Interferenciasproducidas porconvertidores

variadores develocidad, SAI, etc.

( Se recomiendaprotección individual )

Cargas no linealesdistribuidas en la red

Convertidores, hornosde inducción, UPS,lámparas de descarga,etc.

( Se recomiendaprotección globalde red )

Cargas monofásicasno lineales entre fasey neutro

Equipos electrónicos,alumbrado de descarga,etc.

( Se recomiendaprotección por zonas )

Lado red:Armónicos de corriente ( Baja frecuencia )· Pérdidas excesivas de líneas y

transformadores· Distorsión de la forma de onda· Disparo de diferenciales

EMI (Alta frecuencia)· Disparo de diferenciales· Interferencia a equipos electrónicos

Lado carga:Rizado excesivo a la frecuencia deconmutación· Interferencia a equipos electrónicos

Exceso de du/dt· Daños de aislamiento en motores

Resonancia por armónicos:· Sobrecarga de equipos de reactiva· Sobrecarga y vibración del transformador· Distorsión de la onda de tensión

Armónicos de corriente:· Pérdidas excesivas· Distorsión de la onda de tensión· Disparo de diferenciales

Tercer armónico elevado:· Distorsión de la forma de onda· Disparo de diferenciales

Sobrecarga de neutro en sistemasde 4 hilos ( 3 fases + neutro )

· Reactancias LR

· Filtros LCL y LCL-th

· Filtros EMI

· Diferenciales inmunizados

· Filtros sinus

· Filtros du / dt

Filtros de rechazoFR, FRE:· 7% si dominan armónicos 5,7· 14% si el armónico 3 es grande

Filtros de absorciónregulados:· FAR-Q, FARE-Q (5º y 7º armónico)· FAR-H (5º, 7º, 11º, 13,...)

Filtros ACTIVO con o sinequilibrado de fases

· Filtros FB3 y FB3T

· Transformador separador TSA

Reactancias LR

Filtros LCLy LCL-th

Filtros EMI

Filtros sinus,tipo FS

Filtros FR, FAR-Q, FARE-Q y FAR-H

Filtros ACTIVOS

Filtro FB3

Transformador separador TSA

Filtro FB3T

Filtros para convertidores de potencia (Filtrado individual)

Filtros LR: Reactancias

Filtros LCL y LCL-th

Filtros EMI Filtros SINUS y du/dt

Sin reactancia: THD = 45%

Los convertidores estáticos generan diversos tipos de perturbaciones, tanto en el lado de red como en el lado de carga.CIRCUTOR, dispone de filtros para evitar los problemas originados por dichos convertidores y conseguir que las instalacionesdonde se conectan puedan cumplir con las normas EN-60000-4-3, IEEE-519 y las Directivas de Compatibilidad 89/336/EEC ,92/31/EEC y 93/68/EEC.

Las reactancias de filtrado LR permiten reducir los armónicos de corriente de cualquier convertidor desde niveles de 40% o50% a valores en torno al 20%. Reducen la corriente de cortocircuito y aumentan la seguridad de los semiconductores delconvertidor.

Los filtros LCL son filtros individuales para convertidores que permiten reducir el nivel dearmónicos producido por los convertidores sobre la red. La inserción de filtros LCL permiteque la instalación con convertidores cumpla con las normas EN-61000-4-3 y IEEE-519.Los LCL-th añaden la capacidad de desconectar la rama paralelo del filtro en caso de queel convertidor funcione en vacío. Ideal para ascensores.

Los filtros “Sinus” y los du/dtse emplean entre convertidor ymoto r en ondu ladore s cons a l i d a P W M p a r a m e j o r a rl a fo rma de onda y ev i t a rsobretensiones.

Con reactancia THD = 20%

Sin filtro: THD ( I ) = 35% ÷ 50% Con filtro: THD ( I ) < 5 %

Curva Sin filtro Con filtro

Los filtros de EMI se usan para eliminar las perturbacionesde alta frecuencia (150kHz- 30MHz) y cumplir con lasDirectivas Europeas 89/336/EEC , 92/31/EEC y 93/68/EECen materia de Compatibilidad Electromagnética.

Compensación de la potencia reactiva en instalacionescon perturbaciones armónicasLas redes industriales suelen tener necesidad de compensación de la energía reactiva. En caso de que la red alimente cargasno lineales que generan armónicos, debe tenerse en cuenta para el diseño de los equipos de reactiva y combinar la compensaciónde cos ϕ con el filtrado de armónicos. CIRCUTOR dispone de una serie de equipos para evitar las sobrecargas de armónicosy atenuar sus efectos sobre la red, en particular para evitar el fenómeno de resonancia, que puede ocasionar graves desperfectosen la instalación.

Filtros FR y FRELos filtros FR y FRE son equipos de compensación de reactiva que incorporan filtros para evitar la resonancia y las sobrecargasen condensadores y transformadores debidas a armónicos. Estos equipos consiguen una disminución del THD(V) en la redde entre 1 y 3 puntos porcentuales, dependiendo de la impedancia de la red. En particular las FRE utilizan el sistema decompensación estát ica “real t ime” y son apropiadas para insta lac iones con f luctuaciones rápidas de carga.

Sin compensación de reactiva THD (V)=5% Compensación sin filtro: Resonancia THD (V)=12%

Compensación con filtro THD (V)=3,5%

Filtros FAR-Q, FARE-QLos filtros FAR-Q y FARE-Q son equipos para compensación de reactiva que incorporan filtros de absorción de los armónicos5 y 7, con lo cual consiguen una notable disminución del THD(I) en la red. Las FAR-Q y FARE-Q absorben 5,3A de 5º armónico+ 2,65A de 7º por cada 10kvar. Con esto se consigue disminuir el THD(V) en la red de entre 3 y 6 puntos porcentuales,dependiendo de la impedancia de la red. En particular las FRE utilizan el sistema de compensación estática “real time” y sonapropiadas para instalaciones con fluctuaciones rápidas de carga.

