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FILTRADO DE ARMONICOS
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ndice
Panorama elctrico
Qu son los armnicos?
Efectos de los armnicosEstudio de una instalacin
Soluciones
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Onda Ideal
150,00
100,00
50,00
0,00
-50,00
-100,00
-150,00
0
0,
2
0,
4
0,
0,
! 1
1,
2
1,
4
1,
1,
! 2
2,
2
2,
4
2,
2,
! "
",
2
",
4
",
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Onda #istorsionada
"00,00
200,00
100,00
0,00
-100,00
-200,00
-"00,00
0
0,
2
0,
4
0,
0,
! 1
1,
2
1,
4
1,
1,
!
2
2,
2
2,
4
2,
2,
! "
",
2
",
4
",
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Carga lineal:Intensidad absorbida es con formade onda senoidal .
E$%& resistencias, car'as inducti(as en
r'imen )ermanente * no saturadas%
+motores, transformadores%%%%
Carga no lineal o deformante:
Intensidad absorbida es con formade onda no senoidal. Existencia
de armnicos. E$%& rrancadores,
(ariadores de (elocidad%%%
.i)o de car'as
U
I
I
U
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/Qu distorsiona la tensin?
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/Que son los armnicos?
El matemtico francs ean a)tiste
Fourier determino 3ue toda forma deonda )eridica no-senoidal )uede ser
re)resentada como la suma infinitas deondas senoidales cu*a frecuencias
son enteros mlti)les de la frecuencia
fundamental%
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0,00
40,00
20,00
0,00
-20,00
-40,00
-0,00
0
0,
2
0,
4
0,
0,
! 1
1,
2
1,
4
1,
1,
! 2
2,
2
2,
4
2,
2,
! "
",
2
",
4
",
"0,00
20,00
10,00
0,00
-10,00
-20,00
-"0,00
0
0,
2
0,
4
0,
0,
! 1
1,
2
1,
4
1,
1,
! 2
2,
2
2,
4
2,
2,
! "
",
2
",
4
",
250,00
200,00
150,00
100,00
50,00
0,00
-50,00
-100,00
-150,00
-200,00
-250,00
0
0,
2
0,
4
0,
0,
! 1
1,
2
1,
4
1,
1,
! 2
2,
2
2,
4
2,
2,
! "
",
2
",
4
",
+ +
=
Fundamental Armnicos
200,00
150,00
100,00
50,00
0,00
-50,00
-100,00
-150,00
-200,00
0
0,
2
0,
4
0,
0,
!1
1,
2
1,
4
1,
1,
! 2
2,
2
2,
4
2,
2,
! "
",
2
",
4
",
#escom)osicin rmnica
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om)ortamiento de los armnicos
rden Fund. ! " # $ % &
Frecuencia $' ('' ($' !'' !$' "'' "$'
)ecuencia
*(
*"
*!
)ecuenciairecta
n=(+",
)ecuenciaInersa
n=!+",
)ecuenciaomo/olar
n="+",
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/Por 3ue normalmente no 6a* armnicos de orden )ar?
Si la seal tiene la misma forma de onda en el semiciclo positivoy en semiciclo negativo, los armnicos de orden par se anulan
entre si.
Su)on'amos 3ue 6a*
armnicos de 27 orden,)odemos escri8ir 3ue&
Sa8iendo 3ue I(t +)=I(t
)Queda demostrado 3ue I2 es nulo, *a 3ue es la nica forma de cum)lir lae9)resin anterior%
once)tos 8sicos
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rmnicos de "er orden * mlti)les de tres&
Estos solo circulan por el conductor neutro, adems se suman loque puede suponer importantes sobrecargas en dicho conductor.
