Armonicos En Transformadores trifasicos Conexion Y/y

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Análisis armónico en una maquina FEEDBACK
conexión Y-y
Daniel Arévalo, darevaloc@est.us.edu.ec
Universidad Politécnica Salesiana, Sede Cuenca

Resumen—En este presente documento se hace el estudio de
armónicos para un trasformador vitrifico conectado en Y-y, los
armónicos que esta conexión inyecta a la red en vacío, con carga,
también se hace los cálculos y el análisis matemáticosen series
de fourier de la onda para tener una manipulación matemática
de esta y poder implementar el filtro pasivo.
Index Terms—Transformador Trifasico, Maquinas FeedBack,
Filtro Pasivo.

I.

I NTRODUCCIÓN

Analizar la componente del tercer armónico provocada por
un trasformador conectado en Y-Y al sistema eléctrico. Representar la señal eléctrica como una serie de Fourier eidentificar
que el tercer término de la serie corresponde físicamente al
tercer armónico de la señal, esto se conseguirá obteniendo
datos reales y comparando con la serie de Fourier. Se aborda
los temas de armónicos, factores en el sistema eléctrico que
pueden provocar armónicos, medición de armónicos; series de
Fourier para una señal periódica.
II.
II-A.

M ARCO T EÓRICO

Armónicos

En loscasos ideales se puede considerar las señales de
voltajes como ondas sinodales perfectas, pero en realidad eso
no ocurre debido a la existencia de componentes armónicos los
cuales cuya frecuencia es un múltiplo entero de la fundamental, la suma de estas da como resultado la señal distorsionada
original. Siendo esta de 60 Hz, y los armónicos que se generan
en mayor cantidad en los sistemaseléctricos son los de orden
impar como 180 Hz el tercer armónico, 300 Hz el quinto
armónico, 420 Hz el séptimo armónico y así sucesivamente.[1][2] Generalmente los armónicos eran tolerados porque
la configuración estrella aterrizada de los sistemas eléctricos
cancelaban los efectos de los mismos.[1][2] En la siguiente
ilustración se puede apreciar la onda sinusoidal de corriente
alterna a lafrecuencia fundamental de 60 Hz, conjuntamente
con su segundo, tercero, cuarto y quinto armónico, en la
Fig1 (a), (b), (c) y (d) respectivamente, mientras mayor es el
armónico (w) la relación de frecuencia angular de las ondas
(w) se acrecienta.
En la gráfica se puede preciar la señal con el mayor
armónico posee menor amplitud, por esta razón los estudios
de calidad de energía se referenciaen la mayoría de los casos
a analizar problemas con distinción hasta de 50.[1]

Figura 1. Forma de Onda de los Armónicos

II-B. Factores que provocan armónicos en el sistema eléctrico.
II-B1. Señales de frecuencias menores a 60 Hz A los equipos que generan este tipo de señales se los llama subarmónicos, los que podrían causar parpadeos luminosos susceptibles
al ojo humano.[1]:
II-B2.Señales de frecuencias mayores a 60 Hz El origen
de las señales perturbadoras en los sistemas de distribución
industrial que generan variaciones o picos en los voltajes y
corrientes de los sistemas eléctricos, son causados por los
siguientes factores:[1][3] • El incremento de uso de equipo
de electrónica de potencia, que poseen voltajes y corrientes
no lineales que inyectan al sistema verdaderascorrientes
armónicas, entre los cuales están, los rectificadores, inversores, convertidores de frecuencia, cicloconversores.[1][3] • El
extenso uso de banco de condensadores, ya sea para corregir
el factor de potencia o regulación de voltaje, colocados cerca
de fuentes generadoras de armónicos, lo que produce una
resonancia, lo cual amplifica el nivel de armónicos existente
en elsistema.[1][3]:
II-C.

Series de Fourier

El estudio de las series de Fourier es aplicable a las señales
eléctricas siempre que estas sean señales periódicas y sirve
para calcular los coeficientes que conforman la serie de Fourier
que describe el armónico. [1][3][4] La función periódica es:
f (t) = f (t − T )
La serie se puede resumir como:

(1)

2

∞

1
f (t) = a0 +
(ancos(nw0) +...