Armonicos en redes electricas

Ingeniero Eduardo A Soracco.

SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA

Instalaciones Eléctricas VsOtras Instalaciones, Servicios y Personas

IMPACTO AMBIENTAL PETURBACIONES

Ej: Campo Eléctrico

Campo MagnéticoRI, TVI

Ruido audiblePotenciales ( de contacto y de paso)

Instalaciones Equipos o Sistema en la redVs Producto EléctricoCalidad del Servicio

Ej: Flicker, Descargas Atmosféricas

Armónicos, Transitorios de ManiobraHuecos de Tensión, etc.

U

(f ile 1.pl4; x-v ar t) v :CARGA c:CARGA - 0 4 8 12 16 20[ms]

-10,0

-7,5

-5,0

-2,5

0,0

2,5

5,0

7,5

10,0

RESISTIVO PURO

ONDA DE TENSION

ONDA DE CORRIENTE

(f ile 1L.pl4; x-v ar t) v :CARG c:CARG -BOBINA 0 4 8 12 16 20[ms]

-10,0

-7,5

-5,0

-2,5

0,0

2,5

5,0

7,5

10,0

U

I INDUCTIVO PURO

ONDA DE TENSION

ONDA DE CORRIENTE

U

I

(f ile 1C.pl4; x-v ar t) v :CARG c:CARG -CAP 0 4 8 12 16 20[ms]

-10,0

-7,5

-5,0

-2,5

0,0

2,5

5,0

7,5

10,0

CAPACITIVO PURO

ONDA DE TENSION

ONDA DE CORRIENTE

UU

V

(f ile 1CR.pl4; x-v ar t) v :SALA1 c:SALA1 -RES v :RES -CAP v :CAP 0 4 8 12 16 20[ms]

-10,0

-7,5

-5,0

-2,5

0,0

2,5

5,0

7,5

10,0

RESISTIVO CAPACITIVOSERIE

ONDA DE TENSION

ONDA DE CORRIENTE

ONDA DE TENSION EN LA RESISTENCIA

ONDA DE TENSION EN EL CAPACITOR

(f ile 1CRPARALELO.pl4; x-v ar t) v :CARG c:SALA1 -CARG c:CARG -RES c:CARG -CAP 0 4 8 12 16 20[ms]

-10,0

-7,5

-5,0

-2,5

0,0

2,5

5,0

7,5

10,0

U V

I I

RESISTIVO CAPACITIVO PARALELO

ONDA DE TENSION

ONDA DE CORRIENTE

ONDA DE CORRIENTE EN LA RESISTENCIA

ONDA DE CORRIENTE EN EL CAPACITOR

(f ile 2.pl4; x-v ar t) v :RES c:SALA1 -RES v :RES -BOBINA v :BOBINA- 0 4 8 12 16 20[ms]

-10,0

-7,5

-5,0

-2,5

0,0

2,5

5,0

7,5

10,0

U

V

U

RESISTIVO INDUCTIVO SERIE

ONDA DE TENSION

ONDA DE CORRIENTE

ONDA DE TENSION EN LA RESISTENCIA

ONDA DE TENSION EN EL CAPACITOR

(f ile 3RL.pl4; x-v ar t) v :CARG c:SALA1 -CARG c:CARG -BOBINA c:CARG -RESIST 0 4 8 12 16 20[ms]

-10,0

-7,5

-5,0

-2,5

0,0

2,5

5,0

7,5

10,0

U

II

RESISTIVO INDUCTIVO PARALELO

ONDA DE TENSION

ONDA DE CORRIENTE

ONDA DE CORRIENTE EN LA INDUCTANCIA

ONDA DE CORRIENTE EN LA RESISTENCIA

Descripción de un sistema monofásico en presencia de Armonicos

De acuerdo a la Serie de Fourier, una onda deformada pude ser descompuesta en h ondas senoidales , con sus frecuencias correspondientes, y cuya suma equivale a la onda de origen.

- Sen(2wt)- Sen(3wt)

-Sen(1wt)

V(τ)= Vm1 cos (ωτ+φv1) + Vm2 cos (2 ωτ+φv2) + Vm3 cos (3ωτ+φv3) +...+ Vmh cos (hωτ+φvh)

i(τ)= Im1 cos (ωτ+φi1) + Im2 cos (2 ωτ+φi2) + Im3 cos (3ωτ+φi3) + .........+ Imh cos (hωτ+φih)

I7FA I3FAI5FA I1FAI9FA 50 Hz150 Hz250 Hz350 Hz450 Hz

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENAmonof asico.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-1,2

-0,8

-0,4

0,0

0,4

0,8

1,2

[A]

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 04/09/2010File PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENAmonofasico.pl4 Variable c:RECA1 -FASEA [peak]Initial Time: 0,02 Final Time: 0,04

0 5 10 15 20 25 300,0

0,5

1,0

1,5

[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 300,0

0,3

harmonic order

Primera ArmónicaU onda Fundamental

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENAmonof asico.pl4; x-v ar t) c:RECA3 -FASEA 0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]

-1,00

-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00[A]


0 5 10 15 20 25 300,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-180

20

harmonic order

Tercera Armónica


-0,700

-0,525

-0,350

-0,175

0,000

0,175

0,350

0,525

0,700[A]


0 5 10 15 20 25 300,00

0,14

0,28

0,42

0,56

0,70[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-180

20

harmonic orderQuinta Armónica


-0,3

-0,2

-0,1

0,0

0,1

0,2

0,3

[A]


0 5 10 15 20 25 300,0

0,1

0,2

0,3

[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-180

20

harmonic order

Séptima Armónica


-0,15

-0,10

-0,05

0,00

0,05

0,10

0,15

[A]


0 5 10 15 20 25 300,00

0,05

0,10

0,15

[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-180

20

harmonic order

Novena Armónica

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENAmonof asico.pl4; x-v ar t) c:CARGA - 0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[A]

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 04/09/2010File PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENAmonofasico.pl4 Variable c:CARGA - [peak]Initial Time: 0,02 Final Time: 0,04

0 5 10 15 20 25 300,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-180

20

harmonic order

THD=81,673%

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENAmonof asico.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA c:RECA3 -FASEA 0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]

-1,2

-0,8

-0,4

0,0

0,4

0,8

1,2

[A]


-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[A]

Double-Click here to set the title text!

