Introducción al análisis armónico de redes e instalaciones eléctricas

Introducción al Análisis Armónico de Redes E Instalaciones Eléctricas
Introducción

 
La tensión que se suministra a los usuarios y la corriente resultante de sus equipos deberían se ondas senoidales perfectas de 60 Hz, sin embargo, las no linealidades presentes en el sistema y en las cargas de los usuarios, causan distorsión en las formas de onda de tensión y corriente. Las cargas nolineales producen corrientes no senoidales (alto contenido de armónicas) a pesar de que se alimenten de una tensión senoidal pura. La distorsión de la corriente provoca la distorsión de la tensión cuando fluye por las impedancias de la red eléctrica.
* • Las principales causas de la producción de armónicas son las siguientes:
* Distorsión debida a la saturación magnética de materiales.
*Configuración geométrica de máquinas eléctricas.
* Comportamiento no-lineal de las cargas, es decir, comportamiento de interrupción periódica repetitiva en circuitos eléctricos.
• Efectos de las armónicas en la red eléctrica desde el punto de vista técnico
Desde el punto de vista técnico, las armónicas producen una serie de efectos negativos, que se resumen en lo siguiente:
* Incremento depérdidas en la red eléctrica y equipos.
* Disminución de la vida útil de los equipos.
* Pérdida de la calidad y de la confiabilidad del sistema eléctrico.
Aunque las corrientes armónicas de las cargas son las responsables de la distorsión de la tensión, una carga individual no puede controlar dicha distorsión, porque también depende de las corrientes solicitadas por el resto de las cargas yde la impedancia del sistema eléctrico.
Por tanto, una misma carga provocará diferentes niveles de distorsión en la tensión en función de donde se encuentre dentro del sistema eléctrico. El reconocimiento de esta circunstancia da lugar a la división de las responsabilidades en el control de la distorsión armónica.
La norma IEEE 519-1992, establece una serie de recomendaciones y requisitos parael control de las armónicas en los sistemas eléctricos y especifica lo siguiente:
* El control de la cantidad de armónicas de corriente inyectadas al sistema eléctrico la deberá tener el consumidor.
* Si se asume que la inyección de armónicas de corriente se encuentra dentro de límites razonables, el control de la distorsión de tensión lo deberá ejercer la entidad que tiene el control dela impedancia del sistema eléctrico, que generalmente será la compañía suministradora.
En el sistema eléctrico, las armónicas pueden provocar resonancias serie y paralelo entre las impedancias propias del sistema y los elementos capacitivos conectados al mismo (generalmente bancos de compensación de reactivos y filtros pasivos), lo que puede dar lugar a la aparición de tensiones excesivas y a lacirculación de corrientes elevadas por los bancos de capacitores.
• Técnicas para mitigar las armónicas en redes eléctricas
* Reducir la aportación de corrientes armónicas
* Utilizar filtros sintonizados
* Modificar la respuesta a la frecuencia del sistema eléctrico
* Filtros activos
* Filtros pasivos
  
Enfoque
Durante el curso el participante aprenderá lo siguiente:
Losconceptos básicos relacionados con las cargas generadoras de armónicas y los efectos sobre los diferentes componentes de la red eléctrica.
Los conceptos básicos relacionados con el método de análisis de Fourier, definiciones y conceptos fundamentales de la energía eléctrica.
Se hace referencia a los métodos de mitigación y medición de armónicas.
Se hace referencia a la normatividadNorteamericana IEEE 519-1992 y la forma en que se aplica.
A quién va dirigido
Ingenieros en planeación de sistemas eléctricos industriales.
Ingenieros responsables del sistema eléctrico de una planta de producción.
Consultores y diseñadores de sistemas eléctricos.
Ingenieros responsables de los estudios especializados de redes eléctricas.
Temario
1.1. Introducción
• Antecedentes breves
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