EFECTOS DE LOS ARMÓNICOS EN LOS CAPACITORES Domingo 17 de junio de 2012
Los efectos de los armónicos en los condensadores incluyen calentamiento adicional, y en casos severos de sobrecarga, aumento de la tensión dieléctrica o de tensión y pérdidas no deseadas. Además, la combinación de armónicos y condensadores en un sistema podría llevar a una condición de calidad de energía más severa llamada resonancia armónica, que tiene el potencial de causar un gran daño. En consecuencia, estos efectos negativos acortarán
la
vida
del
condensador.
Los condensadores suelen instalarse en el sistema de energía eléctrica, desde los sistemas comerciales e industriales hasta los sistemas de distribución y transmisión, como dispositivos de corrección del factor de potencia. Sin embargo, aunque es un componente básico de un filtro armónico (aparte del reactor), no está libre de los efectos dañinos de los armónicos. En un sistema de energía caracterizado por altos niveles de distorsión armónica, los bancos de condensadores son vulnerables a las fallas. Límites IEEE IEEE 18-2002 indica que un capacitor está diseñado para funcionar a un máximo del 135% de sus clasificaciones de potencia reactiva (kVAR). Además, debe soportar una sobretensión RMS continua del 110%, una sobretensión máxima del 120% y una sobrecorriente del 180% de la clasificación nominal . Aunque la norma no especificó los límites para los armónicos individuales, los porcentajes anteriores se pueden usar como base para determinar los niveles armónicos máximos permitidos. Efectos armónicos La reactancia de un banco de capacitores es inversamente proporcional a la frecuencia, como se puede observar en la fórmula, Xc = 1 / (2πfC) dónde: Xc = reactancia capacitiva C = Capacitancia f = Frecuencia Como resultado, el banco de capacitores actúa como un sumidero, atrayendo corrientes armónicas no filtradas. Este efecto aumenta las tensiones térmicas y dieléctricas en las unidades del condensador (es decir, sobrecarga). Como ejemplo, consideremos un sistema eléctrico de armónico rico con 5 º tensión armónica de alrededor de 20% de la fundamental. Un banco de capacitores de 4160 V, 300 kVAR tiene una reactancia de 57.7 a la frecuencia fundamental (por ejemplo, 60 Hz) y debe extraer una corriente capacitiva de 41.6 A de acuerdo con la Ley de Ohm. Por otro lado, la reactancia del condensador es solamente 11,54 Ω en el 5 º armónico (5 x 60 = 300 Hz). Posteriormente, este mismo banco condensador energiza con 5 º orden tensión armónica también se basará 41,6 A.