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENAmonof asico.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA c:RECA3 -FASEA c:RECA5 -FASEA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-1,2

-0,8

-0,4

0,0

0,4

0,8

1,2

[A]

Double-Click here to set the title text!


0 5 10 15 20 25 300,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-180

20

harmonic order

THD=96,646%

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENAmonof asico.pl4; x-v ar t) c:CARGA -

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,500

-1,875

-1,250

-0,625

0,000

0,625

1,250

1,875

2,500[A]


0 5 10 15 20 25 300,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-180

20

harmonic order

THD=99,046

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENAmonof asico.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA c:RECA3 -FASEA c:RECA5 -FASEA c:RECA7 -FASEA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-1,2

-0,8

-0,4

0,0

0,4

0,8

1,2

[A]


-2,500

-1,875

-1,250

-0,625

0,000

0,625

1,250

1,875

2,500[A]

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENAmonof asico.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA c:RECA3 -FASEA c:RECA5 -FASEA c:RECA7 -FASEA c:RECA9 -FASEA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-1,2

-0,8

-0,4

0,0

0,4

0,8

1,2

[A]


0 5 10 15 20 25 300,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-180

20

harmonic order

THD=99,832% THD=99,832%

Descripción de un sistema trifásico.Un sistema trifásico está constituido por tres voltajes de igual amplitud, pero desfasados en 120°:V 1= V0 SEN (ωτ)V 2 = V0 SEN (ωτ- 120º)V 3 = V0 SEN (ωτ+120º) = V0 SEN(wt-240º)

V 1V1

V 2

V3

SIMULACION ONDA FUNDAMENTAL

En primer lugar consideremos el sistema trifásico equilibrado en tensiones y con las tres fuentes de

tensión con la frecuencia fundamental; con 3 cargas equilibradas, y con tres fuentes de tensión

con la frecuencia fundamental, que son de secuencia directa; con lo cual la In=0

(f ile PRIMERA.pl4; x-v ar t) c:FASEA -CARGA c:FASEB -CARGA c:FASEC -CARGA 0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]

-1,2

-0,8

-0,4

0,0

0,4

0,8

1,2

[A]

I1FA I1FB

I1FC

Armónica Fundamental. SEC 1 (directa)Ia1max= Ib1max= Ic1max= 1,2 Amp.In = 0 Amp. THD = 0

SIMULACION ONDA FUNDAMENTAL Y ONDA DE TERCER ARMONICO

En segundo lugar consideremos el sistema trifásico equilibrado en tensiones, en las tres fases; cargas

equilibradas, pero además de las fuentes de frecuencia fundamental , se suman tensiones de 3er armónico que son de secuencia cero y por lo tanto

se suman las corrientes en el neutro.

I3FA I3FB

I3FC

I1FA I1FB

I1FC

Ia1max= Ib1max= Ic1max= 1,2 Amp. SEC DIa3max= Ib3max= Ic3max= 0,98 Amp. SEC 0In max = 2,94 Amp.

Armónica Fundamental y Tercer Armónica

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENA.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA c:RECA3 -FASEA c:FASEA -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[A]

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENA.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA c:RECA3 -FASEA c:FASEA -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[A]

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENA.pl4; x-v ar t) c:RECB1 -FASEB c:RECB3 -FASEB c:FASEB -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[A]

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENA.pl4; x-v ar t) c:RECC1 -FASEC c:RECC3 -FASEC c:FASEC -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[A]

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 05/09/2010File PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENA.pl4 Variable c:FASEA -CARGA [peak]Initial Time: 0,02 Final Time: 0,04

0 5 10 15 20 25 300,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-180

20

harmonic order

THD=81,672%

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENA.pl4; x-v ar t) c:CARGA - 0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]

-3

-2

-1

0

1

2

3

[A]

In max= 2,94 Amp.

SIMULACION ONDA FUNDAMENTAL , ONDA DE TERCER ARMONICO Y ONDA DE QUINTO

ARMONICO

En tercer lugar además de los sistemas trifásicos de ondas fundamental, tercera; agregamos un sistema trifásico de onda de quinto armónico,

secuencia inversa.

I3FA I3FB

I3FC

I5FA

I5FC

I5FBI1FA I1FB

I1FC

Armónica Fundamental, Tercer Armónica y Quinta Armónica.

