Ahorro de energía y mejora de la calidad de energía corrigiendo el factor de potencia total

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1 Ahorro de energía y mejora de la calidad de energía corrigiendo el factor de potencia total

2 Factor de potencia total. total P P 1 1 PF TOTAL = = S V 1 I THD total 1 I 2 Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 2

3 Armónicos en la red eléctrica y su tratamiento.

4 Armónicos en la red y su tratamiento 1.Conceptos teóricos 2. Pérdidas por armónicos 3. Filtrado activo Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 4

5 Armónicos en la red eléctrica y su tratamiento. Definiciones básicas: Series de Fourier. y(t) = Y + Y 2 sen (nωt ϕ ) 0 n n n=1 Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 5

6 Armónicos en la red eléctrica y su tratamiento. Valor eficaz de una 1 2 Y RMS = señal deformada T T 0 y (t)dt Valor eficaz de una señal deformada en términos de sus componentes armónicas Y = RMS n =1 Y 2 n Representación gráfica Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 6

7 Armónicos en la red eléctrica y su tratamiento. Índices de distorsión: THD = n=2 I 1 2 I n Representación gráfica Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 7

8 Armónicos en la red eléctrica y su tratamiento. Índices de distorsión: TDD = n=2 I L 2 I n Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 8

9 Armónicos en la red eléctrica y su tratamiento. Límites admisibles en tensión según IEEE : Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 9

10 Armónicos en la red eléctrica y su tratamiento. Límites admisibles en corriente según IEEE : Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 10

11 Armónicos en la red y su tratamiento 1.Conceptos teóricos 2. Pérdidas por armónicos 3. Filtrado activo Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 11

12 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: 2 I RMS = I n n=1 Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 12

13 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: I RMS = I n =1 2 n I RMS = I 2 + I 2 1 n n= 2 Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 13

14 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: I RMS = 1039 A Pérdidas resistivas un caso real: THD =10,8% Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 14

15 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: Pérdidas resistivas un caso real: THD =10,8% I RMS =1039 A Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 15

16 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: Pérdidas resistivas un caso real: THD =10,8% I RMS =1039 A I H = I RMS THD Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 16

17 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: Pérdidas resistivas un caso real: THD =10,8% I RMS =1039 A I = H I 1 THD 1039 A RMS I H = = 112 A RMS ,108 Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 17

18 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: Pérdidas resistivas un caso real: THD =10,8% I RMS =1039 A I = H I 1039 A RMS I H = = 112 A RMS ,108 1 THD 2 P H = I H R = 112 A 2 2Ω 25 kw Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 18

19 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: Pérdidas resistivas un caso real: THD =10,8% I RMS =1039 A I H = I 1039 A RMS I H = = 112 A RMS ,108 THD 2 P H = I H R = 112 A 2 2Ω 25 kw E AÑO = 25 kw 24 H 365 = kwh Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 19

20 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 20

21 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: Pérdidas por efecto piel: f << A Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 21

22 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: Pérdidas por efecto piel: f << A f >> >> A La resistencia del conductor aumenta Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 22

23 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: Conducción de condensadores y capacidades parásitas: Impedancia Capacitiva Impedancia % Z C = jωc Frecuencia Hz Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 23

24 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: Pérdidas en máquinas rotativas: Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 24

25 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: Pérdidas en transformadores: Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 25

26 Pérdidas en el sistema eléctrico por armónicos: Otros inconvenientes en el sistema: Disparos fantasmas de protecciones. Malfuncionamiento de equipos electrónicos. Calentamiento de generadores. Reducción de la vida útil de equipos. Sobrecarga de neutro (tercer armónico). Debilitamiento de aislamientos. Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 26

27 Armónicos en la red y su tratamiento 1.Conceptos teóricos 2. Pérdidas por armónicos 3. Filtrado activo Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 27

28 Filtrado activo de armónicos: Cargas Fuente XFMR Instalación Típica CTs Posición Alterna de CTs Filtro Activo Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 28

29 Filtrado activo de armónicos: C C C Contactor de Precarga S1 E S3 E S5 E Línea AC Fusible Fusible Fusible Inductor de Línea + C Inductor C C C Circuito Filtrado S2 E S4 E S6 E Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 29

30 Filtrado activo de armónicos: Forma de Onda Carga + Forma de Onda Salida Corriente Accusine = Forma de Onda de la Fuente Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 30

31 Filtrado activo de armónicos: Un caso de éxito: 440 V 42 ka 1000 A Accusine Medida 200 HP 200 HP M M Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 31

32 Filtrado activo de armónicos: Un caso de éxito: Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 32

33 Filtrado activo de armónicos: Un caso de éxito: 16,00% Evolución del TDD Antes Después 14,00% 12,72% 13,34% 12,37% 12,00% 10,00% 8,00% 6,00% 4,00% 2,00% 2,86% 2,77% 2,11% 0,00% Fase A Fase B Fase C Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 33

34 Filtrado activo de armónicos: Un caso de éxito: Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 34

35 Make the most of your energy Schneider Electric - Eficiencia Energética- Felipe Salcedo 35

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