Armonicos

INTRODUCCION

El siguiente material expone temas sobre los armónicos, que no son más que deformaciones en la forma de onda que presenta la corriente alterna, presentando una variación de la frecuencia que afecta tanto los equipos eléctricos como los conductores.

Dentro de los temas a tratar esta Trayectoria De Los Armónicos, teoría de los armónicos, origen de los armónicos, contenido normalde armónico, equipos que producen armónicos y métodos para reducir los armónicos.

Cada uno de los temas de desglosara de manera individual y en la mayoría de los casos se utilizara gráficas para ilustrar lo tratado.

ARMONICOS

En sistemas eléctricos de corriente alterna los armónicos son, igual que en acústica, frecuencias múltiplos de la frecuencia fundamental de trabajo del sistema ycuya amplitud va decreciendo conforme aumenta el múltiplo. En el caso de sistemas alimentados por la red de 50 Hz, pueden aparecer armónicos de 100, 150, 200, etc Hz.

Cuando se habla de los armónicos en las instalaciones de energía, son los armónicos de corriente los más preocupantes, puesto que son corrientes que generan efectos negativos. Es corriente trabajar únicamente con valorescorrespondientes a la distorsión armónica total (THD).

Los armónicos son distorsiones de las ondas sinusoidales de tensión y/o corriente de los sistemas eléctricos, debido al uso de cargas con impedancia no lineal, a materiales ferromagnéticos, y en general al uso de equipos que necesiten realizar conmutaciones en su operación normal.

La aparición de corrientes y/o tensiones armónicas en el sistemaeléctrico 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 útil de los equipos, entre otros.

En un sistema de potencia eléctrica, los aparatos y equipos que se conectan a él, tanto por la propia empresa comopor los clientes, están diseñados para operar a 50 ó 60 ciclos, con una tensión y corriente sinusoidal. Por diferentes razones, se puede presentar un flujo eléctrico a otras frecuencias de 50 ó 60 ciclos sobre algunas partes del sistema de potencia o dentro de la instalación de un usuario.
La forma de onda existente esta compuesta por un número de ondas sinusoidales de diferentes frecuencias,incluyendo una referida a la frecuencia fundamental. En la figura se observa la descomposición de una onda distorsionada en una onda sinusoidal a la frecuencia fundamental (60 Hz) más una onda de frecuencia distinta.

El término componente armónico o simplemente armónico, se refiere a cualquiera de las componentes sinusoidales mencionadas previamente, la cual es múltiplo de la fundamental. Laamplitud de los armónicos es generalmente expresada en por ciento de la fundamental.

Los armónicos se definen habitualmente con los dos datos más importantes que les caracterizan, que son:

* Su amplitud: hace referencia al valor de la tensión o intensidad del armónico.

* su orden: hace referencia al valor de su frecuencia referido a la fundamental (60 Hz). Así, un armónico de orden 3tiene una frecuencia 3 veces superior a la fundamental, es decir 3 * 60 Hz = 180 Hz.
El orden del armónico, también referido como el rango del armónico, es la razón entre la frecuencia de un armónico fn y la frecuencia del fundamental (60 Hz).
(Por principio, la fundamental f1 tiene rango 1).

Trayectoria De Los Armónicos

Toda corriente eléctrica fluye por donde se le presenta menorresistencia a su paso. Por esta razón las corrientes armónicas siguen trayectorias distintas, pues se tiene que las impedancias de los sistemas varían según la frecuencia. Donde se tiene que la reactancia inductiva se incrementa con la frecuencia y la resistencia se incrementa en menor medida, mientras que la reactancia capacitiva disminuye con la frecuencia. Así las armónicas fluyen hacia donde se le...