Factor de Potencia en Condiciones Armónicas - Sesión de PREGUNTAS RESPUESTAS

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SESIÓN DE PREGUNTAS - RESPUESTAS

P: ¿Existen análisis sobre interarmónicas respecto a los bancos de capacitores? Resp: Hasta donde tengo información no conozco un análisis de interarmónicas aplicados a bancos de capacitores en la industria, de lo que hay bastante y más preocupante es problemas de bancos ante condiciones armónicas. P: ¿Cómo es más recomendable compensar, de forma fija o con bancos automáticos? Resp: No hay una respuesta concreta pues depende del sistema a compensar. Si la potencia reactiva a compensar se mantiene con pocas variaciones, será recomendable un banco fijo. En caso de tener variaciones grandes tal que se justifique el uso de bancos automáticos se puede realizar. Es importante mencionar que será más difícil operar bancos automáticos ante la presencia de armónicas. P: ¿La corrección del factor de potencia con filtros ayuda a disminuir las perdidas de energía por armónicos? Resp: Corrigiendo el factor de potencia, se disminuye la corriente RMS proveniente del sistema (transformador), por tanto se reducen las pérdidas, lo mismo sucede con los filtros de armónicas, pues se reduce el RMS de la corriente. P: ¿Qué efectos tienen los armónicos pares en la red? Resp: Las armónicas pares indican que la forma de onda ha perdido su simetría de media onda, por tanto algunos equipos podrán presentar problemas de operación. Por otro lado la armónica 2, 8, etc.

se comportan como la secuencia negativa por tanto pueden generar problemas en motores de inducción. P: ¿Qué ventajas o desventajas hay en conectar el banco de capacitores en Delta o Y? Resp: Las ventajas y desventajas se pueden presentar en los niveles de tensión en donde se conecte, las conexiones están en función de las recomendaciones de operación de bancos de capacitores a diferentes niveles de tensión, por lo general se conectan en delta para aplicaciones industriales y en estrella para aplicaciones a nivel distribución y transmisión. P: ¿Cómo saber que un equipo de medición es bueno? Resp: Aquel que cubra tus necesidades, ya sea precisión, costo, nivel de tensión donde se desea utilizar, para educación, para investigación o para aplicación en la industria. P: ¿Por qué no hay a2, a4 o a6? Resp: Ante condiciones estables del sistema por lo general las forma de onda de corriente y voltaje presentan simetría de media onda (parte positiva igual a la negativa) por tanto al aplicar la teoría de Fourier a este tipo de señales, resulta que las armónicas pares son cero. P: Para circuitos de alumbrado que poseen lámparas de alta descarga, ¿qué es mejor, la compensación fija o la automática? ¿Y el banco de condensadores dónde se ubica, después del interruptor general? ¿O antes, para que no sufran sobretensiones? Resp: Los sobrevoltajes en bancos de capacitores se dan cuando se tiene sistemas eléctricos más débiles, esto es algo a considerar. En el caso de lámparas como no es necesario que estén entrando y saliendo de operación durante todo el día o noche, entonces no es recomendable bancos automáticos. P: ¿Las mediciones de armónicas deberían realizarse punto por punto o de manera global? Resp: Punto por punto en caso de que quieras obtener información más completa de donde se están general las armónicas, de manera global solamente cuando el punto de medición sea el secundario de un transformador, o un bus general. El punto de medición lo determina el proyecto que se esté realizando en la planta.

P: ¿Hay baterías de condensadores que se ajustan a la reactiva instantánea? ¿Hay en el mercado filtros ''autoadaptativos'' a los armónicos instantáneos? Resp: Los dispositivos que controlan la potencia reactiva de manera casi instantánea son los compensadores estáticos de VARS (CEV o SVC en ingles). A los filtros que mencionas se les conocen como filtros activos y si existen en el mercado. P: ¿No le parece más correcto compensar las cargas reactivas justo en el sitio donde existe la carga? Al menos el valor máximo estable, y dejar un compensador variable para la acometida general de la instalación. Mucho cuidado con las cargas no lineales, por ejemplo fuente de alimentación conmutadas. Resp: Estamos de acuerdo, mientras más cerca de la carga se le pueda compensar la potencia reactiva de la misma mucho mejor, pues de esta manera se pueden tener menores pérdidas. El resto de la potencia se puede compensar en el bus general. La misma filosofía se puede manejar con los filtros. El problema aquí sería la parte económica, por lo que muchos prefieren compensar reactivos y controlar armónicas en el bus principal. P: ¿Podemos desclasificar un transformador si las mediciones tienen componentes altas de armónicos, pero el consumo estaba muy por debajo de la intensidad nominal del trafo? Resp: Para cualquier análisis de armónicas no solamente es importante el número de la armónica sino su valor también. Por tanto si se tienen armónicas altas cuyo valor no es muy significativo para la capacidad del transformador, este puede operar adecuadamente. P: ¿Cuándo se genera la 3 armónica? Resp: Por lo general en cargas electrónicas monofásicas P: ¿Podría explicar la TDH? Resp: El TDH o THD es la distorsión armónica total en %, y esta dado por la raíz cuadrada de las suma de los cuadrados de las armónicas, y todo ello divido entre el valor de la fundamental. P: ¿Podemos utilizar el mismo cálculo del filtro, cuando existen interarmónicos? Resp: Si, dado que si se quiere atrapar una interarmónica entonces se está hablando de que el filtro presente muy baja impedancia a este frecuencia, entonces el cálculo debe ser igual, es teoría de circuitos.

