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Ahorro de energía y mejora de la calidad de energía corrigiendo el factor de potencia total

Armonicos y Su Tratamiento

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Electricidad

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  • Ahorro de energa y mejora de la calidad de energa corrigiendo el factor de potencia total

  • Schneider Electric 2- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Factor de potencia total.

    211

    1

    1001

    1

    +

    ==

    Itotal

    totalTOTAL

    THDIV

    P

    S

    PPF

  • Armnicos en la red elctrica y su tratamiento.

  • Schneider Electric 4- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Armnicos en la red y su tratamiento

    1.Conceptos tericos

    2. Prdidas por armnicos

    3. Filtrado activo

  • Schneider Electric 5- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Armnicos en la red elctrica y su tratamiento.

    Definiciones bsicas:

    Series de Fourier.

    =

    +=1

    0 )(2)(n

    nn tnsenYYty

  • Schneider Electric 6- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Armnicos en la red elctrica y su tratamiento.

    =T

    RMS dttyTY

    0

    2 )(1

    =

    =1

    2

    nnRMS YY

    Valor eficaz de una seal deformada

    Valor eficaz de una seal deformada en trminos de sus componentes armnicas Representacin grfica

  • Schneider Electric 7- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Armnicos en la red elctrica y su tratamiento.

    1

    2

    2

    I

    I

    THD nn

    ==

    ndices de distorsin:

    Representacin grfica

  • Schneider Electric 8- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Armnicos en la red elctrica y su tratamiento.

    L

    nn

    I

    I

    TDD

    == 22

    ndices de distorsin:

  • Schneider Electric 9- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Armnicos en la red elctrica y su tratamiento.

    Lmites admisibles en tensin segn IEEE 519-92:

  • Schneider Electric 10- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Armnicos en la red elctrica y su tratamiento.

    Lmites admisibles en corriente segn IEEE 519-92:

  • Schneider Electric 11- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Armnicos en la red y su tratamiento

    1.Conceptos tericos

    2. Prdidas por armnicos

    3. Filtrado activo

  • Schneider Electric 12- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    =

    =1

    2

    nnRMS II

  • Schneider Electric 13- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    =

    =1

    2

    nnRMS II

    =

    +=2

    221

    nnRMS III

  • Schneider Electric 14- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:Prdidas resistivas un caso real: %8,10=THD

    AIRMS 1039=

  • Schneider Electric 15- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    %8,10=THD AIRMS 1039=

    Prdidas resistivas un caso real:

  • Schneider Electric 16- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    %8,10=THD AIRMS 1039=

    Prdidas resistivas un caso real:

    11

    2 +=

    THD

    II RMSH

  • Schneider Electric 17- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    RMSH AA

    I 112

    1108,01

    1039

    2

    =+

    =

    %8,10=THD AIRMS 1039=

    Prdidas resistivas un caso real:

    11

    2 +=

    THD

    II RMSH

  • Schneider Electric 18- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    RMSH AA

    I 112

    1108,01

    1039

    2

    =+

    =

    %8,10=THD

    kWARIP HH 25211222 ==

    AIRMS 1039=

    Prdidas resistivas un caso real:

    11

    2 +=

    THD

    II RMSH

  • Schneider Electric 19- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    RMSH AA

    I 112

    1108,01

    1039

    2

    =+

    =

    %8,10=THD

    kWARIP HH 25211222 ==

    AIRMS 1039=

    kWHHkWEAO 000.2193652425 ==

    Prdidas resistivas un caso real:

    11

    2 +=

    THD

    II RMSH

  • Schneider Electric 20- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

  • Schneider Electric 21- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    Prdidas por efecto piel:

    Af

  • Schneider Electric 22- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    Prdidas por efecto piel:

    Af >>>>Af

  • Schneider Electric 23- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    Conduccin de condensadores y capacidades parsitas:

    CjZC

    1=

    Impedancia Capacitiva

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    160

    180

    0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

    Frecuencia Hz

    Imp

    edan

    cia

    %

  • Schneider Electric 24- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    Prdidas en mquinas rotativas:

  • Schneider Electric 25- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    Prdidas en transformadores:

  • Schneider Electric 26- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Prdidas en el sistema elctrico por armnicos:

    Otros inconvenientes en el sistema:

    Disparos fantasmas de protecciones.Malfuncionamiento de equipos electrnicos.Calentamiento de generadores.Reduccin de la vida til de equipos.Sobrecarga de neutro (tercer armnico).Debilitamiento de aislamientos.

  • Schneider Electric 27- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Armnicos en la red y su tratamiento

    1.Conceptos tericos

    2. Prdidas por armnicos

    3. Filtrado activo

  • Schneider Electric 28- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Filtrado activo de armnicos:

    Fuente XFMRInstalacinTpica CTs

    Posicin Alternade CTs

    Cargas

    Filtro Activo

  • Schneider Electric 29- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Filtrado activo de armnicos:

    +C

    E

    C

    E

    C

    E

    C

    E

    C

    E

    C

    E

    C

    de LneaInductor

    FiltradoCircuito

    Contactor dePrecarga

    Inductor

    Fusible

    ACLnea

    S4

    S5

    S6

    S1

    S2

    S3

    Fusible

    Fusible

  • Schneider Electric 30- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Filtrado activo de armnicos:

    Forma de OndaSalida Corriente

    Accusine

    Forma de OndaCarga

    Forma de Ondade la Fuente

    =

    +

  • Schneider Electric 31- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Filtrado activo de armnicos:

    Un caso de xito:

    M M

    Medida

    Accusine

    200 HP200 HP

    1000 A

    440 V42 kA

  • Schneider Electric 32- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Filtrado activo de armnicos:

    Un caso de xito:

  • Schneider Electric 33- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Filtrado activo de armnicos:Un caso de xito:

    Evolucin del TDD

    12,72%13,34%

    12,37%

    2,86% 2,77%2,11%

    0,00%

    2,00%

    4,00%

    6,00%

    8,00%

    10,00%

    12,00%

    14,00%

    16,00%

    Fase A Fase B Fase C

    Antes

    Despus

  • Schneider Electric 34- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

    Filtrado activo de armnicos:Un caso de xito:

  • Schneider Electric 35- Eficiencia Energtica- Felipe Salcedo

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