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Catálogo 2018
PQS: Soluciones en Calidad de EnergíaPQSine Serie-P: filtros de armónicas y optimizadores de la energía
La linea PQS Serie-P es un sistema de filtros activo diseñado para eliminar oscilaciones armónicas y por consecuencia reducir costos operativos.
Con el monitoreo de la señal de corriente puede compensar las perturbaciones eléctricas sobre las corrientes medidas. El filtro asegura la eliminación de las armónicas independientemente de la cantidad de cargas en la red. A su vez se encarga de realizar la corrección del factor de potencia y el balance de cargas entre fases, mejorando de esta manera la eficiencia del sistema y reduciendo la contaminación de armónicas.
En el pasado, la mayoría de las cargas de los consumidores poseían un comportamiento netamente lineal. Esto implica que al ser conectadas a una
tensión de forma sinusoidal, la corriente también se comporta de manera sinusoidal. Por contraparte, en la actualidad, el uso de electrónica de potencia ha aumentado significativamente y continuará volviéndose la norma por las mejoras en eficiencia que ofrece. Estos dispositivos usualmente son no lineales, es decir, que cuando son alimentados con una tensión sinusoidal las mismas producen corrientes no-sinusoidales, creando así problemas a otros dispositivos conectados en la misma red.
Además de los filtros pasivos, el aumento de filtros activos es cada vez mayor donde el cos φ es cercano a 1 pero las perturbaciones armónicas cambian con una frecuencia elevada.
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PQS-P: Filtros activos de armónicasSoluciones para la corrección del factor de potencia
Una red limpia produce mayores beneficiosLos filtros activos de armónicas y optimizadores de la energía ayudan a eliminar la contaminación armónica de la red, reducir los problemas de calidad energética y lograr un uso eléctrico mas eficiente y confiable.
Las perturbaciones armónicas son un problema creciente con el aumento de electrónica de potencia y cargas no-lineales como pueden ser variadores de velocidad, servidores, computadoras o UPS.
La presencia de armónicas aumenta la corriente RMS en redes eléctricas. La circulación de estas a través de la impedancia del sistema genera distorsiones de voltaje y por lo tanto deteriora la calidad de la fuente de alimentación. Esto deriva en mayores costos operativo, tiempos de parada en la producción, sobre-calentamientos, y fallas en el equipamiento.
La instalación de los filtros debe realizarse en paralelo a las cargas contaminadoras. Realizando mediciones en tiempo real sobre la corriente de la linea y sus armónicas asociadas puede generar una corriente de compensación que neutraliza las corrientes armónicas, creando así una onda sinusoidal prácticamente perfecta (Ver fig. 1).
En la figura 2 puede observarse la corriente total de distorsión armónica sin ningún filtro. En la figura 3 puede visualizarse el resultado obtenido con el uso de PQSine Serie-P.
Además de eliminar las armónicas, también balancea las cargas entre fases, realiza compensación dinámica de potencia reactiva y reduce algunos transitorios.
Estas características evitan la resonancia de linea y aseguran una alto rendimiento y confiabilidad.
Filtro activo de armónicos
Figura 1: Principio de un �ltro activo
Figura 2: Distorsión armónica total de corrientesin �ltro activo con �ltro activo
Figura 3: Distorsión armónica total de corriente
Corriente de red
Compensación de corriente
Corriente de carga
Línea Carga
Variador defrecuencia
Fuente de armónicos(ej: motor con variador de frecuencia)Filtro activo de armónicos
PQSine Serie-P
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PQS-P: Filtros activos de armónicasSoluciones para la corrección del factor de potencia
Información general
Características:• Compensación de armónicos hasta el orden 50°
(seleccionables independientemente)• Compensación de flicker• Compensación de potencia reactiva ultra-rápida
(inductiva y capacitiva)• Balance de cargas entre fases y descarga de neutro• Diseño compacto• Sistema modular desde 60A hasta 600A• Detección de resonancia de red• Control digital avanzado con algoritmo SDC (Control
selectivo directo )• Interconexión a través de sistema ethernet y ethercat• Menú de operación fácil• Alta performance y confiabilidad• Protección integrada contra sobre-cargas, sobre-
tensiones y caídas de tensión• Instalación sencilla• Bajos costos de mantenimiento debido a su concepto
modular y bajas pérdidas
Aplicaciones típicas• Data centers (Servidores)• UPS: Sistemas de energía ininterrumpida (Fuentes