P: ¿En qué norma se habla de los límites de los capacitores? Resp: Estandar ANSI/IEEE 18-1980 P: El software de armónicos calcula una impedancia en la rama del filtro. E¿sto tiene alguna relación con el cálculo del nuevo condensador en el filtro? Resp: El software da resultados de lo que el usuario le da, entonces los resultados no tiene que ver con lo que se desea hacer. Es importante tener en cuenta los conceptos fundamentales de filtros para tomar una decisión pues los software no resuelven los problemas solamente nos ayudan a resolverlos. P: ¿Cómo se trata en este estudio la presencia de interarmónicos? ¿Hay peligro? Resp: Toda frecuencia, ya sea armónica o interármonica, puede ocasionar problemas de resonancia. P: ¿Cuál es la corriente máxima que puede aparecer en el conductor neutro? Resp: Puede llegar a ser muy alta, en algunos casos puede llegar al 200% del valor de la corriente RMS de la fase, principalmente debido a la tercera armónica. P: Hablando de armónicas 5,7 y 11 en la red: ¿existe algún criterio para seleccionar qué porcion del banco de capacitores va a cada filtro? Resp: Siempre será necesario verificar que el capacitor no rebase las recomendaciones al ser parte de un filtro, pues no hay receta para decir como acomodarlos, pero el banco que soporte la mayor corriente armónica, este tendrá que ser el de mayor capacidad, algo aproximado para iniciar los cálculos sería de un 100% de reactivos en bancos, 45% para la 5ª, 35% para la 7ª y 20% para la 11ª. P: ¿La mejor ubicacion para el filtro de armónicas es junto a la carga que lo genera? ¿En el mismo bus?. Resp: Si mientras la carga no sea muy dinámica, esto puede degradar al filtro. P: En una 1° inspección a la sala de transformadores de una industria, ¿cuáles deben ser las principales valores que deben tomarse antes de considerar un estudio más detallado? Resp: Verificar las corrientes de neutro de transformadores que no sean muy altas, verificar el que el THD en voltaje no exceda el 5%.

P: Si tengo armónicos en mi sistema ¿puede funcionar mal el cerebro del banco de capacitores? Resp: Si, pues las armónicas distorsionan las formas de onda de voltaje y corriente, y en muchos de los casos los “cerebros” basan su operación en dichos voltajes/corrientes. P: Cuando dejas un analizador 1 semana midiendo en intervalos de 15 minutos tienes muchos valores de armónicos. ¿Cómo se procede a sacar conclusiones, ya que tendremos resultados para intensidades pequeñas y altas respecto a la que puede dar el transformador? Resp: Los más aconsejable es verificar las mediciones de THD con el estándar IEEE-519 para poder decir si estoy dentro o fuera de los límites recomendables. P: ¿Cual sería el número de muestras mínimas de los equipos? Resp: Depende de la precisión que se requiera, en la actualidad casi todos los equipos de mediciones de armónicas son buenos, arriba de 256 muestras ya esta bien. P: ¿Dónde se resuelve mejor este problema, en sistemas 50 Hz o 60 Hz? Resp. Es lo mismo P: ¿Las series de Fourier se aplican a las mediciones en Media Tensión? Resp: Las series de Fourier a aplican a las señales, ya sean de calor, voltaje o corriente, y en los niveles que sean. Pues es una herramienta matemática y no una herramienta física. P: ¿Podemos decir que sólo se puede hacer una buena compensación de un sistema con un diseño a medida de cada instalación? Vemos que no valen a priori soluciones estándar ¿no? Resp: Afirmativo P: ¿Cuál seria el procedimiento correcto para la toma de mediciones de armónicas en una planta con varias cargas no lineales conectadas a la misma barra y proceder a diseñar los reactores y capacitores adicionales para corregir el FP? Resp: Se mide la corriente armónica total de la barra así como su potencia reactiva, con estos valores se calcula el banco de

capacitores filtro. La magnitud de las armónicas a controlar determina la capacidad del banco de capacitores. P: ¿Ir e Il son las componentes fundamentales de la corriente? Resp: Si P: Por tanto ¿para compensar el factor de potencia es más recomendable utilizar los capacitores sabiendo que estarán expuestos a dañarse, aunque los tengamos que sustituir en poco tiempo? Resp: Aquí es necesario hacer un balance económico y técnico de las consecuencias. P: Los filtros son mucho mas costosos que los bancos de capacitores... ¿los armónicos se amplifican en los capacitores? Resp: Así es, son más costosos pero pueden resolver problemas que los bancos de capacitores no, aquí está la importancia de los mismos. Las armónicas en si no se amplifican, por ejemplos, si se habla de una corriente armónica que entra a un banco esta puede ocasionar un sobrevoltaje armónico en el banco, pero esto no significa que la armónica de corriente se amplifica.