capitulo m deteccion filtrado armonicos

Capítulo M
Detección y filtrado de armónicos

Índice

1
2
3
4

El problema: ¿Por qué es necesario detectar
y eliminar los armónicos?

M2

Normas

M3

General

M4

Principales efectos de los armónicos en las instalaciones M6
4.1 Resonancia

M6

4.2 Aumento de las pérdidas

M6

4.3 Sobrecargas en equipos

M7

4.4 Perturbaciones que afectan a cargas sensibles

M9

4.5 Impacto económico

M10Indicadores característicos y umbrales críticos
de distorsión armónica

M11

5.1 Factor de potencia

M11

5.2 Factor de cresta

M11

5.3 Valores de alimentación y armónicos

M11

5.4 Espectro de armónicos y distorsión armónica

M12

5.5 Tasa de distorsión total armónica (THD)

M12

5.6 Umbrales críticos de los diferentes indicadores

M13

Medida de los indicadores característicos

M14

6.1 Dispositivosutilizados para medir los indicadores

M14

6.2 Procedimientos de análisis de armónicos en las redes
de distribución

M14

6.3 Análisis de los armónicos

M15

7

Equipos de medida

M16

8

Soluciones para atenuar los armónicos

M17

8.1 Soluciones básicas

M17

5

6

8.2 Filtro de armónicos

M18

8.3 El método

M20

8.4 Productos específicos

M20

Schneider Electric

Capitulo_M1

Guía de diseño deinstalaciones eléctricas 08

1

31/1/08, 12:56

M1

M - Detección y filtrado de armónicos

1 El problema: ¿Por qué es
necesario detectar y eliminar
los armónicos?
Perturbaciones producidas por los armónicos
Los armónicos que circulan por las redes de distribución reducen la calidad de la

alimentación eléctrica. Esto puede producir una serie de efectos negativos:

c Sobrecargas en las redes dedistribución debido al aumento en la corriente en rms.

c Sobrecargas en los conductores neutros debido al aumento acumulativo en los

armónicos de tercer orden creados por cargas monofásicas.

c Sobrecargas, vibración y envejecimiento prematuro de generadores,

transformadores y motores, así como aumento del ruido del transformador.

c Sobrecargas y envejecimiento prematuro de los condensadoresutilizados en la

corrección del factor de potencia.

c Distorsión de la tensión de alimentación que puede perturbar las cargas sensibles.

c Perturbaciones en las redes de comunicación y en las líneas telefónicas.

Impacto económico de las perturbaciones
Los armónicos tienen importantes consecuencias económicas:

c El envejecimiento prematuro del equipo hace que se tenga que sustituir con másfrecuencia, a menos que se sobredimensione desde el principio.

c Las sobrecargas en la red de distribución pueden necesitar niveles de

contratación de potencia superiores y aumentar las pérdidas.

c La distorsión de las ondas de corriente produce disparos intempestivos que

pueden detener la producción.

Consecuencias cada vez más graves
Sólo hace diez años, los armónicos no se consideraban unproblema porque
sus efectos en las redes de distribución eran por lo general poco importantes.
Sin embargo, la introducción masiva de la electrónica de potencia en los
equipos ha hecho que este fenómeno sea más grave en todos los sectores de
la actividad económica.
Además, el equipo que produce los armónicos a menudo es vital para la empresa
o industria.
¿Qué armónicos deben medirse y eliminarse?
Losarmónicos más frecuentes en las redes de distribución trifásicas son los
impares. Las amplitudes de los armónicos normalmente disminuyen a medida que
aumenta la frecuencia. Por encima del armónico de rango 50º, los armónicos son
insignificantes y las mediciones ya no son significativas. Se obtienen mediciones
suficientemente precisas midiendo los armónicos hasta el rango 30º.
Las instalacionessupervisan los armónicos de rangos 3º, 5º, 7º, 11º y 13º.
Por lo general, es suficiente mejorar los niveles armónicos de los rangos
más inferiores (hasta 13º). Una optimización más completa tendría en cuenta
los armónicos hasta el rango 25º.

M2

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