¿Qué son las armónicas?
Deformación de la onda respecto de la senoidal pura
Se cuantifica, especialmente si es periódica, al descomponerla en sus componentes armónicas, múltiplos de la frecuencia fundamental
Se utiliza la descomposición en series de Fourier
Distorsión Total Armónica (THD): Es una medida en % que indica la distorsión de la onda respecto de una onda ‘senoidal pura’. Armónica Dominante: Componente con mayor amplitud. Armónicas Pares: Componentes múltiplo par de Frecuencia Fundamental. Armónicas Impares: Componentes múltiplo impar de Frecuencia Fundamental
Causan problemas: equipos electrónicos monofásicos, que internamente trabajan en corriente continua y que disponen de un rectificador y condensador de filtro a la entrada (computadores, impresoras, equipos electrónicos programables, etc.); instalaciones de iluminación con lámparas de descarga; hornos de arco y equipos de soldadura.
Las corrientes armónicas pueden generar sobrecarga de los conductores neutros, sobrecalentamiento de los transformadores, disparos intempestivos de los interruptores automáticos, sobrecarga de los condensadores de corrección del factor de potencia, y efecto superficial. ‘Por su parte, las tensiones armónicas pueden producir distorsión de la tensión, fallos en motores de inducción, y ruido de paso por cero’, agrega.
También puede provocar la circulación de corriente por el neutro, principalmente de los armónicos impares múltiplos de 3, lo que aumentará el voltaje entre tierra-neutro y como consecuencia afectar equipamiento sensible, y la quema de bancos de condensadores, que pudiesen entrar en resonancia con alguna frecuencia de algún armónico. Que incluyen filtros de rechazo (‘desintonizados’), filtros de absorción (o ‘sintonizados’), reactancias en serie con entrada de red, filtros EMI, filtros de rechazo de banda, filtros activos o pasivos
Otra forma para filtrar los armónicos, y en particular aquellos impares múltiplos de 3, es instalar un transformador de aislación en configuración delta-estrella lo más cercano a las cargas. ‘Estos transformadores deben ser diseñados para esta aplicación con una capacidad y factor K adecuados a las cargas
Equipos cuya característica V-I no es lineal.
Equipos Electrónicos Conversores Estáticos
Fase constante
Disparo equidistante
Modulación de fase
Ciclos integrales
Conversores de Gran Potencia
Componentes armónicas de la corriente a.c.
Rectificadores de seis pulsos
Rectificadores de doce pulsos
Conversores de Baja Potencia
Sobreexcitación simétrica, Computadores, TV, Luminarias
b) Equipos Ferromagnéticos
No Linealidades en Magnetización de Transformadores
c) Equipos de Arco Eléctrico
Hornos Eléctricos
Lámparas Fluorescentes
Los armónicos de corriente introducidos en la red por un cliente, producen armónicos de tensión en la alimentación de otro cliente. Reducción de la eficiencia en la generación, transmisión, o utilización de la potencia (Cables). Envejecimiento de aislaciones de componentes, que acortan su vida útil. Sobrecalentamiento de motores, transformadores, condensadores, etc. Circulación de corriente importante por el neutro. Incluso en sistemas trifásicos balanceados.
Errores en medición de energía (Depende del instrumento de medición)
Amplificación de los niveles armónicos, como resultado de resonancias serie o paralelo (bancos de condensadores – inductancias de red y t/d)
Factor K en Transformadores
Es el valor usado para determinar la cantidad de corrientes armónicas que un transformador puede soportar sin exceder su nivel temperatura máxima del bobinado.
Rango del Factor K va desde 1 hasta 50.
Si factor K medido > factor K especificado transformador
CAMBIO DE TRANSFORMADOR CON FACTOR K MÁS ALTO O BIEN REDUCIR CARGA SOBRE EL TRANSFORMADOR
COMPATIBILIDAD: Habilidad de un equipo o sistema para funcionar satisfactoriamente en su ambiente característico.
SUSCEPTIBILIDAD: Incapacidad de un dispositivo, equipo o sistema para funcionar sin afectarse en presencia de perturbaciones.
EMISIÓN: Límite admitido de generación de la perturbación.
INMUNIDAD: Límite de perturbación tolerado por un dispositivo, equipo o sistema.
DEGRADACIÓN: Desviación no deseada del rendimiento operativo de cualquier dispositivo, equipo o sistema de rendimiento esperado.
Naturales
-Terrestres de Origen Atmosféricos (rayos)
– Extra-terrestres (radiación cósmica, rayos UV, etc)
Artificiales
– Telecomunicaciones (RF, UHF, VHF, etc)
– Sistemas Eléctricos (líneas de transmisión)
– Máquinas Industriales (sistemas de ignición)
– Electrodomésticos (hornos microondas)
– Industriales (hornos de arco, computadores, equipos médicos, etc)
Receptores de Emisión:
Naturales
Seres Humanos
Flora y Fauna
Artificiales
Telecomunicaciones (RF, UHF, VHF, etc)
Usuarios domésticos (Video, Audio, telefonía)
Máquinas Industriales (controles, instrumentación, sensores, etc)
Sistemas de Potencia
Impacto Ambiental
Campo Eléctrico
Campo Magnético
Radio Interferencias (descargas corona)
Perturbaciones (Interferencias que afectan al Producto Electricidad)
Fluctuaciones de Voltaje (flicker)
Armónicos de Voltahe/Corriente
Cortes o Micro Cortes de Voltaje
Desbalances de Voltaje
Variaciones de la Frecuencia
Sobre-Voltajes Temporales Transitorios de corta duración
Teorema de Fortescue:
Corresponde a una transformación de variables eléctricas expresadas en coordenadas de fase como VR, VS y VT en componentes simétricas VR1, VR2 y VR0CausasLa causa primaria de desbalances es la conexión de cargas monofásicas a circuitos trifásicos.b) También puede provenir de la quema de fusibles de una fase de bancos de condensadores trifásicos.EfectosPérdida de eficiencia en motores trifásicos y transformadore