Ia1max= Ib1max= Ic1max= 1,2 Amp. SEC D

Ia3max= Ib3max= Ic3max= 0,98 Amp. SEC 0

Ia5max= Ib5max= Ic5max= 0,62 Amp. SEC I

(f ile PrimeraTerceraQuinta.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA c:RECA3 -FASEA c:RECA5 -FASEA c:FASEA -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[A]

(f ile PrimeraTerceraQuinta.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA c:RECA3 -FASEA c:RECA5 -FASEA c:FASEA -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[A]

(f ile PrimeraTerceraQuinta.pl4; x-v ar t) c:RECB1 -FASEB c:RECB3 -FASEB c:RECB5 -FASEB c:FASEB -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[A]

(f ile PrimeraTerceraQuinta.pl4; x-v ar t) c:RECC1 -FASEC c:RECC3 -FASEC c:RECC5 -FASEC c:FASEC -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[A]

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 05/09/2010File PrimeraTerceraQuinta.pl4 Variable c:FASEA -CARGA [peak]Initial Time: 0,02 Final Time: 0,04

0 5 10 15 20 25 300,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-180

20

harmonic order

THD=96,646%

(f ile PrimeraTerceraQuinta.pl4; x-v ar t) c:CARGA - 0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]

-3

-2

-1

0

1

2

3

[A]

In max= 2,94 Amp.

SIMULACION ONDA FUNDAMENTAL , ONDA DE TERCER ARMONICO , ONDA DE QUINTO

ARMONICO y ONDA DE SEPTIMO ARMONICO.

En tercer lugar además de los sistemas trifásicos de ondas fundamental, tercera, quinta; agregamos un sistema trifásico de onda de séptimo armónico,

que es de secuencia directa.

I7FA

I7FC

I7FBI3FA I3FB

I3FC

I5FA

I5FC

I5FBI1FA I1FB

I1FC

Armónica Fundamental, Tercer Armónica , Quinta Armónica y Séptima Armónica.

Ia1max= Ib1max= Ic1max= 1,2 Amp. SEC DIa3max= Ib3max= Ic3max= 0,98 Amp. SEC 0Ia5max= Ib5max= Ic5max= 0,62 Amp. SEC IIa7max= Ib7max= Ic7max= 0,26 Amp. SEC D

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMA.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA c:RECA3 -FASEA c:RECA5 -FASEA c:RECA7 -FASEA c:FASEA -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,500

-1,875

-1,250

-0,625

0,000

0,625

1,250

1,875

2,500[A]

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMA.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA c:RECA3 -FASEA c:RECA5 -FASEA c:RECA7 -FASEA c:FASEA -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,500

-1,875

-1,250

-0,625

0,000

0,625

1,250

1,875

2,500[A]

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMA.pl4; x-v ar t) c:RECB1 -FASEB c:RECB3 -FASEB c:RECB5 -FASEB c:RECB7 -FASEB c:FASEB -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,500

-1,875

-1,250

-0,625

0,000

0,625

1,250

1,875

2,500[A]

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMA.pl4; x-v ar t) c:RECC1 -FASEC c:RECC3 -FASEC c:RECC5 -FASEC c:RECC7 -FASEC c:FASEC -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,500

-1,875

-1,250

-0,625

0,000

0,625

1,250

1,875

2,500[A]

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 05/09/2010File PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMA.pl4 Variable c:FASEA -CARGA [peak]Initial Time: 0,02 Final Time: 0,04

0 5 10 15 20 25 300,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-180

20

harmonic order

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMA.pl4; x-v ar t) c:CARGA - 0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]

-3

-2

-1

0

1

2

3

[A]

THD=99,045%

THD=99,045%

In max= 2,94 Amp.

SIMULACION ONDA FUNDAMENTAL , ONDA DE TERCER ARMONICO , ONDA DE QUINTO

ARMONICO, ONDA DE SEPTIMO ARMONICO y ONDA DE NOVENO ARMONICO.

En tercer lugar además de los sistemas trifásicos de ondas fundamental, tercera, quinta, séptima,

agregamos un sistema trifásico de onda de novena armónica que es de secuencia cero..

I7FA

I7FC

I7FBI3FA I3FB

I3FC

I5FA

I5FC

I5FBI1FA I1FB

I1FC

I9FA I9FB

I9FC

Armónica Fundamental, Tercer Armónica , Quinta Armónica Séptima Armónica y Novena Armónica.

Ia1max= Ib1max= Ic1max= 1,2 Amp. SEC DIa3max= Ib3max= Ic3max= 0,98 Amp. SEC 0Ia5max= Ib5max= Ic5max= 0,62 Amp. SEC IIa7max= Ib7max= Ic7max= 0,26 Amp. SEC D

Ia9max= Ib9max= Ic9max= 0,15 Amp. SEC 0

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENA.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA c:RECA3 -FASEA c:RECA5 -FASEA c:RECA7 -FASEA c:RECA9 -FASEA c:FASEA -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,500

-1,875

-1,250

-0,625

0,000

0,625

1,250

1,875

2,500[A]

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENA.pl4; x-v ar t) c:RECA1 -FASEA c:RECA3 -FASEA c:RECA5 -FASEA c:RECA7 -FASEA c:RECA9 -FASEA c:FASEA -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,500

-1,875

-1,250

-0,625

0,000

0,625

1,250

1,875

2,500[A]

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENA.pl4; x-v ar t) c:RECB1 -FASEB c:RECB3 -FASEB c:RECB5 -FASEB c:RECB7 -FASEB c:RECB9 -FASEB c:FASEB -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,500

-1,875

-1,250

-0,625

0,000

0,625

1,250

1,875

2,500[A]

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENA.pl4; x-v ar t) c:RECC1 -FASEC c:RECC3 -FASEC c:RECC5 -FASEC c:RECC7 -FASEC c:RECC9 -FASEC c:FASEC -CARGA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-2,500

-1,875

-1,250

-0,625

0,000

0,625

1,250

1,875

2,500[A]

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 05/09/2010File PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENA.pl4 Variable c:FASEA -CARGA [peak]Initial Time: 0,02 Final Time: 0,04

0 5 10 15 20 25 300,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-180

20

harmonic order

THD=99,831%

(f ile PRIMERATERCERAQUINTASEPTIMANOVENA.pl4; x-v ar t) c:CARGA -

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-3

-2

-1

0

1

2

3

[A]

In max= 2,57 Amp.

