿Cuáles son las consecuencias en los usuarios en la misma linea de alimentación que la fuente de armonicos?

Las corrientes armónicas generadas por cargas no lineales, están desfasadas noventa grados con respecto al voltaje que las produce, fluyendo una potencia distorsionante de la fuente a la red eléctrica y viceversa, que solo es consumida como pérdidas por efecto Joule que se transforman en calor, de forma equivalente a la potencia reactiva fundamental relacionada al factor de potencia de desplazamiento.

• Aumento en las pérdidas por efecto Joule (I2 R).

• Sobrecalentamiento en conductores del neutro.

• Sobrecalentamiento en motores, generadores, transformadores y cables, reduciendo su vida.

• Vibración en motores y generadores.

• Falla de bancos de capacitores.

• Falla de transformadores.

• Efectos de resonancia que amplifican los problemas mencionados anteriormente y pueden provocar incidentes eléctricos, mal funcionamiento y fallos destructivos de equipos de potencia y control.

• Problemas de funcionamiento en dispositivos electrónicos sensibles.

• Interferencias en sistemas de telecomunicaciones.

Los efectos dependerán de la proporción que exista entre la carga no lineal y la carga total del sistema, aunado a que se debe mantener la distorsión dentro de los límites establecidos por las normas.

Generalmente cuando la carga no lineal representa menos del 20% de la carga total, la distorsión armónica en corriente estará dentro de los límites establecidos en IEEE 519, sin que exista la necesidad de efectuar algún tipo de filtrado.

1. ¿Cuáles son los tipos principales de filtros y sus caracteristicas principales, empleados para la reducción del fenómeno de contaminación armonicos?

Técnicas de reducción de armónicos Para evitar problemas potenciales o para cumplir normas como la norma de producto EN 61000-3-12, la norma de sistemas EN 61000-2-4 o recomendaciones como la IEEE 519- 1992 o G5/4, existen diversas técnicas diferentes de reducción de armónicos para convertidores de frecuencia de velocidad variable. Las soluciones más habituales son:

■ Bobinas de CA

■ Bobinas de CC

■ Multi-pulsos (12 y 18 pulsos)

■ Filtrado activo

■ Filtrado pasivo

CC como estándar

El convertidor de frecuencia VLT® HVAC, el AQUA y la serie AutomationDrive cuentan con bobinas de choque incorporadas. Esto reduce drásticamente la realimentación de la red y asegura que el convertidor de frecuencia cumpla con los límites de EN 61000-3-12. Con este circuito intermedio de diseño robusto, esta serie de convertidores de frecuencia funciona de forma estable y altamente dinámica, incluso durante fallos de tensión y en malas condiciones de red.

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