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Resonancia con condensadores
Cuando la reactancia inductiva del sistema y la reactancia capacitiva
de la batería de condensadores son iguales en alguna frecuencia
ocurre resonancia paralelo. Esta frecuencia se conoce como frecuencia
de resonancia, y viene dada por:
donde: f1 = frecuencia fundamental (en España 50 Hz)
Sk = Potencia de cortocircuito
Qc = Potencia de la batería de condensadores
La solución está en la utilización de filtros
de armónicos, Suomitec dispone de tres tipos de filtros con condensadores
Nokian Capacitors.
Filtros de rechazo (BT/AT): Están formados
por baterías de condensadores con reactancias de rechazo. Este
conjunto forma un circuito serie resonante sintonizado a una frecuencia
inferior a la del armónico más común (5º).
A frecuencias armónicas el valor de la reactancia es dominante
y el escalón es, por tanto, inductivo. No hay amplificación
armónica, ya que no existe circuito resonante paralelo entre
el circuito serie condensador-reactancia y la red exterior. La batería
actúa también como filtro de absorción, eliminando
parcialmente (15 a 20%) las corrientes armónicas de menor frecuencia
del sistema.
Filtros de absorción (BT/AT): Están
formados por tantas ramas L-C como armónicos se desee filtrar.
El valor de la inductancia de la reactancia (L) es aquel que asegura
un bajo valor de impedancia para el circuito resonante serie a la frecuencia
armónica. De esta forma la mayor parte de la intensidad armónica
se dirige hacia el filtro (80 a 90%).
Filtros Activos: Los filtros activos Maxsine de Nokian
Capacitors eliminan los armónicos (desde el 2º hasta el
50), tanto en las fases como en el neutro en tiempo real (tiemp de respuesta
inferior a 1 ms), pudiendo compensar tambien la potencia reactiva. Estan
basados en un sistema patentado denominado” CONTROL DIRECTO DE
FASE DE CORRIENTE DPCC).
SVC Compensadores estaticos de potencia reactiva (A.T.):
Cuando existen muy rápidas fluctuaciones en potencia reactiva,
incluso en unos pocos ciclos, los métodos tradicionales de control
de potencia reactiva no son adecuados por ser demasiado lentos para
estas variaciones. En esos casos son adecuados los compensadores estáticos.
Los compensadores estáticos Nokian Capacitors consisten en una
batería de condensadores con filtro de armónicos y una
reactancia controlada por tyristores. De esta forma los armónicos
generados por la carga y los tiristores son eliminados consiguiendo
así minimizar las fluctuaciones en potencia reactiva y los armónicos.
Armónicos en Convertidores de Frecuencia
La mayoría de los convertidores de frecuencia disponen de un
rectificador de puente de diodos en el lado de la alimentación
de potencia. La principal desventaja de puente rectificador es la alta
distorsión armónica de la intensidad de alimentación
que provoca. Si se utiliza una reactancia, bien calculada, de corriente
alterna en la entrada del puente rectificador, la distorsión
total de intensidad se puede limitar a THD(I) = 30%. Pero sin esta reactancia
valores de distorsión de intensidad de hasta el 70% no son raros.
Con la nueva gama Vacon CXR (CX Regenerativo) se puede conseguir fácilmente
valores THD(I) = 4%, gracias a su puente rectificador de entrada activo.
Fig. 3
El punto de partida para el diseño del CXR fue la creación
de un convertidor de frecuencia que, al contrario que los convertidores
con un rectificador de diodos, pudiera devolver energía a la
red causando sólo una mínima distorsión armónica
en la intensidad de alimentación. El Vacon CXR está equipado
con un puente de entrada activo (inversor basado en IGBTs), se utiliza
el convertidor básico CX, se eliminan la bobina de inductancia
de corriente alterna y el puente de diodos, creando el Vacon CXI (CX
Inversor). Como se ve en la figura 3, el CXR está formado por
dos CXI unidos y un filtro de línea dispuesto entre la entrada
del puente activo y la red.
Suomitec les ofrece el servicio de medición, análisis,
informe y, caso de ser necesario, el diseño e instalación
de filtro de armónicos.
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