Primera armónica Sec. Directa. 50 Hz

Segunda armónica Sec. Inversa. 100 Hz

Tercera armónica Sec. Cero. 150 Hz

Cuarta armónica Sec. Directa. 200 Hz

Quinta armónica Sec. Inversa. 250 Hz

Sexta armónica Sec. Cero. 300 Hz

Séptima armónica Sec. Directa. 350 Hz

Octava armónica Sec. Inversa. 400 Hz

Novena armónica Sec. Cero. 450 Hz

etc

CONTROL DE POTENCIA ACTIVA RESISTENCIA ( Potencia activa eficaz 1 Watt.)

(f ile RESISTENCIA.pl4; x-v ar t) v :CARGA c:SALIDA-CARGA 0 4 8 12 16 20[ms]

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

(f ile RESISTENCIA.pl4; x-v ar t) v :CARGA - 0 4 8 12 16 20[ms]

0,0

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

[V]Watts

2 OHM

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 17/08/2010File RESISTENCIA.pl4 Variable c:SALIDA-CARGA [peak]Initial Time: 0 Final Time: 0,02

0 5 10 15 20 25 300,0

0,5

1,0

[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 300,0

0,3

harmonic order

THD=0

DIODO

U

V

(f ile DIODO1.pl4; x-v ar t) v :FUENTE v :CARGA 0 4 8 12 16 20[ms]

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[V]

(f ile DIODO1.pl4; x-v ar t) c:CAT -CARGA 0 4 8 12 16 20[ms]

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

[A]

(f ile DIODO.pl4; x-v ar t) v :CARGA - 0 4 8 12 16 20[ms]

0,0

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

[V]Watts

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 17/08/2010File DIODO.pl4 Variable c:CAT -CARGA [peak]Initial Time: 0 Final Time: 0,02

0 5 10 15 20 25 300,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-90

10

harmonic order

THD= 43,52%

TRIAC

U

ORDEN

I

CASO1 CONDUCE A PARTIR DE LOS 2,5 mseg 45º

(f ile triac1125ms.pl4; x-v ar t) v :FUENTE v :CARGA 0 4 8 12 16 20[ms]

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[V]

(f ile triac1125ms.pl4; x-v ar t) c:SALIDA-CARGA 0 4 8 12 16 20[ms]

-1,00

-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00[A]

(f ile triac1125ms.pl4; x-v ar t) v :CARGA - 0 4 8 12 16 20[ms]

0,0

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

[V]Watts

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 24/08/2010File triac1125ms.pl4 Variable c:FUENTE-ANODO [peak]Initial Time: 0,98 Final Time: 1

0 5 10 15 20 25 300,0

0,5

1,0

[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-200

200

harmonic order

THD= 25,59%

CASO2 CONDUCE A PARTIR DE LOS 5 mseg 90º

(f ile triac115ms.pl4; x-v ar t) v :FUENTE v :CARGA 0 5 10 15 20 25 30[ms]

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[V]

(f ile triac115ms.pl4; x-v ar t) c:SALIDA-CARGA 0 4 8 12 16 20[ms]

-1,00

-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00[A]


0,0

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

[V]Watt


0 5 10 15 20 25 300,0

0,2

0,4

0,6

[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-100

100

harmonic order

THD = 64,33%

CASO3 CONDUCE A PARTIR DE LOS 7.5 mseg 135º

(f ile triac1175ms.pl4; x-v ar t) v :FUENTE v :CARGA 0 4 8 12 16 20[ms]

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0[V]

(f ile triac1175ms.pl4; x-v ar t) c:FUENTE-ANODO 0 4 8 12 16 20[ms]

-0,700

-0,525

-0,350

-0,175

0,000

0,175

0,350

0,525

0,700[A]


0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

[V] Watt


0 5 10 15 20 25 300,0

0,1

0,2

[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-200

200

harmonic order

TDH= 129,11%

RECTIFICADOR PUENTE DOBLE

CARGA

U

Med

II

+v-

Puente Rectificador CA a CC

(f ile RECTIFICADOR.pl4; x-v ar t) v :VS v :RESIST-NEUTRO 0 10 20 30 40 50[ms]

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200[V]

(f ile RECTIFICADOR.pl4; x-v ar t) c:CARGA -RESIST c:CARGA -CAPACI 0 10 20 30 40 50[ms]

-15

-4

7

18

29

40

[A]

(f ile RECTIFICADOR.pl4; x-v ar t) c:MED -VA 0 10 20 30 40 50[ms]

-40

-25

-10

5

20

35

50

[A]

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 18/08/2010File RECTIFICADOR.pl4 Variable c:MED -VA [peak]Initial Time: 0,03 Final Time: 0,05

0 5 10 15 20 25 300

4

8

12

16[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-150

200

harmonic order

THD= 96%

-0.8

-0.4

0

0.4

0.8

-400

-200

0

200

400

Corr

iente

[A

]

Tensió

n [V

]

THD (I) = 19,7 %k = 0,981cos FP = 0,539

. Formas de ondas de corriente y tensión para un TF con balasto convencional

-400

-200

0

200

400

-4

-2

0

2

4

Te

nsió

n [

V]

Co

rrie

nte

[A

]

Forma de onda de corriente y tensión para un TF con balasto electrónico sin filtro

TUBO FLUORECENTE CON BALASTO CONVENCIONAL

TUBO FLUORECENTE CON BALASTO ELECTRONICO SIN FILTRO

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

-400

-200

0

200

400

Corr

ient

e [A

]

Tens

ión

[V]

Corriente Tensión

Forma de onda de corriente y tensión para un TF con balasto electrónico con filtro

TUBO FLUORECENTE CON BALASTO ELECTRONICO CON FILTRO

Muchos electrodomésticos (videograbadoras, televisores, etc), así como las computadoras personales utilizan para su alimentación fuentes de tipo conmutable. Estas presentan importantes ventajas como ser su mejor rendimiento y una notable reducción de la relación peso/potencia. Lamentablemente su comportamiento frente a la red de alimentación es similar al mencionado para el caso de las LFC

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00

tiempo [ms]

corriente [A]

FORMA DE ONDA DE LA CORRIENTE DE UN TELEVISOR DE 20 PULGADAS.

