Armónicos

 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO


FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
ELECTRONICA Y SISTEMAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA
MECANICA ELECTRICA

CURSO:
ELECTRONICA DE POTENCIA

TEMA:
ARMÓNICOS EN LA INDUSTRIA

PRESENTADO POR:
MAMANI MONTESINOS
CARLOS MIGUEL

CODIGO: 102286

I. Introducción:
Los armónicos son distorsiones de las ondas senosoidales de tensióny/o corriente de los sistemas eléctricos, debido al uso de cargas con impedancia no lineal, a materiales ferromagnéticos, y en general al uso de equipos que necesiten realizar conmutaciones en su operación normal. La aparición de corrientes y/o tensiones armónicas en el sistema eléctrico crea problemas tales como, el aumento de pérdidas de potencia activa, sobretensiones en los condensadores,errores de medición, mal funcionamiento de protecciones, daño en los aislamientos, deterioro de dieléctricos, disminución de la vida útil de los equipos, entre otros.
En un sistema de potencia eléctrica, los aparatos y equipos que se conectan a él, tanto por la propia empresa como por los clientes, están diseñados para operar a 50 ó 60 ciclos, con una tensión y corriente sinusoidal. Por diferentesrazones, se puede presentar un flujo eléctrico a otras frecuencias de 50 ó 60 ciclos sobre algunas partes del sistema de potencia o dentro de la instalación de un usuario. La forma de onda existente esta compuesta por un número de ondas sinusoidales de diferentes frecuencias, incluyendo una referida a la frecuencia fundamental. En la figura se observa la descomposición de una onda distorsionada enuna onda sinusoidal a la frecuencia fundamental (60 Hz) más una onda de frecuencia distinta. El término componente armónico o simplemente armónico, se refiere a cualquiera de las componentes sinusoidales mencionadas previamente, la cual es múltiplo de la fundamental. La amplitud de los armónicos es generalmente expresada en por ciento de la fundamental.


Los armónicos se definen habitualmentecon los dos datos más importantes que les caracterizan, que son:
su amplitud: hace referencia al valor de la tensión o intensidad del armónico,
su orden: hace referencia al valor de su frecuencia referido a la fundamental (60 Hz). Así, un armónico de orden 3 tiene una frecuencia 3 veces superior a la fundamental, es decir 3 * 60 Hz = 180 Hz.
El orden el armónico, también referido como el rangodel armónico, es la razón entre la frecuencia de un armónico fn y la frecuencia del fundamental (60 Hz).
(Por principio, la fundamental f1 tiene rango 1).
Trayectoria de los armónicos:
Toda corriente eléctrica fluye por donde se le presenta menor resistencia a su paso. Por esta razón las corrientes armónicas siguen trayectorias distintas, pues se tiene que las impedancias de los sistemasvarían según la frecuencia. Donde se tiene que la reactancia inductiva se incrementa con la frecuencia y la resistencia se incrementa en menor medida, mientras que la reactancia capacitiva disminuye con la frecuencia. Así las armónicas fluyen hacia donde se le presenta menos resistencia a su paso, esto se muestra en la figura 6.5.

Trayectoria de las armónicas en un sistema inductivo
En cambio si alsistema de la figura 6.5. se le incluye un banco de capacitores como se muestra en la figura 6.6., da lugar a unas trayectorias distintas para las armónicas.

Efecto de los capacitores en las trayectorias de las armónicas
La trayectoria que siguen las armónicas también depende del tipo de sistemas, ya sean monofásicos o trifásicos, así como las conexiones de los transformadores que se encuentraa su paso. Las armónicas que se presentan en sistemas balanceados tienen una relación directa con las componentes de secuencias positiva, negativa y cero.

Origen de los armónicos:
En general, los armónicos son producidos por cargas no lineales, lo cual significa que su impedancia no es constante (está en función de la tensión). Estas cargas no lineales a pesar de ser alimentadas con una...