cargadoras de baterías)• Generación eléctrica alternativa (ej.: Turbinas eólicas y
paneles fotovoltaicos)• Edificios de oficinas y centros comerciales (Armónicas
del 3er orden, cancelación triple y descarga del conductor de neutro)
• Manufactura de equipamiento sensible (ej.: producción de semiconductores y obleas de silicio)
• Maquinaria de producción industrial• Sistemas de soldadura eléctrica• Maquinaria para la industria plástica (ej.: Extrusoras,
moldes para inyección)
Sistemas de seguridad• Protecciones contra:
- Sobrecargas - Cortocircuitos internos - Sobrecalentamiento - Sobretensión y caídas de tensión - Puente inversor - Resonancia
• Alarma por falla de ventilación• Seguridad y confiabilidad garantizada
Filtro activo de armónicas
Sin PQSine Serie-P Con PQSine Serie-P Distorsión armónicas generada por Oscilaciones armónicas de potencia
reactiva compensadas activamente ej. cargas no lineales
Voltaje (V)Corriente de carga (A)
Voltaje (V)Corriente de línea (A)
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PQS-P: Filtros activos de armónicasSoluciones para la corrección del factor de potencia
Panel para montaje sobre piso (60A - 300A) Panel para montaje sobre pared (60A ó 120A)
60A: Módulo de filtros activo
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PQS-P: Filtros activos de armónicasSoluciones para la corrección del factor de potencia
Sistema modular: hasta 300A en un gabinete
El diseño de sistema modular de última generación PQSine Serie-P ofrece como ventaja la posibilidad de ampliar la cantidad de filtros requeridos en el futuro. Esto permite actualizar su potencia en caso de presentarse nuevas condiciones de corrección en el futuro. Cada gabinete se entrega listo para aceptar hasta 5 módulos de 60A cada uno.
Cada columna consiste de:
• 1 a 5 Módulos de PQSine-P - 60A• 1 Unidad con sensores de corriente• 1 Pantalla LCD de 7” para control y
visualización
IP65: Refrigerado por agua
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PQS-P: Filtros activos de armónicasSoluciones para la corrección del factor de potencia
Modulo de filtro activo ( 60 A )
Módulo PQS serie-P 60 A - Vista frontal
• Módulo de filtro activo estandarizado de 60 A• Versiones:
- 3P4W: 3 fases - 4 cables, para la corrección de corrientes en neutro y fases
- 3P3W: 3 fases - 3 cables, para la corrección de corrientes entre fases unicamente
• DSP de punto flotante (32 bit), FPGA (integrado)• Frecuencia de control / conmutación: 24/48 Hz• Tiempo de reacción: 21 μs• Algoritmo directo de control selectivo
(no se requiere de un algoritmo interno FFT)• Compensación de armónicos hasta el orden 50°
(seleccionables independientemente)• Selección individual del grado de reducción armónica
Vista posterior: Pinzas de conexión, para un montaje rápido, confiable y simple a las barras del tablero
Pantalla de visualización y control TFT-LCD ( 7” / 12.1” )
• Para montaje sobre el panel frontal• Protección IP 65• LED con retroiluminación• Intensidad: 450 cd/m2
• Entrada: Pantalla táctil resistiva de 4 cables• Para configuración de parámetros, indicación de
estado, alarmas, monitoreo, almacenaje de eventos• Sistema operativo: Linux integrado• Comunicación: Ethercat maestro. Ethernet TCP/IP• Interfaz: USB, 3x optoaislada, salida a 2 relés• Temperatura de operación: - 20 ... + 55 °C• Actualización de firmware a través de tarjeta SD• Dimensiones:
- 230 x 168 x 56 mm (7”); - 340 x 270 x 53 mm (12.1”)
• Peso: 1 Kg. (7”); 2 Kg. (12.1”)
Unidad activa de sensores SU
• Interfaz para bus de sensores activo• Caja de conexión para sensores de corriente externos• Requerimiento de módulos (máx 5 módulos por
unidad)• Lado de fuente o carga seleccionable, con rango
de corriente primaria desde 100 A hasta 2500 A, y corriente secundaria de 1 A
Pantalla de visualización y control TFT-LCD en valija reforzada ( 7” / 12.1” )
• Necesario para la parametrización de los módulos PQSine Serie-P encargados sin la pantalla de visualización y control táctil
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PQS-P: Filtros activos de armónicasSoluciones para la corrección del factor de potencia
Ventajas de la topología NPC de 3 niveles en PQSine serie P
PQS-P Opera en la base de un convertidor con un circuito de topología de 3 niveles con punto neutro fijo. Debajo puede observarse el diagrama corres-pondiente a un circuito convencional con una con-figuración de 2 niveles que consiste en 6 IGBTs, es decir 2 IGBT de potencia en cada fase y camino de corriente. En caso de la topología de 3 niveles esta consiste en 12 IGBTs con 4 por fase.
