Electronica

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PREPARADO POR Thomas DE A. Corto
Energice Tecnologías, S.A.
para el Consejo Eléctrico de Nueva Inglaterra
Septiembre 17, 1992
Traducción: Ing. Jaime Vázquez Parada
Marzo 1998
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• Introducción
• Importancia de Comprender los Armónicos en los Sistemas actuales
•Efectos de los Armónicos
•Fuentes de Armónicos
• Convertidores estáticos de potencia
•IEEE 519
•Guía para Clientes particulares
•Guía para compañías
• Límites de duración
•Guías de fabricación
•Otras fuentes de Información
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 Introducción
 En un sistema de potencia ideal, el voltaje que abastece a los equipos de los clientes, y la corriente de carga resultante son perfectas sinusoides. En la práctica, sin embargo, las condiciones nunca son ideales, tan así que estas formas de onda se encuentran frecuentemente muy deformadas. Esta diferencia con la perfecta sinusoide seexpresa comúnmente desde el punto de vista de la distorsión armónica de las formas de onda del voltaje y de la corriente.
 La distorsión armónica en los sistemas de potencia no es un fenómeno nuevo - esfuerzos para limitarlo a proporciones aceptables ha sido el interés de ingenieros de potencia desde los primeros días de los sistemas de distribución. Entonces, la distorsión era ocasionada típicamentepor la saturación magnética de transformadores o por ciertas cargas industriales, tales como hornos o soldadores de arco. El mayor interés eran los efectos de los armónicos sobre motores sincrónicos y de inducción, interferencia telefónica, y fallas en capacitores de potencia. En el pasado, los problemas de armónicas podían se tolerados porque los equipos tenían un diseño conservador y lasconexiones Estrella aterrada - delta de los transformadores se usaron juiciosamente.
 La distorsión de la sinusoide fundamental, generalmente ocurre en múltiplos de la frecuencia fundamental. Así sobre un sistema de potencia de 60 Hz, la onda armónica tiene una frecuencia expresada por:
 
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 donde n es un entero.
La figura 1 ilustra la onda senoidal a la frecuencia fundamental (60 Hz) y su 2do,3ro, 4to, y 5to armónicos.
 
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Figura 1. La Onda Senoidal a la Frecuencia Fundamental (60 Hz) y Armónicos: 2do (120 Hz); 3ro (180 Hz); 4to (240 Hz); y 5to (300 Hz).
 La Figura 2 muestra como una onda deformada puede ser descompuesta en sus componentes armónicas. La onda deformada se compone de la fundamental combinada con las componentes armónicas de 3er y 5to orden.
 
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Figura 2. LaOnda Deformada Compuesta por la Superposición de una Fundamental a 60 Hz y Menores Armónicos de Tercer y Quinto Orden.
Los armónicos son caracterizados frecuentemente por un factor de distorsión armónica (DF) definido como:
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El factor de distorsión puede usarse para caracterizar tanto la distorsión en las ondas de voltaje como de corriente. Los factores totales de distorsión armónicapueden especificarse para una gama de armónicos tal como el segundo a través del undécimo armónico. El factor de distorsión también puede ser obtenido para armónicos sencillos o de pequeña magnitud. La distorsión armónica total (THD) es el factor de distorsión que incluye a todos los armónicos relevantes (típicamente tomado como el segundo a través del quincuagésimo armónico).[pic][pic][pic][pic][pic][pic][pic][pic][pic][pic][pic]
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 La Importancia de Entender a los Armónicos, en los sistemas actuales.
 Como se mencionó recientemente, los problemas por distorsión armónica no son nuevos ni para las compañías de...