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Jueves, 19 de Noviembre, 2020

Demostración en vivo de un análisis de armónicos en una instalación durante EFIC@M 2020

Daniel Alcalá, profesor del área de Ingeniería eléctrica de la UPM y profesor también del Centro de Formación de APIEM, ha hecho una demostración en vivo de cómo analizar y detectar incidencias en instalaciones eléctricas. Esta demostración ha tenido lugar durante su ponencia sobre Resonancia de baterías de condensadores con redes distorsionadas, celebrada el 19 de noviembre en el marco de EFIC@M 2020.

“Hacer un análisis de calidad es como ir al médico. Te hace unos análisis, te mide las constantes vitales y con todos esos datos analizados hace un diagnóstico y te da un remedio. Esto es igual. Tu cliente te llama para contarte lo que le pasa a la instalación y pueden ser muchas cosas, por lo que tendrás que hacer una inspección visual y analizar con tu analizador de red”, ha explicado.

“Es básico realizar mediciones con un analizador de redes. Solo así podemos conocer la situación real de la instalación y, de esta manera, determinar la mejor solución de compensación de reactivo e, incluso, de filtrado de armónicos si se requiere”, ha comentado.

Daniel Alcalá ha señalado cuatro temas a tener en cuenta para hacer una medición precisa: el periodo de tiempo que analizamos (dependiendo de la instalación será una vez a la semana o varias veces al día), la frecuencia de la muestra, la estacionalidad (se recomienda hacer el análisis cuando la instalación esté a pleno rendimiento) y la existencia de batería de condensadores (siempre que sea posible, es mejor quitarla).

Armónicos: si se suman, ensucian la onda de corriente

Daniel Alcalá ha explicado que “los armónicos se van sumando y van ensuciando la onda de corriente y la onda de tensión”. Durante la conferencia técnica, ha detallado que los tres tipos de armónicos más comunes en instalaciones industriales son los armónicos 3º, 5º y 7º.

El armónico 3º lo generan las cargas monofásicas con componente electrónico, las cuales trabajan a 180 HZ (60 Hz x orden 3). “El efecto más habitual que genera este armónico en la instalación es el retorno de corriente por el cable de neutro, generando así problemas en cable neutro, salto de protecciones, fallos en placas contiguas, etc.”, ha indicado. “Es también el armónico más habitual en instalaciones tipo oficinas, Data Centers, etc., las cuales se caracterizan por un número importante de cargas monofásicas”. Del mismo modo, ha detallado que los tipos de cargas generadoras son la luminaria con balastro, los ordenadores portátiles, el equipo de soldadura, etc.

Los armónicos 5º y 7º lo generan las cargas trifásicas con componente electrónico, las cuales trabajan a 300 HZ (60 Hz x orden 5) o 420 Hz (60 Hz x orden 7). “El efecto más habitual que genera este armónico en la instalación es la sobrecorriente por los cables de instalación, generando pérdidas, rotura de conductores, salto de protecciones, devanados de motores, fallos en placas de cargas continuas, etc.”, ha explicado. Los tipos de cargas generadoras son los variadores de frecuencia, la velocidad, los rectificadores, los convertidos, el equipo de soldadura, etc.

Efectos más habituales en los condensadores

Durante la conferencia técnica, Daniel Alcalá ha mostrado una tabla resumen de los efectos más habituales cuando se da un problema de armónicos, destacando que cuando los condensadores presentan un problema de resonancia paralelo del sistema o una amplificación de los armónicos los efectos más habituales son el envejecimiento prematuro de los condensadores, la destrucción de los condensadores y la reducción de la calidad de la tensión (calidad de red).

En este apartado ha especificado que una resonancia eléctrica es un fenómeno que se produce cuando coincide la frecuencia de un sistema, ya sea mecánico o eléctrico, con una fuente externa a la misma frecuencia. “En un sistema eléctrico sucede cuando tenemos una impedancia inductiva en paralelo con una impedancia capacitiva y ambas impedancias se igualan dando lugar a un aumento de la impedancia total del sistema”.
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