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ARMONICOS-3
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10/04/2015 TECSUP AQP 1
Efecto en tableros
Los tableros diseados para corrientes de 60 Hz pueden presentar
resonancia debido a los campos
magnticos generados por corrientes
armnicas de alta frecuencia.
Cuando esto sucede el tablero empieza a vibrar y emite un zumbido a
las frecuencias armnicas.
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Sistema de Proteccin
Los equipos de proteccin actan en cualquier momento.
Los termomagnticos saltan porque aunque la Irms est
dentro de los mrgenes, los armnicos provocan
calentamientos, lo que supone aumento de la temperatura
y disparo de la unidad trmica.
Los diferenciales saltan cuando los equipos se protegen
con filtros CEM, los cuales provocan fugas a tierra.
Se introducen corrientes de alta frecuencia, no peligrosas
para electrocucin pero que pueden producir bloqueo o
cegado del diferencial en presencia de defectos que si son
peligrosos.
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Resonancia Un condensador en paralelo con una bobina forman un circuito
resonante, que puede amplificar seales de una determinada
frecuencia.
Cuando en una instalacin colocamos una batera de condensadores,
formamos un circuito resonante. Este circuito amplificar ciertos
armnicos, haciendo los efectos mas perjudiciales, puede llegar a
quemas bateras de condensadores.
ANTES DE INSTALAR UNA BATERIA DE CONDENSADORES, HAY
QUE MEDIR LOS ARMONICOS Y ELIMINARLOS.
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Vibraciones y Acoplamientos.
Las altas frecuencias, subidas y bajadas rpidas de
seales distorsionadas, provocan interferencias
electromagnticas que pueden ser radiadas o
conducidas.
Estas, pueden producir vibraciones en tableros y
transformadores electricos, y acoplamiento en redes de
comunicacin (telefona, redes de ordenadores)
Se usa cables apantallados para que la comunicacin sea
fiable.
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Deterioro de la forma de onda
En una instalacin con gran cantidad de armnicos, la
corriente distorsionada puede provocar deformacin de la
onda de tensin, llegando a presentar achatamiento en la
parte superior e inferior, por lo tanto no se alcanza el valor
pico.
Se reduce tiempo de vida de diodos rectificadores, provoca
paradas intempestivas en variadores de velocidad,
destruccin de datos en ordenadores, parpadeo.
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Voltaje entre neutro y tierra distinto a cero.
La circulacin de corriente por el conductor neutro provoca
una cada de tensin entre neutro y tierra, esto debido a
que la resistencia del cable de neutro no es cero.
Es recomendable que la instalacin tenga un buen sistema
de tierra
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4.7 Motores Asncronos.
Las tensiones armnicas aplicadas
sobre mquinas asncronas
provocan la circulacin de
corrientes de frecuencias
superiores a 60 Hz en el rotor.
Estas corrientes provocan prdidas
suplementarias proporcionales a
(Uh2/h).
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Lneas Elctricas.
Al aumentar la frecuencia aumenta la impedancia.
El efecto pelicular aumenta provocando mas calentamientos
Es recomendable utilizar cables con seccin superior a la recomendada y que adems sean ignfugos, esto es, que no extiendan el fuego en caso de que se produzca
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Condensadores.
Los condensadores disminuyen su impedancia con la frecuencia.
El efecto sobre condensadores ya existentes es una sobrecarga que puede llegar a
quemarlos.
Aparecen corrientes parasitas y resonancia.
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Computadoras y cargas informticas.
Los ordenadores son elementos que mas
armnicos producen y al mismo tiempo los mas
sensibles a estos.
En el ramal de los ordenadores las componentes
armnicas pueden ser considerablemente altas,
favoreciendo la prdida de datos, rotura de
discos duros, mal funcionamiento y
reinicializaciones.
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Transformadores y alternadores
Los efectos en transfomadores son mltiples:
- Calentamiento del bobinado
- Aumento de la impedancia con la frecuencia, con lo que aumenta tambien el THDu
- Aumento de prdidas por corrientes de Foucault
- Vibraciones y ruidos anormales
- Prdidas suplementarias en los arrollamientos inductores y amortiguacin del rotor en alternadores.
Es una buena prctica mantener a los transformadores al 50% de su carga
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PROPAGACIN DE LOS ARMNICOS
Van de las cargas no lineales hacia cargas de menor
impedancia.