Sin compensación de reactiva THD (V)=12%

Compensación sin filtro:Sin resonancia THD (V)=15%

Compensación con filtro THD (V)=3,5%

Respuesta en frecuencia de un filtro de 5, 7 y 11º armónico

Los filtros FAR-H son equipos de filtrado de armónicos,basados en el filtrado individual. Pueden configurarsecon ramas para 5º , 7º, 11º, 13º y HF. Básicamente seregulan en función de la corriente y THD de la carga.

Principio de funcionamiento

Filtros FAR-H

Filtros de bloqueo para filtrar el 3º armónico

Filtros FB3 y FB3TLos filtros FB3 son filtros de bloqueo de armónicos, preparados para enchufar directamente los receptores. Su función principales reducir el 3r armónico, pero proporcionan también una reducción significativa de los armónicos 5, 7 y otros presentes enlas instalaciones domésticas y de oficinas.

Los filtros FB3T son filtros de bloqueo de armónicos múltiplos de 3 El filtro se inserta en el neutro y proporcionan además unareducción significativa de los armónicos 5, 7 y otros presentes en las instalaciones industriales.

Las cargas monofásicas tales como ordenadores, cargadoresde baterías, SAI monofásicos, lámparas de descarga, etc., generangran cantidad de tercer armónico. Cuando estas cargas estánconectadas entre fase y neutro, esto genera fuertes corrientesen el conductor neutro a la frecuencia del 3r armónico y susmúltiplos. CIRCUTOR dispone de diversas soluciones para esteproblema

Forma de onda típica de las cargas monofásicas no lineales

Esquema de aplicación FB3

Esquema de aplicación FB3T

Espectro de armónicos sin filtro

Espectro de armónicos con filtro

Transformador de aislamientocon filtro: TSA

Esquema de aplicaciónFiltro activo monofásico: AF-2WEl AF-2W es un filtro basado en la inyección de corriente medianteun convertidor estático de IGBT. El filtro está diseñado para filtradode a rmón icos has t a e l o rden 20 en l í neas mono fás i c as .

Principio de funcionamiento Corriente sin filtrar Corriente filtrada

El TSA es un equipo consistenteen un transformador separadorcombinado con un filtro de absorciónde altas frecuencias.

Sus prestaciones son:

· Eliminación del tercer armónico· Aislamiento galvánico de cargas monofásicas (separación de tierras)· Equilibrado de cargas

Filtros activos(Compensación global: Reactiva, Armónicos, Desequilibrio)Los filtros activos proporcionen una solución global al problema de compensación armónicos, equilibrado de cargas ycompensación de reactiva. Generalmente suelen emplearse para filtrado y equilibrado y se combinan con los filtros FR paracompensar la energía reactiva.El principio de funcionamiento se basa en la inyección en contrafase de las corrientes fluctuantes.

CIRCUTOR dispone de tres tipos:

· AF-3W y AF-4W para sistemas de 3 hilos y 4 hilos respectivamente concapacidad de filtrado hasta el armónico 20 sin equilibrado de fases.

· APF-4W para sistemas de 4 hilos con capacidad de filtrado hastael armónico 20, capacidad de equilibrado de fases y de compensaciónde reactiva.

· AF-2W para filtrado de líneas monofásicas.

Principio de funcionamiento

Equipo y esquema de bloques

Esquemas de aplicación

Dis

eño

: D

pto

. Com

un

icac

ión

-

CIR

CU

TOR

SA

ISO 9001Calidad

ISO 14001Medioambiente

OHSAS 18001Seguridad y saludocupacional

CIRCUTOR, SA - Vial Sant Jordi s/n, 08232 Viladecavalls (Barcelona) Spain. Tel (+34) 93 745 29 00 - Fax (+34) 93 745 29 14e-mail: central@circutor.es - web: www.circutor.com

Cód. C2R511 -01

Resumen de técnicas de filtrado

Información necesaria para un estudio de armónicos

ES

QU

EM

A

1

2

DA

TOS

GE

NE

RA

LES

En el esquema hay que mostrar:

· Puntos donde se han realizado las medidas con el analizador de redes portátil AR5.

· Distribución de cargas

· Diagrama unifilar de la instalación· Señalización de puntos de medida· Tipo de proceso de la industria

N.º de transformadores

Sn ( Potencia Transformador )

Relación de transformación

Ucc ( Tensión de cortocircuito )

kV·A

V

%

CU

AD

RO

GE

NE

RA

L

3

· Medida de las potencias activa y reactiva· Medida de armónicos

· Si existe batería de condensadores

THD ( U )

THD ( I )

Q ( batería )

P ( instalación )

N.º ARMÓNICOS

THD ( U )

THD ( I )

I n ( A )

1 3 5 7 11 13 ΣTHD

Con batería conectada

%

%

THD ( U )

THD ( I )

Sin batería conectada

%

%

kvar

kW

CA

RG

AS

4

· Mediciones en bornes de cargas convertidores de potencia

· Mediciones en bornes de cargas otros generadores

N.º ARMÓNICOS

THD ( U )

THD ( I )

I n ( A )

1 3 5 7 11 13 ΣTHD

Descripción del tipo de carga:

· Iluminación de descarga· Máquinas de soldadura· Ordenadores· Otras

N.º ARMÓNICOS

THD ( U )

THD ( I )

I n ( A )

1 3 5 7 11 13 ΣTHD

Información instalación

Mediciones