Boletin 1 Año 4 - cieesc.com

Para hacer un estudio de la penetración de las armónicas en el sistema, para
encontrar la mejor solución en la elección del equipo de corrección del factor de
potencia, actualmente se utilizan programas de simulación por computación que cálculan
el flujo de potencia (uno para cada frecuencia armónica), y que informan las tensiones y
corrientes armónicas que pueden existir a lo largo de todo el sistema de interés.
Para esto se necesita de toda la información posible sobre el sistema, como la
potencia nominal, la tensión de cortocircuito del transformador de alimentación, la
potencia de cortocircuito de la red, y también una monitorización de las corrientes de las
cargas que generan armónicos, realizada durante un periodo de tiempo razonable.
Como toda esta información algunas veces es difícil de obtener, la práctica común
es realizar un estudio simplificado usando sólo dos valores: la potencia nominal del
transformador de alimentación y la potencia de las cargas que generan armónicos.
Como resultado de este análisis y teniendo en cuenta el objetivo final del proyecto
(corrección del factor de potencia, reducción de los niveles de distorsión armónica o
ambos), se puede escoger alguna de las soluciones que se presentan en los apartados
siguientes.
Evitar la resonancia
Hay algunas maneras para evitar la resonancia cuando se instalan capacitores de
compensación de potencia reactiva en redes con equipos productores de armónicas.
En algunos casos de sistemas muy grandes, puede ser factible la reubicación del
banco de capacitores en otra parte de la red que no genere situaciones de resonancia. El
mismo valor de kVAr instalado en las barras de alta tensión en vez de las de baja tensión
puede eliminar algunas dificultades, o puede haber otra barra de diferente tensión en las
que no existan armónicas.
También puede variarse el tamaño del banco o distribuirlo en diferentes
secciones de diversas frecuencias de resonancia.
En todos los casos se necesita un profundo estudio de la red.
Capacitores especialmente reforzados
Los capacitores reforzados se usan cuando los niveles de distorsión armónica, aun
siendo reducidos, son suficientes para producir sobrecargas peligrosas en los mismos,
excediendo los valores de seguridad indicados por las normas de aplicación.
Estos capacitores se fabrican con un dielectrico reforzado, lo cual hace que
presenten una gran durabilidad bajo condiciones adversas y pueden trabajar de forma
continua a una corriente máxima del 170 % de la corrinete nominal.
Filtros de protección del banco
Los filtros de protección son usados en redes de distribución que tienen un alto
nivel de distorsión armónica, cuando el objetivo final es la compensación del factor de
potencia a la frecuencia fundamental. Su propósito es impedir las sobrecargas por
corrientes armónicas en el capacitor, desviándolas hacia la red.
Los filtros de protección se realizan mediante la conexión de inductancias
antirresonantes en serie con los capacitores, y se diseñan de forma que el filtro presente
una elevada impedancia para todas las frecuencias armónicas indeseables.
Para las frecuencias menores a la frecuencia de resonancia del conjunto capacitorinductor,
el mismo se comporta como un capacitor que mejora el factor de potencia, de
tal forma que la frecuencia de sintonización de cada filtro se ajusta a un valor entre la
frecuencia fundamental y la frecuencia del menor armónico presente en la red, el que