El circuito puede producir 3 niveles de tensión a la salida: tensión de bus positiva en CC, tensión nula, y tensión de bus negativa en CC. En 2 niveles la salida es unicamente positiva o negativa de bus.También asegura una mayor calidad y mejores armónicos en a tensión de línea a línea, reduciendo así la potencia de filtro requerida y sus costos asociados.
Circuito de topología de 2 niveles Circuito de topología de 3 niveles
Corriente y tensión de salida para una topologia de 2 niveles
Corriente y tensión de salida para una topologia de 3 niveles
Tensión de salida ( L - L )Corriente de salida
Tensión de salida ( L - L )Corriente de salida
Ventajas principales de la topología NPC de 3 niveles
Pérdidas reducidas:
Unicamente debe conmutarse la mitad de la tensión, reduciendo así las pérdidas en los transistores. Disminuyendo así el calor producido por el circuito y aumentando la eficiencia energética.
Ondulación de la corriente reducida:
Se requiere de la mitad de potencia de salida de tensión transitoria gracias a una mayor calidad de tensión en la salida. Mejorando el desempeño y reduciendo lo requerimientos de filtrado interno.
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PQS-P: Filtros activos de armónicasInformación técnica general
Datos técnicos y valores máximos
Tipo de red / número de fases 3 fases / 3 cables; 3 fases / 4 cables
Taza de reducción armónica Hasta 99%
Configuración de red TT, TN
Corriente de compensación (fase) 60 A 120 A 180 A 240 A 300 A
Compensación de corriente (neutro) 180 A 360 A 540 A 720 A 900 A
Frecuencia 50/60 Hz +/- 3Hz
Tensión (Min./Máx) 3P3W: 200 V ... 480 V (+/- 10%)3P4W: 200 V ... 415 V (+/- 10%)
Tecnología de inversión Topología de 3 niveles NPC, IGBT
Tiempo de reacción 21 μs ( reacción del cambio inmediato en la carga )
Estado estable del tiempo de respuesta
< 300 μs ( estado estable del tiempo de respuesta a una compensación de estado completamente estable )
Frecuencia de conmutación 24 kHz
Frecuencia de control 48 kHz
Compensación armónica Hasta orden 50° seleccionables individualmente
Corrección del factor de potencia Corriente de compensación totalmente capacitiva e inductiva de 0 a 100%
Peso (módulo individual de 60 A) 51 Kg. 3P3W, 52 Kg. 3P4W
Dimensiones(módulo individual de 60 A)
482 x 678 x 222 mm (A x P x H)
Transformador de corriente Seleccionable: lado fuente o carga, rango de corriente primaria 100 A ... 2500 A, corriente secundaria 1A, clase 1 o mejor
Corriente de sobrecarga(Valor pico por 10ms)
Montaje de gabinete Pared Piso
Peso incluyendo gabinete 96 Kg. 159 Kg. 428 Kg. 479 Kg. 530 Kg.
Dimensiones con gabinete 504x291x979 504x516x979 600 x 822 x 2094
Flujo de aire 360 m3/h 720 m3/h 1080 m3/h 1440 m3/h 1800 m3/h
Pérdidas típicas Máx. 15 W/A
Interfaz Ethercat 100 Mbit/s, USB, bus de sensores activos, bus de display, Modbus TCP/IP
Temperatura ambiente -10 ... +40 °C desempeño total, hasta +55 °C reduciendo 2%/K
Clase de protección IP20 para módulo y paneles montados sobre pared, IP33 para paneles montados sobre suelo, IP54 Opcional para paneles montados sobre suelo (refrigerado por agua)
Color de panel RAL7035
Humedad 95% sin condensación
Protecciones Por sobrecalentamiento, sobretensión, baja tensión
Altitud Máx. 4000m (reducción de potencia de 1% cada 100m, entre 2000m y 4000m)
Estándares / recomendaciones de limites armónicos específicos
IEC 61000-2-2, IEC 61000-2-4, IEC 61000-3-2, IEC 61000-3-12, IEC61000-3-3, EN 50160, TOR D2, IEEE 519-1992, G5/4 y D.A.CH.CZ
Estándares de diseño EN 50178, EN 61439-1, EN 61439-2, EN 61000-6-2, EN 61000-6-4, EN55011
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Módulo de 60 A
Panel montado sobre suelo 300 A
PQS-P: Filtros activos de armónicasDiagramas dimensionales
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Gabinete montado sobre pared 60 A
Gabinete montado sobre pared 120 A
PQS-P: Filtros activos de armónicasDiagramas dimensionales
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