Boletin 1 Año 4 - cieesc.com

conversion estática a tiristores, arrancadores y variadores de velocidad para motores de
corriente altema y de corriente continua, rectificadores, sistemas de alimentación
ininterrumpida, etcétera; además del incremento en la utilización de lámparas de
descarga en gases, circuitos ferroresonantes, reactores con núcleo saturable, hornos de
arco, bancos de capacitores en paralelo para la corrección del factor de potencia y
diversos equipos de características no lineales, que han producido un aumento del nivel
de armónicas de las redes.
Un efecto importante de la presencia de armónicas es la reducción del factor de
potencia total de la instalación, tal como se explica en detalle mas adelante. Por ejemplo,
en el caso de la rectificación de potencia controlada por tiristores, retrasar la conmutación
en un ángulo a equivale a desplazar en dicho ángulo todas las ondas de corriente de las
distintas ramas rectificadoras, o sea, introducir una diferencia de fase entre las ondas de
corriente y tensión en cada una de las ramas, produciéndose ondas en "zig zag" con gran
generación de armónicas.
Por lo tanto, desde la red se ve que la carga toma una corriente retrasada de su
tensión, o lo que es lo mismo, posee un factor de potencia inductivo, exactamente igual
que en el caso de introducir una inductancia "verdadera" en serie con la carga. De esta
manera, se reduce la potencia activa transvasada y se conserva constante la potencia
aparente, reduciéndose así el factor de potencia.
Asimismo, las armónicas pueden ocasionar una perturbación inaceptable sobre la
red de distribución de energía eléctrica, y causar el recalentamiento de motores, cables y
transformadores, el disparo de los interruptores automáticos, el sobrecalentamiento (y
posible explosión) de capacitores, y también el mal funcionamiento de distintos equipos
como computadoras, sistemas de comunicaciones, máquinas de control numérico y
equipos de control, protección y medición en general.
Esto último se agrava por el hecho que los equipos modernos se diseñan con
tolerancias mucho mas estrechas, a fin de reducir costos. El resultado es que los equipos
son menos capaces de tolerar armónicas.
Para mantener la calidad de la tensión y la corriente de red dentro de un nivel
aceptable para el mercado eléctrico moderno, las reglamentaciones vigentes exijen
trabajar con armónicas que no superen ciertos valores límites establecidos (por ejemplo,
IEEE 519, Tabla 1 y Tabla 2 - Resoluciones 465/96 y 99/97 del ENRE), y con valores del
factor de potencia superiores a 0,90, ó a 0,95, dependiendo del ente regulador
correspondiente.
Esto trajo aparejado la instalación de equipos correctores del factor de potencia
de potencias reactivas capacitivas superiores a las que se requerían cuando la exigencia
vigente solicitaba sólo un valor del factor de potencia superior a 0,85.
Además, muchos de los convertidores estáticos precisan potencia reactiva, que
también debe ser compensada con capacitores.
Cuando un equipo de compensación de potencia reactiva se instala en redes en las
que parte de la carga esta constituida por equipos que son generadores de armónicas, se
pueden formar lazos resonantes en varias regiones de la línea que, generando tensiones y
corrientes armónicas, pueden dañar tanto a los capacitores como a la instalación eléctrica.
Dadas las consecuencias, muchas veces destructivas, que una inadecuada
evaluación de este tema puede originar, resulta conveniente alertar sobre esta situación y
brindar criterios de evaluación generales, como así también presentar las soluciones
habitualmente adoptadas en la práctica. Todo esto crea nuevos desafíos para el
proyectista actual, que lo obligan a efectuar una serie de análisis y evaluaciones previas a
la determinación de las características del equipamiento a instalar, que antes no se
contemplaban.