SOLUCIONES CALIDAD DE LA ENERGÍABAJA TENSIÓN

30 Soluciones Calidad de la Energía | Baja tensión

5. FILTRO BANDAANCHA

Familia LPF

31Soluciones Calidad de la Energía | Baja tensión

El Filtro de Armónicos de Banda Ancha / Low Pass Harmonic Filter es un equipo diseñado para reducir, de manera local e individual, la distorsión armónica total de corriente (Total Harmonic Distortion - THDi), producida por rectificadores de seis pulsos, a valores de acuerdo al estándar IEEE-519 1992 en el punto de conexión de la carga, y al mismo tiempo compensar la potencia reactiva asociada.

Diseñado y ensamblado bajo la norma de calidad ISO 9001, cumple con las normas: NEMA 250, EIA-456-A, IEC 831-1 y 2, NMX-J-203, NEMA CP 1-2000, IEEE-1531, NFPA70, UL 508A e IEEE Std-519.

Está formado por dos reactancias de línea que se conectan en serie con la carga y un filtro paralelo. Todo alojado en el mismo gabinete.

Diseñado de forma que todas las frecuencias armónicas producidas por equipos con electrónica de seis pulsos sean filtradas, con esto garantiza que la distorsión armónica en corriente alcanzada con el filtro sea de acuerdo al estándar IEEE 519-1992 en el punto de acometida a la carga no lineal.

La proliferación de los dispositivos no lineales en los sistemas eléctricos, ha provocado que los niveles de distorsión armónica (THD en inglés) alcancen magnitudes considerables siendo el LPF la mejor solución con el mínimo mantenimiento por estar construido con elementos pasivos.

Las componentes armónicas de la corriente y la tensión provocan distorsión en las formas de onda correspondientes, haciendo que éstas pierdan su forma senoidal deteriorando la calidad de la energía.

Si su red cuenta con:

›

Variadores de velocidad

›

Rectificadores de DC

›

UPS´s

›

Sistemas de ventilación

› Arrancadores de estado sólido

Puede tener problemas con:

›

Quema de tarjetas

›

Falla de UPS´s

› Falla de capacitores

› Desconfiguración de

Dr ives´s PLC´s

Sobrecalentamiento en: Transformadores Alimentadores Drives´s

Con el LPF Arteche evitará:

›

Fallas en equipo electrónico sensible.

› Sobrecalentamientos en equipo eléctrico.

› Pérdidas de energía.

› Costosos paros de operación por el disparo de elementos de protección.

› Fallas o errores de operación en sus equipos.

› Falla de capacitores de potencia.

5. Filtros Banda Ancha > Familia LPF

Soluciones Calidad de la Energía 32 | Baja tensión

El comportamiento de tipo capacitivo del filtro a frecuencia fundamental permite la corrección del factor de potencia de los dispositivos no lineales. El filtro estará diseñado para filtrar todas las componentes armónicas superiores a la 4a armónica.

El filtro en su conjunto es diseñado y ensamblado bajo la norma de calidad ISO 9001, certificada por los laboratorios UL (Underwriters Laboratories), con número de certificación A7072, asimismo tiene la aprobación CYWT.E227040 de los laboratorios UL. El filtro es totalmente reparable en campo. Arteche tiene el certificado de proveedor confiable expedido por el LAPEM, Laboratorio de Pruebas de

Equipos y Materiales, de CFE.

› Figura 4.7 Impedancia y reactancia vs. Frecuencia en el filtro

0 100 200 300 400 500 600 700

0

1

2

3

4

5

6

z [o

hm

s]

X [

oh

ms]

Z

XL

Xc

f [Hz]

Cuando las componentes armónicas de la corriente se propagan a través del sistema eléctrico, se originan efectos indeseados sobre los componentes que forman parte del sistema. Entre los efectos más comunes se encuentran: calentamiento anormal de conductores y equipo eléctrico, operación en falso o prematura de dispositivos de protección, lecturas incorrectas en equipo de medición, operación inadecuada de equipo electrónico, resonancia, sobrecarga y fallas en bancos de capacitores y distorsión armónica en la tensión.

Están formados por reactancias trifásicas conectadas en serie con la carga y un arreglo inductivo – capacitivo (LC) conectado en serie. Este tipo de arreglo proporciona en forma simultánea la corrección del factor de potencia y el filtrado armónico. La reactancia inductiva tiene un valor muy bajo a frecuencia fundamental, y el arreglo LC observa un comportamiento de tipo capacitivo ya que éste es el elemento predominante a esta frecuencia. La impedancia del arreglo LC tiene un valor mínimo a la frecuencia de sintonía, y por encima de esta frecuencia predomina el comportamiento de tipo inductivo.

5. Filtros Banda Ancha > Familia LPF

Soluciones Calidad de la Energía 33| Baja tensión

VENTAJAS

› Mayor rapidez del filtrado de armónicos.

› Menor desgaste en sus componentes.

› Diseño compacto y modular.

› Amplia gama en niveles de tensión desde 240 hasta 1000 VCA.

› Capacidades desde 1 hasta 3800 KW.

› Operación a temperatura ambiente desde -25 a 60 °C.

› Mantenimiento mínimo y 100% reparable en campo.

› Larga vida útil por sus bajas pérdidas, diseño a 80 °C y arreglo para soportar sobretensiones de hasta 600V.

› Capacitores monofásicos anti-explosión con aprobación UL 100% reciclable (no encapsulada).

› Indicación visual de falla de los capacitores.

