El mundo actual está constantemente bombardeado por la demanda de energía eléctrica, tanto en hogares como en industrias. Sin embargo, este aumento en la necesidad de electricidad ha traído consigo un problema: los armónicos. Estas perturbaciones en la calidad de la energía tienen un impacto significativo en la eficiencia de nuestros equipos y en el funcionamiento de nuestras instalaciones. En este artículo, exploraremos en detalle el impacto de los armónicos en la calidad de la energía y cómo podemos mitigar sus efectos negativos. ¡Descubre cómo asegurar un suministro eléctrico más estable y eficiente!
En los primeros años, los armónicos no prevalecían en la mayoría de las industrias, ya que la mayoría de las cargas eran cargas lineales, como motores de inducción trifásicos, iluminación incandescente y sistema de calefacción, etc. Estas cargas lineales consumen corriente sinusoidal a la misma frecuencia que la del voltaje. Debido a los rápidos avances en la electrónica de potencia, el impacto se está sintiendo en los escenarios eléctricos. Varios parámetros como control de velocidad preciso, fuente de alimentación ininterrumpida; etc se están logrando con relativa facilidad y todo el crédito va a la electrónica.
Por otro lado, con un aumento en las cargas no lineales, las industrias también han enfrentado problemas de calidad del sistema de energía. Los armónicos contaminan la red de energía eléctrica, lo cual es un gran problema, y toda instalación eléctrica conectada a la red se ve afectada por problemas de calidad de energía. A medida que se utilizan más y más equipos basados en dispositivos semiconductores para aplicaciones de ingeniería eléctrica, especialmente en aplicaciones de energía, el crecimiento de los armónicos en los días venideros aumentará aún más. Por lo tanto, es esencial que todo ingeniero eléctrico y de instrumentación comprenda el efecto de los armónicos y tome las medidas necesarias para minimizar su impacto.
Dado que la electrónica de potencia es bien aceptada en las industrias debido a la facilidad de operación y control junto con el ahorro de energía, se ha vuelto absolutamente necesario comprender el efecto de los armónicos en la calidad de la energía y cómo afectan los armónicos a la otra instalación eléctrica. Por lo tanto, antes de seleccionar equipos como variadores de frecuencia de voltaje variable (VVFD), variadores de CC basados en SCR, arrancadores suaves para aplicaciones de motor, fuentes de alimentación ininterrumpida (UPS), grupos electrógenos de soldadura (basados en SCR e IGBT), es importante considerar el impacto de armónicos en el sistema de potencia que son generados por este equipo.
ARMÓNICOS Y SU IMPACTO EN EL SISTEMA DE POTENCIA:
Calidad del Suministro Eléctrico – Aspecto Técnico
Como cualquier otro producto, la electricidad también se considera un producto. En consecuencia, la energía eléctrica está sujeta a ciertas normas de calidad. Si la calidad no es suficiente para garantizar la seguridad de suministro requerida por el cliente, se deben tomar medidas de calidad. Además de las características de calidad, son importantes los siguientes criterios:
- Seguridad
- Fiabilidad
- Compatibilidad con el entorno
La empresa de servicios públicos tiene que garantizar un cierto requisito de calidad a la energía, por otro lado, el cliente debe utilizar dispositivos que garanticen un cierto nivel de «seguridad de avería».
Resumen de la calidad de la tensión
Se deben tener en cuenta los siguientes parámetros para analizar la calidad de la energía.
- caída de tensión
- Cambios lentos de voltaje
- Cambios rápidos de voltaje
- Interrupción de tiempo breve
- Interrupción de tiempo prolongado
- parpadeos
- Sobretensión Temporal
- Sobretensión transitoria
Sobretensiones y transitorios en el sistema de potencia
Las sobretensiones y transitorios en el sistema de energía son indeseables y tienen los siguientes efectos adversos:
- Aumente el mantenimiento y el tiempo de inactividad
- Reducción de la vida útil del equipo.
- Hacer que las computadoras detengan la ejecución de programas.
- Crear datos falsos en la computadora
- Borrar datos en la computadora
- Puede dañar el disco duro de la computadora
- Provocar daños en el aislamiento de transformadores y motores.
- Provocar disparos molestos de variadores de velocidad ajustables
- energía desperdiciada
¿QUÉ SON LOS ARMÓNICOS?
Idealmente, el voltaje y la forma de onda actual son sinusoidales. Sin embargo, debido a la creciente popularidad de la electrónica y otras cargas no lineales, la forma de onda a menudo se distorsiona. La forma de onda distorsionada se puede resolver en múltiplos fundamentales e integrales de frecuencia fundamental según la serie de Fourier. Por lo tanto, la forma de onda distorsionada contendrá armónicos.
forma de onda compuesta de fundamental, 3rd y 5el Armónicos
Una onda sinusoidal de voltaje o corriente pura no tiene distorsión ni armónicos, y una onda no sinusoidal tiene distorsión y armónicos. La distorsión de armónicos causada por diferentes dispositivos no lineales aporta armónicos en la red y, como resultado, toda la red eléctrica se contamina.