PROBLEMAS AL CORREGIR EL FACTOR DE POTENCIA

La corrección del factor de potencia en circuitos con alto contenido armónico nos plantea dos problemas. El primero tiene que ver con la calidad de energía, en este caso representada por la distorsión que presenta la onda de la tensión provista por la distribuidora. Si queremos mejorar el FP conectando capacitores en paralelo habrá que vigilar con detenimiento este aspecto. Es sabido que los capacitores conectados en paralelo con la carga actúan como amplificadores de los armónicos de tensión.

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

Forma de onda de la corriente que toma un capacitor para una tensión aplicada con pequeña distorsión armónica.

‹a1

LAMPARA FLUORECENTE COMPACTA, ejemplo

VALOR MEDIO 0,072 VALOR MAXIMO 320 V VALOR MINIMO -320 V

VALOR EFICAZ ONDA TENSION 224,120468 V

THD (total) 1,869%

FC. CRESTA 1,42780355VALOR PICO-PICO 640 V

VALOR MEDIO -0,00504VALOR MAXIMO 0,632 AVALOR MINIMO -0,632 A

FAC. CRESTA 3,90453283VALOR PICO –PICO 1,264 A

VALOR EFICAZ I= 0,16186315 THD (total) 158,48%

Corriente I Amp Tensión U Volts Potencia P WattsI = Valor Eficaz 0,161863 A

P medio 18,5154 WMedido 18,98 W

U=Valor Eficaz 224,12 V

Valor Máximo 0,632 A Valor Mínimo -0,632 AValor Pico a Pico 1,264 A

Valor Máximo 320 VValor Mínimo -320 VValor Pico a Pico 640 V

Factor de Potencia(P/U*I) : 0,51039

Imax de la Onda Fundamental 0,1219Ief de la Onda Fundamental 0,0862Ief de la Poliarmónica 0,16186

Factor de contracción Ief(1)/Ipol 0,53254

Ø U1:-1,763° Ø I1 :-17,9413°Cos FI(1) : 0,960402

Potencia Activa ( w) = U*I*cos ø = 18,5538Potencia Reactiva ( VAR) = U*I*sen ø = 5,38155Potencia Dformación (VAD) = 30,69Factor de Potencia = 0,51145

Los valores son aproximados para un THD de la tensión mayor del 5%

El análisis de las formas de onda presentadas da lugar a un espectro que contiene armónicas impares entre las que se destaca la tercera armónica. Como es sabido, las terceras armónicas que circulan por los conductores de línea y sus múltiplos “se potencian” en el conductor neutro sumándose en fase, agregándose a la corriente debida al desbalanceo de la carga, dando lugar en conjunto a una corriente de neutro cuyo valor eficaz en muchos casos supera la sección de diseño. En una simulación, realizada en laboratorio, colocando tres LFC de 20W en conexión estrella se obtuvieron los valores y gráficos que se detallan En la misma se observa la forma de onda, para un ciclo, de la corriente de neutro y el gráfico de barras que nos muestra con claridad que la descomposición por Fourier da lugar sólo a armónicas múltiplos impares de tres.

IA3

IB3

In=IA3+IB3+IC3Las tres en fase

IC3

CORRRIENTES EN EL NEUTRO CON UN ESTRELLA EQUILIBRADA PERO CON LFC

Corriente de neutro

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5[AMPERE]

Descomposición armónica de

la corriente de neutro

valor pico de la tercera armónica

valor pico de la novena armónica

idem armónica nº15

idem armónica nº21

Forma de onda de un ciclo (20 ms) de la corriente de neutro para 3 LFC conectadas en estrella “equilibrada

En la misma se observa la forma de onda, para un ciclo, de la corriente de neutro y el gráfico de barras que nos muestra con claridad que la descomposición por Fourier da lugar sólo a armónicas múltiplos impares de tres.

EQUIPO GENERADOR DE ARMONICAS

CARGAS RESISTIVAS

Z lineaG

EFECTOS DE LAS ARMONICAS RESPECTO AL RESTO DE LA RED

(f ile comparacion.pl4; x-v ar t) v :CARGA2

0 10 20 30 40 50 60 70[ms]-10,0

-6,2

-2,4

1,4

5,2

9,0

[V]

(f ile comparacion.pl4; x-v ar t) v :VS 0 10 20 30 40 50 60 70[ms]

-50,0

-37,5

-25,0

-12,5

0,0

12,5

25,0

37,5

50,0[V]

POS

CARGA1U VS

SAL

CARGA2

VA

(f ile comparacion.pl4; x-v ar t) v :VA 0 10 20 30 40 50 60 70[ms]

-60

-40

-20

0

20

40

60

[V]

(f ile comparacion.pl4; x-v ar t) c:SAL -CARGA2 0 10 20 30 40 50 60 70[ms]

-5,00

-3,75

-2,50

-1,25

0,00

1,25

2,50

3,75

5,00[A]

(f ile comparacion.pl4; x-v ar t) c:SAL -VA 0 10 20 30 40 50 60 70[ms]

