Armonicos
Páginas: 72 (17929 palabras)
Publicado: 6 de julio de 2011
Universidad Nacional de Asunción - Facultad Politécnica. Análisis y propuesta de solución al problema de alta distorsión armónica: caso industrial
I INTRODUCCIÓN
La calidad de potencia eléctrica constituye en la actualidad un factor crucial para la competitividad de prácticamente, todos los sectores industriales y de servicios.
Un problema de la calidad de potencia, se define comocualquier fenómeno de origen eléctrico que interrumpe el correcto funcionamiento del los sistemas y equipos eléctricos.
Uno de los fenómenos mas relevantes, concerniente a la calidad de potencia son las armónicas, que son distorsiones de las ondas sinusoidales de tensión y corriente de los sistemas eléctricos, debido al uso de cargas con impedancia no lineal, a materiales ferromagnéticos, y en generalal uso de equipos que necesiten realizar conmutaciones en su operación normal.
La aparición de corrientes y 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 útilde los equipos, y perjuicios económicos debido a la disminución de la productividad en el área industrial.
Ante los problemas ocasionados por la distorsión armónica y otros fenómenos de la calidad de potencia, en el paraguay existe la costumbre de solicitar intervención de empresas extranjeras y/o multinacionales para el estudio y propuesta de solución del problema de distorsión, sin que secuente con una posición critica con respecto a la solución propuesta por dichas empresas.
1
Universidad Nacional de Asunción - Facultad Politécnica. Análisis y propuesta de solución al problema de alta distorsión armónica: caso industrial
La realidad expuesta motivó la idea de desarrollar un estudio de armónicas y propuesta de solución de un caso industrial con la utilización deherramientas computacionales.
La propuesta consiste en el modelado, análisis y propuesta de solución a través del diseño de filtro armónico pasivo, de un sistema eléctrico industrial con alta distorsión armónica a través de herramientas computacionales.
La intención final de este Proyecto es despertar el interés de profesores, estudiantes y profesionales de la concesionaria local de energía, para laconformación de grupos de estudios que tengan como objetivo investigar la situación actual de la red eléctrica en cuanto a la calidad de potencia se refiere.
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Universidad Nacional de Asunción - Facultad Politécnica. Análisis y propuesta de solución al problema de alta distorsión armónica: caso industrial
II. MARCO REFERENCIAL TEÓRICO
CAPÍTULO 1 ARMONICAS EN SISTEMAS DE POTENCIA
1.1Conceptos básicos
Una señal periódica no sinusoidal se puede representar como una combinación de una serie de señales sinusoidales, llamadas “armónicas”, aplicando el teorema de Fourier.
El proceso de calcular la magnitud y la fase de una onda, periódica fundamental y sus armónicas en un periodo T se denomina análisis de armónicas.
El teorema de Fourier declara que: “Toda oscilaciónperiódica compleja f (t ) se puede representar en forma de una suma de oscilaciones armónicas simples con frecuencias cíclicas múltiples de la frecuencia cíclica fundamental:
ω = 2π / T , donde T es el periodo de las oscilaciones”, por lo tanto una función f (t ) es
periódica, si se verifica1:
f (t ) = F (t ± kT )
(1.1)
1
IEEE – VIRGINIA TECH (2001), Tutorial on Harmonics Modeling andSimulation, Cap. 2 p. 1-3
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Universidad Nacional de Asunción - Facultad Politécnica. Análisis y propuesta de solución al problema de alta distorsión armónica: caso industrial
Para k =0, 1, 2 y T el periodo de la señal y además, satisface las dos condiciones de Dirichlet: • Tener un número finito de discontinuidades, de máximos y de mínimos en un periodo T, • Y para cualquier
t
, la...
I INTRODUCCIÓN
La calidad de potencia eléctrica constituye en la actualidad un factor crucial para la competitividad de prácticamente, todos los sectores industriales y de servicios.
Un problema de la calidad de potencia, se define comocualquier fenómeno de origen eléctrico que interrumpe el correcto funcionamiento del los sistemas y equipos eléctricos.
Uno de los fenómenos mas relevantes, concerniente a la calidad de potencia son las armónicas, que son distorsiones de las ondas sinusoidales de tensión y corriente de los sistemas eléctricos, debido al uso de cargas con impedancia no lineal, a materiales ferromagnéticos, y en generalal uso de equipos que necesiten realizar conmutaciones en su operación normal.
La aparición de corrientes y 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 útilde los equipos, y perjuicios económicos debido a la disminución de la productividad en el área industrial.
Ante los problemas ocasionados por la distorsión armónica y otros fenómenos de la calidad de potencia, en el paraguay existe la costumbre de solicitar intervención de empresas extranjeras y/o multinacionales para el estudio y propuesta de solución del problema de distorsión, sin que secuente con una posición critica con respecto a la solución propuesta por dichas empresas.
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Universidad Nacional de Asunción - Facultad Politécnica. Análisis y propuesta de solución al problema de alta distorsión armónica: caso industrial
La realidad expuesta motivó la idea de desarrollar un estudio de armónicas y propuesta de solución de un caso industrial con la utilización deherramientas computacionales.
La propuesta consiste en el modelado, análisis y propuesta de solución a través del diseño de filtro armónico pasivo, de un sistema eléctrico industrial con alta distorsión armónica a través de herramientas computacionales.
La intención final de este Proyecto es despertar el interés de profesores, estudiantes y profesionales de la concesionaria local de energía, para laconformación de grupos de estudios que tengan como objetivo investigar la situación actual de la red eléctrica en cuanto a la calidad de potencia se refiere.
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Universidad Nacional de Asunción - Facultad Politécnica. Análisis y propuesta de solución al problema de alta distorsión armónica: caso industrial
II. MARCO REFERENCIAL TEÓRICO
CAPÍTULO 1 ARMONICAS EN SISTEMAS DE POTENCIA
1.1Conceptos básicos
Una señal periódica no sinusoidal se puede representar como una combinación de una serie de señales sinusoidales, llamadas “armónicas”, aplicando el teorema de Fourier.
El proceso de calcular la magnitud y la fase de una onda, periódica fundamental y sus armónicas en un periodo T se denomina análisis de armónicas.
El teorema de Fourier declara que: “Toda oscilaciónperiódica compleja f (t ) se puede representar en forma de una suma de oscilaciones armónicas simples con frecuencias cíclicas múltiples de la frecuencia cíclica fundamental:
ω = 2π / T , donde T es el periodo de las oscilaciones”, por lo tanto una función f (t ) es
periódica, si se verifica1:
f (t ) = F (t ± kT )
(1.1)
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IEEE – VIRGINIA TECH (2001), Tutorial on Harmonics Modeling andSimulation, Cap. 2 p. 1-3
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Universidad Nacional de Asunción - Facultad Politécnica. Análisis y propuesta de solución al problema de alta distorsión armónica: caso industrial
Para k =0, 1, 2 y T el periodo de la señal y además, satisface las dos condiciones de Dirichlet: • Tener un número finito de discontinuidades, de máximos y de mínimos en un periodo T, • Y para cualquier
t
, la...
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