ANALISIS DE ARMÓNICOS
Disponemos de Fluke 435 II para analisis de calidad de energía para realizar medidas de armónicos en la red eléctrica. Podemos checar la potencia de hasta el 50 armónico. La THD o distorsión armónica total es la suma de la potencia de los armónicos dividida por la potencia de la fundamental. Este análisis es una de las facetas más importantes a seguir cuando estemos analizado calidad de energía. Nuestros equipos muestran el THD además de mostramos las formas de onda de corriente y voltaje o poder y los armónicos de estos tres por separado.
EFECTOS DE LOS ARMÓNICOS EN LA RED ELECTRICA
- Aumento de la potencia a transportar, empeorando el factor de potencia de la red.
- Disparo intempestivo de interruptores automáticos.
- Sobrecargas en conductores
- Vibraciones y sobrecargas en las máquinas.
- Creación de inestabilidad en el sistema eléctrico.
- Mal funcionamiento en Relís de protección.
- Disminución de la impedancia de los condensadores,
- Perturbaciones en equipos de control.
- Mediciones erróneas en equipos de medida.
- Perturbaciones en equipos de control
Las compañías eléctricas, están analizando las penalizaciones a aplicar a las instalaciones industriales
que sean generadoras de armónicos, de igual forma que lo hacen para aquellas que generan
energía reactiva.
La norma UNE-EN 60150:1996 define la tensión armónica como una tensión senoidal cuya frecuencia es múltiplo entero de la frecuencia fundamental de la tensión de alimentación en el sistema.
El matemático francés Fourier, definió que "cualquier señal periódica, por compleja que sea, se puede descomponer en una suma de señales senoidales cuya frecuencia es múltiplo de la frecuencia fundamental o de referencia".
Los armónicos generan cargas no lineales, que conectadas a la red eléctrica alterna y senoidal, absorben corrientes no lineales y cuya amplitud y frecuencia depende de la deformación de la onda de corriente al aplicar una tensión senoidal. Estas cargas no lineales son por lo general periódicas.
Importancia de la tercera armónica
Como se ve en la figura la tercera armónica vemos que la onda fundamental tiene una amplitud igual a tres veces la tercera armónica y ambas tienen su valor pico al mismo instante. La tercera armónica tiene la particularidad de que su frecuencia es múltiplo eléctrico de la fundamental y tiene secuencia cero por lo que en el sistema trifásico de 4 hilos A, B, C y N entra en anillo con las 3 fases desplazándose por el N (Neutro), igual ocurre con la sexta y novena, etc.
Importancia de la quinta armónica
En la siguiente figura se muestra la forma de onda de la quinta armónica, en la misma aparece la onda deformada con su valor pico correspondiente, que es la suma grafica de las ondas fundamental y armónica y ambas tienen su valor pico en el mismo instante. La quinta armónica a diferencia de la tercera NO es múltiplo eléctrico de la fundamental por lo tanto vemos que se desplaza por las tres fases A ,B y C, esta es la primera armónica que afecta a los condensadores y al sistema trifásico, al igual que la séptima y onceaba, etc.
Estas dos distorsiones armónicas tercera y quinta serán las mas importantes a la hora de determinar la corrección del factor de potencia en instalaciones industriales, puesto que los condensadores deben instalarse formando filtros pasivos (L-C).
La IEEE std 519-1992 nos indica cuales son los límites de THD (distorsion armonica total) y de TDD (demanda de distorsion total).