-15

-10

-5

0

5

10

[A]

(f ile comparacion.pl4; x-v ar t) c:GEN -VS 0 10 20 30 40 50 60 70[ms]

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

[A]

ANALISIS RECTIFICADOR AC/CC

(f ile comparacion1.pl4; x-v ar t) v :VS 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10[s]

-50,0

-37,5

-25,0

-12,5

0,0

12,5

25,0

37,5

50,0[V]

(f ile comparacion1.pl4; x-v ar t) v :VC 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10[s]

-50,0

-37,5

-25,0

-12,5

0,0

12,5

25,0

37,5

50,0[V]

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 03/11/2011File comparacion1.pl4 Variable v:VC [peak]Initial Time: 0,08 Final Time: 0,1

0 5 10 15 20 25 300

10

20

30

40

50[V]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-200

200

harmonic order

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 03/11/2011File comparacion1.pl4 Variable v:VS [peak]Initial Time: 0,08 Final Time: 0,1

0 5 10 15 20 25 300

10

20

30

40

50

60[V]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 300

15

harmonic order

DIODO

CARGA1

UGEN

VS VC

CARGA2

ANALISIS DEL CONTROL DE POTENCIA CON UN

DIODO . INCIDENCIA EN LA DEFORMACION EN OTRAS

CARGAS

DIODO

CARGA1

UGEN

VS VC

CARGA2

(f ile comparacion1.pl4; x-v ar t) c:GEN -VS 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10[s]

-5

5

15

25

35

45

55

[A]

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 03/11/2011File comparacion1.pl4 Variable c:GEN -VS [peak]Initial Time: 0,08 Final Time: 0,1

0 5 10 15 20 25 300

10

20

30

[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-200

200

harmonic order

(f ile comparacion1.pl4; x-v ar t) v :VS -VC 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10[s]

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

[V]

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 03/11/2011File comparacion1.pl4 Variable v:VS -VC [peak]Initial Time: 0,08 Final Time: 0,1

0 5 10 15 20 25 30-1

1

3

5

7

9[V]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-200

200

harmonic order

DIODO

CARGA1

UGEN

VS VC

CARGA2

(f ile comparacion1.pl4; x-v ar t) c:VC -CARGA2 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10[s]

-5,0

-3,5

-2,0

-0,5

1,0

2,5

4,0

[A]

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 03/11/2011File comparacion1.pl4 Variable c:VC -CARGA2 [peak]Initial Time: 0,08 Final Time: 0,1

0 5 10 15 20 25 300

1

2

3

4

5[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-200

200

harmonic order

MC's PlotXY - Fourier chart(s). Copying date: 03/11/2011File comparacion1.pl4 Variable c:VC -VA [peak]Initial Time: 0,08 Final Time: 0,1

0 5 10 15 20 25 300

5

10

15

20

25[A]

harmonic order

0 5 10 15 20 25 30-200

200

harmonic order

(f ile comparacion1.pl4; x-v ar t) c:VC -VA 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10[s]

-5

6

17

28

39

50

[A]

TIPO DE CARGA

TRANSFORMADOR

MOTOR ASINCRONICO

LAMPARAS DE DESCARGA

SOLDADURAS DE ARCO

HORNOS DE ARCO DE CA

RECTIFICADORES HEXAFASICO

RECTIFICADORES DODECAFASICO

CICLOCONVERTIDORES

RECTIFICADORES ASIMETRICOSDIODOS Y TIRISTORES

ARMONICOS GENERADOS

ORDEN PAR E IMPAR

ORDEN IMPAR

TERCERA + IMPARES

TERCERA

ESPECTRO VARIABLE E INESTABLE

h=5,7,11,13,17,19Ih = I1/h

h = 11,13,17,19,23,25Ih = I1/h

VARIABLES

ADEMAS DE LOS ARMONICOS CARACTERISTICOS

APARECEN ARMONICOS DE ORDEN 2

COMENTARIOS

COMPONENTE CC

INTER Y SU ARMONICOS

PUEDE LLEGAR AL 30% DE I1

NO LINEAL ASIMETRICO

AC/DC

AC/DC

VARIADORES DE Velocidad

AC/DC

PRINCIPALES DISTURBIOS CAUSADAS POR ARMONICOS DE CORRIENTE Y VOLTAJE.

Los armónicos de corriente y voltajes sobrepuestos a la onda fundamental tienen efectos combinados sobre los equipos y dispositivos conectados a las redes de distribución.

Para detectar los posibles problemas de armónicos que pueden existir en las redes e instalaciones es necesario utilizar equipos de medida de verdadero valor eficaz, ya que los equipos de valor promedio sólo proporcionan medidas correctas en el caso de que las ondas sean perfectamente sinusoidales.

En el caso en que la onda sea distorsionada, las medidas pueden estar hasta un 40 % por debajo del verdadero valor eficaz .

El efecto principal causado por los armónicos consiste en la aparición de voltajes no sinusoidales en diferentes puntos del sistema. Ellos son producidos por la circulación de corrientes distorsionadas a través de las líneas. La circulación de estas corrientes provoca caídas de voltaje deformadas que hacen que a los nodos del sistema no lleguen voltajes puramente sinusoidales.

Mientras mayores sean las corrientes armónicas circulantes a través de los alimentadores de un sistema eléctrico de potencia, más distorsionadas serán los voltajes en los nodos del circuito y más agudos los problemas que pueden presentarse por esta causa

Los voltajes no sinusoidales son causantes de numerosos efectos que perjudican los equipos conectados al sistema. Entre estos efectos se pueden mencionar la reducción de la vida útil del equipamiento de potencia así como la degradación de su eficiencia y funcionamiento en general. Los efectos perjudiciales de estos armónicos dependen del tipo de carga encontrada, e incluye:

Efectos instantáneos.

