Armónicas en los Sistemas Eléctricos


Recomendaciones de Límites de Distorsión

Introducción

La idea de tener normas que limiten los contenidos armónicos en los sistemas eléctricos se debe a la necesidad de:

  • Controlar la distorsión de corriente y de tensión de un sistema eléctrico a niveles que las componentes asociadas puedan operar satisfactoriamente, sin ser dañadas.

  • Asegurar a los usuarios que puedan disponer de una fuente de alimentación de calidad aceptable.

  • Prevenir que el sistema eléctrico interfiera en la operación de otros sistemas (Protección, Medición, Comunicación y/o Computación).

  • Limitar el nivel de distorsión que un cliente puede introducir a la red.

A raíz de esto, y de acuerdo con la problemática particular de cada país, han surgido recomendaciones y normas de varios países industrializados, entre ellos Estados Unidos, Finlandia, Francia y otros.   Las características de las redes eléctricas y de los consumidores en los diferentes países son en general bastante diferentes, y por ese motivo las normas sobre armónicas no son directamente comparables.

En estos momentos, en Chile se está estudiando la normalización sobre los niveles de tolerancia para la generación de armónicas que regirán al sistema eléctrico nacional.   Sin embargo, mientras no se establezca esta norma, existen disposiciones transitorias que exige la Comisión Nacional de Energía (muy parecida a la norma IEEE Std 519 del año 1992), la cual en forma general se muestran en las Tablas 1, 2 y 3.

Los índices de distorsión se calcularán hasta la armónica de orden 50, por lo tanto las expresiones para éstos índices son:


Ecuación THDi
donde

THDi : es la distorsión total de corriente (%)
Ik : es la componente armónica de corriente de orden k
I1 : es la componente fundamental de corriente
 
 


Ecuación THDv
 
donde

THDv : es la distorsión total de voltaje (%)
Vk : es la componente armónica de voltaje de orden k
V1 : es la componente fundamental de voltaje
 
 

NOTA
Se debe tener presente que el cumplimiento de estas normas por parte de las empresas no implica que éstas dejen de preocuparse del tema.   Por ejemplo, si una empresa tiene sus niveles de distorsión de corriente y tensión dentro de los límites establecidos para una condición particular, esto no asegura una operación normal de sus sistemas.   La razón principal se debe a que todo sistema tiene un punto resonante , y éste constantemente se desplaza en frecuencia.   Por lo tanto, se deben estudiar y encontrar las condiciones óptimas de operación para evitar que el punto resonate coincida con alguna armónica del sistema.

Recomendaciones en CHILE

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