Los transformadores son atenuadores
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SOLUCINES A LOS ARMNICOS
La limitacin de los armnicos es un asunto de
todos los participantes en el tema:
- El fabricante: desarrollar equipos que generen
pocos armnicos
- El usuario: limitar el nivel de armnicos en su
instalacin
- El distribuidor: proporcionar una alimentacin de
calidad
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SOLUCINES A LOS ARMNICOS
Los efectos nocivos de los armnicos pueden
limitarse con:
Una correcta eleccin de equipos de baja emisin de armnicos
Por la estructura de la instalacin
Por la filtro o compensadores
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SOLUCINES A LOS ARMNICOS
SECCION DE LOS CONDUCTORES
Uno de los efectos mas importantes de las corriente
armnicas es el incremento del valor de la corriente en
una instalacin trifsica.
As, en un circuito limpio, se utiliza una determinada
seccin en funcin a la corriente de servicio, los valores
de las corrientes armnicas, obligan a utilizar secciones
superiores, en funcin a las condiciones de anormalidad.
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ESTRUCTURA DE LAS INSTALACIONES
Elegir correctamente la tensin de alimentacin y el punto de conexin de los receptores atenua la tasa de
armnicos.
Es preferible conectar un receptor que produce una elevada tasa de armnicos lo mas cerca posible de la
fuente o del origen de la instalacin, para que la parte
afectada sea lo mas reducida posible.
SOLUCINES A LOS ARMNICOS
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ESTRUCTURA DE LAS INSTALACIONES
Utilizar un conductor neutro por separado
Duplique seccin del neutro.
No conectar receptor sensible con cargas no lineales.
SOLUCINES A LOS ARMNICOS
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SOLUCINES A LOS ARMNICOS
Elementos que cancelan (transformadores)
Elementos que absorben (filtros,condensadores)
Filtrado de Armnicos
Filtros Activos: genera corriente
opuesta.
Filtros Pasivos: presentan baja
impedancia a cierta frecuencia.
Hibridos.
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SOLUCIONES TRADICIONALES Transformadores
Tienen aplicacin en el campo de los armnicos
gracias a la propiedad de poder aislar las cargas
de las fuentes
Nos permiten tener una carga controlada en una
zona concreta para no perjudicar el resto.
Se pueden confinar armnicos de determinado
orden, sobretodo en las areas de mayor virulencia,
pudiendo ser suficiente para reducir las
consecuencias aguas arriba
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SOLUCIONES TRADICIONALES
Transformadores
No son transformadores convencionales, ya que
sufriran calentamiento excesivo, un alto valor de
desclasificacin o vibraciones y en el peor caso
destruccin.
Se construyen con materiales y caracteristicas
especiales para poder soportar la presencia de los
armnicos manteniendo la mnima calidad de
tensin.
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SOLUCIONES TRADICIONALES
Transformadores
Los transformadores de aislamiento tringulo/estrella
reducen la propagacin de corrientes armnicas al lado
alimentacin.
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SOLUCIONES TRADICIONALES
Transformadores
Los transformadores de aislamiento tringulo/estrella
mantienen retenidos los armnicos tercero, noveno y
multiplos de tres, que particularmente tambin circulan
por el neutro, evitando su destruccin por calentamiento
excesivo.
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SOLUCIONES TRADICIONALES
Transformadores de doble secundario
Para cargas trifsicas donde predominan los armnicos
quinto y septimo, la solucin anterior no es adecuada.
En lugar de ello se utiliza un transformador de doble
secundario con un decalaje angular de 30 en sus
tensiones de salida.
El mismo efecto se consigue si utilizamos 02
transformadores de distinta conexin, obteniendo el
mismo decalaje de 30.
Esto implica que se debe repartir las cargas en las dos
salidas
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SOLUCIONES TRADICIONALES
Transformadores de doble secundario
debido al desfasaje de los secundarios, las corrientes
armnicas estn tambin desfasadas, y aguas arriba se
suman, con ello se obtiene una reduccin de la tasa de
distorsin de corriente, en particular del quinto y septimo
armnico, ocurriendo lo mismo con el 17 y el 19.
Se debe colocar solo cargas trifsicas en los secundarios
y los niveles de carga han de ser parecidos.
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Filtro de Tercer Orden en el neutro
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Rectificador 1 sin y con filtro.