Efectos a largo plazo debido al calentamiento

EFECTOS INSTANTÁNEOS

Armónicos de voltajes pueden distorsionar los controles usados en los sistemas electrónicos. Ellos pueden por ejemplo afectar las condiciones de conmutación de los tiristores por el desplazamiento del cruce por cero de la onda de voltaje.

Los armónicos pueden causar errores adicionales en los discos de inducción de los contadores a inducción. Por ejemplo, el error de un medidor de clase 2 será incrementado un 0.3 %, en presencia de una onda de tensión y corriente con una tasa del 5 % para el 5o armónico.

Las fuerzas electrodinámicas producidas por las corrientes instantáneas asociadas con las corrientes armónicas causan vibraciones y ruido, especialmente en equipos electromagnéticos (transformadores, reactores, entre otros).Torques mecánicos pulsantes, debido a campos de armónicos rotatorios pueden producir vibraciones en máquinas rotatorias.( presencia de campos rotantes inversos)

Disturbancias son observadas cuando líneas de comunicación y control son distribuidas a lo largo de de líneas de distribución eléctricas que conducen corrientes distorsionadas. Parámetros que deben tenerse en cuenta incluyen: la longitud que se encuentran dichas líneas en paralelo, las distancias entre los dos circuitos y las frecuencias armónicas (el acoplamiento aumenta con la frecuencia).

Los armónicos son causantes de numerosos problemas de operación en los sistemas de protección. Entre ellos esta la operación incorrecta de interruptores y equipos y/o sistemas digitales de protección .

Para el caso de equipos protegidos contra sobrevoltajes cuyos sistemas de protección también estén diseñados para operar con voltajes sinusoidales, estos pueden operar incorrectamente ante la aparición de formas de onda no sinusoidales.

Esta operación incorrecta puede ir desde la sobreprotección del equipo hasta la desprotección del mismo por la no operación ante una forma de onda que podría dañarlo de forma severa. El caso típico se presenta ante formas de onda que presentan picos agudos.

Si el dispositivo de medición esta diseñado para responder ante valores RMS de la forma de onda, entonces estos cambios abruptos pudieran pasar sin ser detectados y conllevarían a la desprotección del equipo ante aquellos picos agudos dañinos, que no provoquen un aumento notable de la magnitud medio cuadrática censada.

También pudiera ocurrir el caso contrario, el disparo ante valores no dañinos para el equipo protegido. En estos casos el ajuste de la protección deberá depender de las características de la forma de onda: voltajes pico RMS, tiempo de crecimiento de la onda, entre otros.

Las protecciones convencionales no tienen en cuenta todos estos parámetros y lo que toman como base del proceso de protección, lo hacen sobre la suposición de que la forma de onda es puramente sinusoidal lo cual puede ser aceptado para algunas formas de onda pero incorrecto para otras que pueden ser dañinas.

La impedancia de los condensadores disminuye al aumentar la frecuencia. Por tanto, si la tensión está deformada, por los condensadores que se usan para la corrección del factor de potencia circulan corrientes armónicas relativamente importantes.

Por otra parte, la existencia de inductancias en algún punto de la instalación tiene el riesgo de que se produzcan resonancias con los condensadores, lo que puede hacer aumentar mucho la amplitud de los armónicos en los mismos.

Este fenómeno de resonancia puede ocasionar que sea perforado el aislamiento de los capacitores, provocando daños severos.

Esta perforación puede ocurrir tanto por picos de voltaje como de corriente a través de los mismos aún cuando el diseño básico (a la frecuencia de operación) prevea pocas posibilidades de falla ante los picos de cargas operados y a los niveles de voltaje y de corrientes esperados.

En la práctica, no se recomienda conectar condensadores en instalaciones que tengan una tasa de distorsión armónica superior al 8%.

La impedancia de un cable depende de la frecuencia, ya que presentan capacidades respecto a tierra, apareciendo corrientes de fuga de tipo capacitivo que la fuente tiene que suministrar, aumentando el calentamiento del cable, y que no se soluciona con el aumento de la sección del cable , su impedancia disminuye con el aumento de la frecuencia a partir de los 400 Hz . A esas frecuencias debido al efecto pelicular, la corriente tiende a circular por la periferia disminuyendo el área efectiva del cable.

Saturación de circuitos magnéticos en transformadores aumentado el efecto de distorsión armónica en la tension de salida.

EFECTOS A LARGO PLAZO:

El principal efecto a largo plazo de los armónicos es el calentamiento.

CALENTAMIENTO DE CAPACITORES:

Las pérdidas causadas por calentamiento son debidas a dos fenómenos: conducción e histéresis en el dieléctrico.

Como una primera aproximación, ellas son proporcionales al cuadrado del voltaje aplicado para conducción y a la frecuencia para histéresis.

Los capacitores son por consiguiente sensibles a sobrecargas, tanto debido a un excesivo voltaje a la frecuencia fundamental o a la presencia de tensiones armónicas.

CALENTAMIENTO DEBIDO A PÉRDIDAS ADICIONALES EN MÁQUINAS Y TRANSFORMADORES:

Pérdidas adicionales en el estator (cobre y hierro) y principalmente en el rotor (devanado de amortiguamiento, y circuito magnético) de máquinas causadas por la diferencia considerable en velocidad entre el campo rotatorio inducido por los armónicos y el rotor.

En los transformadores existirán pérdidas suplementarias debido al efecto pelicular, el cual provoca un incremento de la resistencia del conductor con la frecuencia, también habrá un incremento de las pérdidas por histéresis y las corrientes de eddy o Foucault (en el circuito magnético).