:as corrientes armnicas
de "er orden en un
sistema trifsico son&
on lo cual se demuestra 3ue los armnicos de "er orden son 6omo)olares%
Si no 6a* neutro la car'a sencillamente no )odr 'enerarlos, * si 6a*
conductor neutro todas las corrientes armnicas de "er orden se sumaran *
)asaran )or el neutro, con su consecuente so8recar'a%
once)tos 8sicos
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E(aluacin de las medidas
; 0alor efica1234):
; 5asa de distorsin armnica:I1
nI !"=1##
$1$n
n 1##
$
!"=
1
; istorsin
indiidual:
In
I 2
(A)nRMS
n
I = V2 (V)RMS
n
n1
V =
2
2
4
0
I1
I
THDI (%)@
Iarmnicas
4
45
; Condensadores isminucin de la im/edancia
cuando aumenta la frecuencia.
*a conexin de baterBas decondensadores /ueden /roducirresonancias /aralelo am/lificacin de los armnicos.
Calculo de la frecuenciaresonante:
*G /0
1fr=
Q
Sccfr=fn
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Efecto de los armnicos
; EDem/lo resonancia
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Efecto de los armnicos
; EDem/lo resonancia
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; 5ransformadores
Incremento de/erdidas /or efectooule.
*%&S=%I20u
I34) 8Cu
2
2
*3isteresis
14ocault
=5 6* f
Incremento de/erdidas en el ierro
24e =24ocault +23isteresis=5 6* f *
.a2 0u*
4e0Scos+2 +02
0Scos=
B
entro de la 1onason /erdidas
Efecto de los armnicos
Efecto;)obrecalentamiento en losdeanados.
; Aumento /erdidasmagnticas.
; 3endimiento deltransformador.
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; 5ransformadores
Efecto de los armnicos
K Factor
(EEUU)
Factor K
(UE)
.ransformadores
omerciales#esclasificacion del
transformador
S F 1000 HD Cactor J F 1,2>SK F SLJ F 1000L1,2> F >!>,4 HD
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; 4otoresIncremento de/erdidas /or efectooule.
Incremento de
/erdidas magnticas.Eficiencia del motor.
iro 4otor
Armonico ",+(Armonico ",-(
1 2 " 4 5 M - o M - o
)ECUE9CIA
Efecto de los armnicos
Efecto;)obrecalentamiento en losdeanados.
; Aumento /erdidasmagnticas.
; 3endimiento del motor.
; 3educcin del /ar.; 0ibracionesG oscilaciones.
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Efecto de los armnicos
; 4otores
n=5 nn
n=V2HVF = HVF
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; Factor de /otencia
P Potencia cti(a=PC =
Efecto de los armnicos
S Potencia cti(a +Potenciao cti(a
CAU)A) E F.8.H(
#esfase entre tensin * corriente&
Potencia @eacti(a%Presencia de )ertur8aciones armnicas
#ese3uili8rio de consumos entre fases
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; Factor de /otencia)inarmonicos: 2
*
*2 +7
2
0os =
=S
Conarmonicos: 2
* *
*
2 +7 +
8
2
24 = =S
Efecto de los armnicos
Q
#
S1
S.
P
)J
Cos 8
os F PC
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; Factor de 8otencia >EDem/lo@:8 = #'' ,K 6 = (7! ?ar 6 5IL = #ML
=0,90
400
2
2
400 +192
S
2
0os
= =
11=0,90
1 +0,482=
1 +THDI2
PF =Dist
PF =cosPFDist=0,90,9 =0,81
Efecto de los armnicos
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ormas * limites
IE 1000-"-4
IEEE-51=&1==2
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onclusionesSobre la eficiencia..
:a eficiencia ener'tica es la o)timiacin el con!"#o
el$c%rico & calia e la ona & calia e
!"#ini!%ro
:a no eficiencia energtica com)orta costes econmicos,tcnicos * ecol'icas
El 'Confor% el$c%rico conlle(a la 'eneracin de armnicos *
fu'as% Por tanto es necesario su eliminacin * control%
:a medida nos a)orta la informacin necesaria )ara conocer elfuncionamiento de nuestra instalaci, * )oder 8uscar
diferentes a)licaciones de me$ora%
El filtrado de armnicos * la com)ensacin de reacti(a,)ermiten una ma*or demanda de )otencia en una instalacin,e(itando )aradas de )rocesos * a(eras