› Resistencias individuales de descarga que evitan riesgos para el operador del banco.

› Ventilación por convección forzada.

› Fácil de instalar.

› En su conjunto es diseñado y ensamblado bajo la norma de calidad ISO 9001, certificada por UL (Underwriters Laboratories) con certificaciones A7072, CYWT.E227040.

› Amplio espacio para instalación.

› Certificado vigente de proveedor confiable expedido por el LAPEM, Laboratorio de Pruebas de Equipos y Materiales, de CFE.

› Componentes 100% amigables con el medio ambiente.

› Su operación contribuye a la mejora ambiental reduciendo los gases de efecto invernadero.

BENEFICIOS TÉCNICOS Y ECONÓMICOS

› Evitan la propagación de las componentes armónicas por todo el sistema eléctrico.

› Disminuyen sustancialmente los efectos colaterales que propician los armónicos sobre los equipos que forman parte del sistema eléctrico evitando su degradación prematura.

› Evita la degradación prematura de otros componentes del sistema eléctrico y la operación incorrecta de equipo sensible provocados por la distorsión en la corriente y la tensión.

› Aportan energía al sistema eléctrico contribuyendo a la eliminación de cargos por bajo factor de potencia.

› Como son recomendados para ser instalados junto a las cargas pueden generar ahorros.

› Disminuye las pérdidas en el sistema por efecto Joule (calentamiento).

› Mejora la regulación de tensión.

› Libera capacidad en el sistema.

› Evita desgaste prematuro de los equipos por calentamiento excesivo provocado por la operación con baja tensión.

› Ajusta el factor de potencia en función de la variación de carga.

› Evita problemas por resonancia en condiciones de carga baja.

› Disminución de la distorsión total de la corriente al confinar las componentes armónicas a una parte del sistema.

› Al evitar la propagación de los armónicos de corriente por el sistema eléctrico se puede disminuir la distorsión de la tensión.

COMPONENTES

› Gabinete metálico autosoportado.

› Circuito de control protegido con interruptor termomagnético dedicado.

› Reactancias de núcleo de hierro con tecnología PolyGap que garantiza la misma inductancia en los 3 devanados.

› Capacitores con resistencia individual, sensor de presión y dispositivo anti-explosión, 100% reciclable por no tener elementos encapsulados.

› Sistema de ventilación por convección forzada filtrada.

› Información técnica impresa y en formato digital.

5. Filtros Banda Ancha > Familia LPF

Soluciones Calidad de la Energía 34 | Baja tensión

Especificaciones estándar

El filtro paso bajo en baja tensión de Arteche cuenta con las siguientes especificaciones estándar:

Fases 3

Frecuencia 50 Hz

Sintonía 5o, 7o, 11o hasta 51 armónico

Tensiones 240, 480 y 600 V

Tensión de control120 VCA por medio de un transformador de control

protegido con un interruptor termomagnético secundario

Capacidad en kVAr 3 a 3800 KW

Gabinete

Para uso interior (IP21), en lámina en calibres 12 y 14, con acabado en pintura en polvo texturizada. Los herrajes y las bandejas son de lámina galvanizada.

Cuenta con cáncamos para su fácil manejo e instalación. Las puertas del frente tienen cerradura con llave y el techo, las cubiertas posteriores y laterales son

de montaje atornillable

Montaje del gabineteAutosoportado al suelo, con provisiones para anclaje y

zócalo integrado

CapacitoresDe polipropileno metalizado en zinc, para 80 °C

continuos de temperatura, cumpliendo la norma NEMA ANSI EIA-456 y con aprobación de UL e IEC

Reactancias

Trifásicas, con núcleo de acero de bajas pérdidas, linealidad del 150% y aislamientos clase 180 °C con

protección térmica integrada. Diseñados para soportar 100% de corriente armónica con respecto a la corriente

fundamental de su carga capacitiva

Conexión Delta o estrella

Descarga capacitores Por medio de resistencias individuales

Protección capacitoresPor medio de dispositivo de sobrepresión para cada

capacitor, aprobado por UL

Indicación de falla En forma visual para cada capacitor

Acometida Por la parte superior o los costados

Altitud máxima 3500 msnm

NormasNEMA ANSI EIA-456-A, IEC 831-1 y 2, NMX-J-203,

ANCE 1996, NEMA CP 1-2000

Aprobación UL CYWT.E227040

Mantenimiento 100% reparable en campo

Especificaciones opcionales

Además de las especificaciones estándar Arteche ofrece las siguientes especificaciones opcionales de forma que el filtro se adapte mejor a las necesidades

propias del usuario y de la instalación:

Frecuencia 60 Hz

Tensiones Cualquiera hasta 830 V

Capacidad en HP1:1:1..., 1:2:2..., 1:2:3...,

1:2:4..., 1:2:4:8... ó automática

Gabinete Cualquier capacidad

Conexión de pasos

IP22, IP44 y especiales, en cualquier color

empleado en equipos eléctricos industriales

5. Filtros Banda Ancha > Familia LPF

35Soluciones Calidad de la Energía | Baja tensión

LPF XXXX XXX XX KB/KS IPXX

LPF 0060 400 50P KB IP21

IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS

Grado de Protección del Gabinete (IP)

Versión del Filtro

Frecuencia de Operación

Tensión Nominal de Operación

Potencia (HP)

Low Pass Filter

Gabinete IP21

Kit Básico

Frecuencia 50 Hz

400 V

60 HP

Low Pass Filter

Ejemplo

5. Filtros Banda Ancha > Familia LPF