CALENTAMIENTO DE CABLES Y EQUIPOS:

Las pérdidas son incrementadas en cables que conducen corrientes armónicas, lo que incrementa la temperatura en los mismos. Las causas de las pérdidas adicionales incluyen:

•Un incremento en la resistencia aparente del conductor con la frecuencia, debido al efecto pelicular.

•Un aumento del valor eficaz de la corriente para una mismapotencia activa consumida.

•Un incremento de las pérdidas dieléctricas en el aislamiento con la frecuencia, si el cable es sometido a distorsiones de tensión no despreciables.

Muchas de las anomalías que ocasiona la circulación de corrientes de frecuencias que no son propiamente del sistema, a través de él y de los equipos conectados,que causan en ocasiones problemas de operación, tanto a la empresa suministradora como al usuario, se deben a las siguientes razones:

•Las frecuencias del flujo de potencia de tensiones y corrientes sobrepuestas a las ondas de flujo de 50 ó 60 ciclos, originan altas tensiones, esfuerzos en los aislamientos, esfuerzos térmicos e incrementan las pérdidas eléctricas.

•Muchos aparatos eléctricos son diseñados para aceptar y operar correctamente en potencia de 50 ó 60 ciclos, pero no responden bien a cantidades significantes de potencia a diferentes frecuencias.

• Esto puede causar ruido en el equipo eléctrico, problemas mecánicos y en el peor de los casos falla del equipo.

•Los armónicos generados en un sistema eléctrico pueden crear niveles altos de ruido eléctrico que interfieran con las líneas telefónicas cercanas.

•La presencia de frecuencias diferentes a la nominal en la tensión y en la corriente, regularmente no son detectables por un monitoreo normal, por mediciones o por el equipo de control; por lo que su presencia no se nota.

• Por ejemplo los medidores residenciales monofásicos no detectan frecuencias mucho más arriba de 6 ciclos. ( en 20 ms)

•Frecuentemente la primera indicación de la presencia significativa de armónicos es cuando causan problemas de operación o fallas del equipo.

MITIGACION DE ARMONICOS

Utilización de Filtros

• Resonantes • Amortiguado

Sobre dimensionamiento del material y equipos


• Filtros Resonantes

R

L

C

EQUIPO GENERADOR

DE ARMONICOS

Red Publica


• Filtros Amortiguados

R L

CEQUIPO

GENERADOR DE

ARMONICOS

Red Publica

MITIGACION DE ARMONICOSFILTRO COMBINADO

R L

C

EQUIPO GENERADOR

DE ARMONICOSC

R

L

C

R

L

C

R

LRed Publica

h=5 h= 7 h= 11 h=13

Medidas básicas de calidad eléctrica

La medida del valor eficaz de la onda deformada se realiza directamente con equipos de valor verdadero real o térmicos con

ayuda de analizadores de espectros.

Visualización Medición

Operario Midiendo CorrientesArmónicas

SÍNTOMAS DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN EQUIPO DE DISTRIBUCIÓN.

Los componentes de los sistemas de distribución de potencia conducen corrientes y por consiguiente, son sensibles a la distorsión de corriente. Esta distorsión nos lleva a evaluar nuevamente muchos de los conceptos normales que se refieren a electricidad, especialmente con respecto al sistema de potencia.

Primero y principalmente, la distorsión de corriente y voltaje deben medirse con un equipo RMS real. Si no se especifica como RMS real, probablemente es un medidor de tipo promedio que provee datos seriamente imprecisos.

Segundo, debemos cambiar nuestro concepto de carga de transformador. Cuando un transformador conduce corriente distorsionada, genera más calor por Ampere que si la corriente fuera sinusoidal.

Esto significa que los transformadores se sobrecalentarán aún si no están totalmente cargados eléctricamente. Debe considerarse en la disminución de la potencia del transformador y el uso de transformadores tipo K.

Tercero, la sabiduría común dice que si un sistema de tres fases tipo estrella está balanceado, no habrá corrientes en el neutro. Cuando existen armónicas de corriente, algunas de las armónicas no se cancelan en el neutro, originando lecturas de alta corriente aún cuando el sistema está balanceado. Pueden ser posibles corrientes tan altas como del 200 % de los conductores de fase

CONCLUSIONES

A lo largo del trabajo hemos pretendido mostrar algunas de las consecuencias del incremento del contenido armónico en las redes de distribución. Así hicimos notar que debe cambiarse el criterio de diseño del conductor neutro.

Además, a partir de la privatización de las empresas que comercializan la energía eléctrica en nuestro país se han incrementado los controles por parte de los organismos reguladores y por parte de las mismas empresas a los usuarios.

Es así que el control del factor de potencia no sólo afecta a las áreas industriales sino también a las comerciales y residenciales.

Es en estos últimos sectores donde la falta de capacidad técnica conduce a soluciones poco apropiadas y a veces a desmejorar la situación. La confusión que existe sobre el tema nos ha mostrado que en algunos casos las mismas empresas proveedoras de electricidad recomiendan la colocación de capacitores para corregir el factor de potencia sin un análisis previo del origen del problema.

De acuerdo con lo expuesto en el trabajo, en la situación actual, no es suficiente el estudio de la facturación o la simple inspección con instrumental convencional.

En la mayoría de los casos, en particular en lugares donde se observe una fuerte presencia de computadoras, UPS e iluminación eficiente se hace necesario un estudio particular utilizando el instrumental adecuado, el que deberá comprender equipamiento que permita leer el verdadero valor de las magnitudes eléctricas.

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Armonicos en redes electricas