IEEE519-2022 Detalles y Alcances / Corrección THDv y THDi.

Summary

El guion discute los armónicos no deseados en sistemas eléctricos, generados por dispositivos como variadores de velocidad y UPS, que afectan la calidad de la energía y pueden causar problemas en la red. Se mencionan las causas, efectos y estrategias de mitigación, incluyendo el uso de filtros y variadores de velocidad de múltiples pulsos. La actualización de la norma IEEE 519 se destaca, enfatizando la importancia de la compatibilidad y la calidad energética para el suministrador y los usuarios.

Takeaways

• 📚 La portada del estándar IEEE 519 no se menciona en el guion, pero se centra en la importancia de entender y manejar los armónicos en sistemas eléctricos.
• 🌐 Los armónicos son tensiones o corrientes de frecuencia múltiplo entero de la fundamental, y pueden causar distorsión en ondas, afectando tanto al suministrador como a los vecinos eléctricos.
• 🔌 En sistemas de 60 Hz, como en América, una quinta armónica sería 300 Hz, y en Europa, con una frecuencia de 50 Hz, sería 250 Hz.
• 🛠️ Los variadores de velocidad de seis pulsos son una de las principales causas de armónicos, junto con UPS, computadoras, soldadoras y cargadores de batería.
• 💡 La electrónica de potencia, especialmente a partir de los años 80, ha disminuido en costo y se ha vuelto más común, lo que ha aumentado el uso de variadores de velocidad y, por ende, la generación de armónicos.
• 🚀 La conversión de potencia, como la de CA a CD o viceversa, se utiliza cada vez más en inversores, especialmente en la generación renovable de energía.
• ⚡️ Los armónicos aumentan la corriente, lo que puede causar calentamiento en transformadores y reducir la vida útil del equipo, además de afectar la calidad de energía.
• 🔍 Los capacitores tienen una impedancia inversamente proporcional a la frecuencia, lo que significa que armónicos como la quinta armónica pueden afectarlos más que a otros equipos.
• 👨‍🏫 El efecto Piel, que es la tendencia de la corriente a circular en la parte exterior del conductor, es directamente proporcional a la frecuencia, aumentando el calentamiento en los conductores por armónicos.
• 📈 La IEEE 519 ha evolucionado desde 1884 y es una de las sociedades profesionales más grandes a nivel mundial, enfocándose en tener un sistema eléctrico confiable y manejando cargas no lineales.
• 🆕 La revisión de la IEEE 519 para 2022 incluye cambios como la transformación de prácticas recomendadas a estándares, lo que implica una mayor obligatoriedad en la implementación de medidas contra armónicos.

Q & A

¿Qué son los armónicos en un sistema eléctrico?

Los armónicos son tensiones o corrientes cuyo ciclo de frecuencia es un múltiplo entero de la frecuencia fundamental del sistema.

¿Cuál es la frecuencia de la quinta armónica en un sistema de 60 Hz?

La quinta armónica en un sistema de 60 Hz tiene una frecuencia de 300 Hz.

¿Por qué los armónicos pueden causar problemas en un sistema eléctrico?

Los armónicos pueden causar distorsión en las ondas, lo que a su vez puede afectar tanto al suministrador como a los vecinos eléctricos, y generar problemas de energía y seguridad.

¿Qué dispositivos comunes pueden crear armónicos en un sistema eléctrico?

Los variadores de velocidad, UPS, computadoras, soldadoras, cargadores de batería y las fuentes de alimentación son algunos de los dispositivos que pueden generar armónicos.

¿Qué es un variador de velocidad y cómo está relacionado con los armónicos?

Un variador de velocidad es un dispositivo que controla la velocidad de un motor eléctrico, y es una de las principales causas de generación de armónicos en un sistema.

¿Qué es el efecto Piel y cómo afecta los conductores eléctricos?

El efecto Piel es la tendencia de la corriente a circular por la parte exterior del conductor, lo que es directamente proporcional a la frecuencia. Esto puede causar un calentamiento en los conductores mucho mayor que con la corriente nominal.

¿Qué cambios se han realizado en la norma IEEE 519 con la revisión de 2022?

La revisión de 2022 de la norma IEEE 519 pasa de ser una práctica recomendada a un estándar obligatorio, simplifica la interpretación con cambios verbales, y actualiza los límites de armónicos individuales y los requisitos para la medición de distorsión.

¿Qué son los 'interarmónicos' y cómo se relacionan con los armónicos?

Los interarmónicos son frecuencias que no son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental y pueden ser generados por sistemas con cargas no lineales. Tienen un impacto significativo en la calidad de la energía eléctrica.

¿Cuáles son algunas alternativas de mitigación para los armónicos en un sistema eléctrico?

Las alternativas de mitigación para los armónicos incluyen el uso de filtros de banda ancha, variadores de velocidad de 18 pulsos, filtros sintonizados y reactores de línea.

¿Cómo se define la distorsión total de demanda (THD) y la distorsión armónica total (TDD) en el contexto de la norma IEEE 519?

La THD se refiere a la relación entre la corriente de carga y el nivel de cortocircuito, y el TDD es la suma de las armónicas individuales. Ambos son importantes para evaluar el desempeño del sistema eléctrico.

¿Qué es el punto de acoplamiento común y cómo se relaciona con la regulación de armónicos?

El punto de acoplamiento común es el lugar donde se intercambia energía entre el usuario y la empresa suministradora. Es crucial para la regulación de armónicos ya que define dónde se aplican las medidas de mitigación y control.

¿Qué sucede si las cargas no lineales representan más del 10% de la demanda de carga promedio anual?

Si las cargas no lineales representan más del 10% de la demanda de carga promedio anual, se dirige a otras normas como la IEEE 1547 y la IEC 28222 para garantizar la compatibilidad y calidad del sistema eléctrico.