Cómo calcular filtros armónicos

Escrito por jonah quant
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Cómo calcular filtros armónicos
(Power line detail image by Tasha from Fotolia.com)

En los sistemas de alimentación basados en corriente alterna (AC), como la red de distribución de energía principal de las centrales eléctricas, las cargas no lineales pueden realimentar una cierta cantidad de energía en el cableado. Esta retroalimentación se produce normalmente en la forma de armónicos: múltiplos de la frecuencia de la onda original de AC. Los armónicos deben ser eliminados de un circuito de potencia por un filtro de armónicos para evitar que causen distorsiones de voltaje y corrientes excesivas en las conexiones a tierra. Un filtro armónico se compone de un condensador de potencia conectado en serie con un reactor de compensación, con ambos situados entre la línea de alimentación y tierra. Los parámetros de este filtro dependen del circuito eléctrico en el que se deban eliminar los mismos.

Nivel de dificultad:
Moderadamente difícil

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Necesitarás

  • Analizador de armónicos

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Instrucciones

  1. 1

    Mide, utilizando el analizador de armónicos en el circuito cargado al 30%, la carga LD en kilowatts y el factor de potencia PF.

  2. 2

    Calcula los ángulos de fase tanto para el factor de potencia real como para el deseado (un factor de potencia normalmente deseable es 0,97), evaluando: PAActual = arccos(PF) PADesired = arccos(0.97).

  3. 3

    Calcula el KVAR, kilo-volt-amperes requeridos para elevar el factor de potencia PF, por ejemplo, 0,97 evaluando: KVAR =LD x (tan (PAActual) - tan(PADesired)).

  4. 4

    Calcula la capacidad requerida para el condensador en el filtro de armónicos evaluando: C = KVAR / ((KV) ^ 2 x 2 x Pi x F x 0,001). Reemplaza KV por la tensión de la línea de alimentación en kilovolts, y F por la frecuencia de la línea de alimentación en Hertz.

  5. 5

    Calcula la reactancia necesaria para el reactor compensación en el filtro de armónicos evaluando: X = 1 / (2 x Pi x F x C).

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