Armónicos

Caracterización mediante patrones de corriente de cargas no
lineales
L.I. Eguíluz; M. Mañana; J.C. Lavandero
Dpto. de Ingeniería Eléctrica y Energética
Universidad de Cantabria
Santander. España

Resumen
Este trabajo estudia los efectos que origina la distorsión armónica de tensión en la
intensidad demandada por una carga no lineal. Esta influencia es especialmente
importante cuando sepretende desarrollar un sistema para clasificar perturbaciones de
forma automática, ya que el patrón de intensidad almacenado para un determinado tipo
de carga no lineal debe considerar, también, las condiciones de distorsión de tensión en
las que está registrado. En la ponencia se desarrolla una metodología para la realización
de ensayos que permitan caracterizar dicha dependencia,proponiendo un modelo
entidad-relación para la organización de una base de datos que almacene información
sobre la intensidad y las condiciones de alimentación en las que dicha intensidad está
registrada. Para la realización de los ensayos se utiliza una fuente trifásica programable
capaz de generar formas de onda programadas. La metodología y estructura de datos
desarrolladas se ensayan condiferentes cargas no lineales utilizando una
instrumentación desarrollada en el Departamento.
Palabras clave: calidad de suministro, perturbaciones conducidas, cargas no lineales, clasificación.

1. Introducción
El desarrollo, durante la última década, de instrumentación para la medida de
perturbaciones en los sistemas eléctricos ha estado orientado, casi completamente, a
resolver dos grandesproblemas:
1. Mejorar el rendimiento de los circuitos analógicos de medida y de los transductores,
con el objetivo de incrementar el ancho de banda de medida y la selectividad en la
captura de perturbaciones.
2. Discretizar los procedimientos de medida para poder construir equipos digitales con la
misma funcionalidad metrológica básica que los analógicos pero con capacidad para
almacenar losregistros y gestionar la instrumentación de forma remota.
Sin embargo, el incremento en el rendimiento de los equipos ha producido en la práctica un
grave problema, ya que en muchos casos se generan grandes cantidades de información que
hacen muy difícil la obtención de conclusiones en periodos razonables de tiempo.

Considérese, por ejemplo, que se desea monitorizar la evolución de latensión de red
durante un periodo de una semana, lo que constituye una situación muy común cuando se
manejan normas como la CENELEC EN 50160 relativa a la calidad de la tensión de
suministro. En este caso, no puede aceptarse un registro continuo de la forma de onda o del
contenido armónico sin más, ya que daría lugar a un volumen de información difícilmente
manejable. Supóngase que se realiza unmuestreo de 128 puntos por ciclo, que permiten
obtener de una forma relativamente precisa el contenido armónico de la señal de red hasta
el orden 50. Este muestreo también permite realizar análisis de fenómenos transitorios de
una duración mínima de 1/128 de ciclo, o lo que es lo mismo, de 0,156 ms para una
frecuencia de red de 50 Hz. Si la instalación que se desea monitorizar tiene un sistemade
distribución trifásico con hilo neutro, y se pretende realizar un registro exhaustivo, será
necesario disponer de una instrumentación con nueve canales, esto es, las tres tensiones
fase-neutro, la tensión neutro-tierra, las tres intensidades de fase, y las intensidades de los
conductores de neutro y de tierra. Utilizando un conversor analógico/digital con 16 bits de
resolución, senecesitan 16 bits o 2 bytes para almacenar cada muestra. Frecuentemente las
muestras se convierten a la representación interna del compilador, lo que supone que si
cada muestra se almacena con formato float, se necesitarán 32 bits, o 4 bytes (64 bits o 8
bytes si se utiliza el formato double). Con estos datos, se puede concluir que el espacio
necesario para almacenar un registro de una semana es...