P.7 ÍNDICE. Reactancias de filtrado. Pág.

Transcripción

1 P 7 P.7.01 E

2 ÍNDIE Pág. Reactancias para filtros 3 R / RE, Reactancias para filtros 4-6 Reactancias para convertidores de potencia 7 Filtros para convertidores potencia: Lado red, L Red y lado motor L Mot 8 LM, reactancias trifásicas para reducción de rizado (Lado motor) 9 Reactancias de choque 10 Dimensiones P7-2

3 Reactancias para filtros Muchos de los problemas de perturbaciones en.t. pueden ser corregidos mediante filtros. En concreto IRUTOR ha desarrollado un programa completo de fabricación de fi ltros de potencia para corregir los siguientes problemas: Resonancia en las redes de.t. provocados por los equipos de compensación de energía reactiva Rechazo de armónicos en ciertas partes de la instalación bsorción de armónicos para reducir la tasa de distorsión (THD) de la instalación Limitación de potencia de cortocircuito en determinados puntos de la instalación Filtrado de la corriente absorbida por convertidores estáticos (variadores de velocidad, etc.), en el lado de alterna o de continua Reactancias para filtros de absorción Estos fi ltros están formados por tantas ramas o grupos de ramas L- como armónicos se desee fi ltrar. Las frecuencias de resonancia de los distintos grupos coinciden con las de los armónicos que se desea fi ltrar. onstructivamente, cada rama es parecida a la de un fi ltro de rechazo, pero aquí el dato de interés es la máxima corriente armónica a fi ltrar, para lo cual deben dimensionarse tanto la inductancia como el condensador. Dado que las necesidades son muy variadas, IRUTOR puede diseñar y fabricar las reactancias adecuadas a cualquier necesidad. Las Fig. 1.a y 1.b muestran la respuesta típica de dos ramas de fi ltro para los armónicos 5 y 7 y en la Fig. 1.c puede verse la respuesta de un banco de filtros formado por ramas de orden 5, 7, 11, 13 y una etapa pasa altos para n > 15. Fig. 1.a - Respuesta en frecuencia de la rama n=5 Fig. 1.b - Respuesta en frecuencia de la rama n=7 Fig. 1.c - Respuesta en frecuencia de la rama n=5, 7, 11, 13,>15 Las impedancias de los fi ltros se dan generalmente en gráfi cos logarítmicos en donde se representan en ordenadas las impedancias referidas a un valor estándar (en nuestro caso 0,1 Ω) en función de la frecuencia (eje de abcisas). La unidad es entonces el ( d / 0,1 Ω), definido como: Z (d / 0,1 Ω) = 20 log [ Z (filtro) / 0,1 Ω] Fig. 2 - Respuesta en frecuencia típicas onversión directa d / 0,1 Ω a Ω Z Z Z Z (d / 0,1 Ω) Filtro (d / 0,1 Ω) Filtro 0 0, ,00 2 0, ,25 4 0, ,58 6 0, ,99 8 0, , , , , , , , , , , ,94 Tabla 1 P7-3

4 R/RE, Reactancias para filtros Reactancias para filtros de rechazo El objetivo del fi ltro de rechazo es impedir la resonancia entre la impedancia inductiva que resulta de la línea y del transformador de alimentación y los condensadores para compensación del factor de potencia y evitar la sobrecarga de armónicos en la línea y en los propios condensadores. El filtro está compuesto de varias ramas L-, con una configuración y una curva de respuesta como las indicadas en la Fig. 2. El fi ltro completo puede formarse con tantas ramas como sean necesarias para compensar la energía reactiva de la instalación. Las reactancias para este tipo de fi ltros se especifi can por el llamado factor de sobretensión, p%, que da la relación entre la tensión de la reactancia y la del condensador y fi ja la frecuencia de resonancia del conjunto. Fig. 2 U L p % = 100 = 100 U w L ( ) w r 2 IRUTOR dispone de una gama estándar de reactancias con p=7%, con una frecuencia de resonancia de 189 Hz para redes de 50 Hz o de 227 Hz para redes de 60 Hz. Este es el valor más frecuente para redes con cargas trifásicas equilibradas, donde se quiere evitar la resonancia a los armónicos 5º y superiores. En algunas instalaciones se requieren otros valores de p %. IRUTOR puede construir bajo demanda reactancias adaptadas a cualquier valor de p % (5.67%, 12.5%, 14%). aracterísticas constructivas de las reactancias de filtrado Las reactancias para baja potencia, tipo R, están construidas con chapa de grano orientado y bobinados con conductor de cobre. La conexión se realiza mediante bornes. Para potencias superiores se emplean las reactancias R con núcleo de chapa de grano orientado con entrehierros múltiples, lo cual le confiere unas excelentes características antisaturación y muy bajas pérdidas. Los bobinados son con banda de aluminio (o banda cobre, bajo demanda). Las conexiones de entrada y salida se realizan mediante pletina. Tanto las reactancias de tipo R como las R llevan una impregnación al vacío con barniz de alto poder de aislamiento. P7-4

5 Reactancias III serie R /R / RX / RX 400 V c.a., 50 Hz, P = 7 % (Fr = 189 Hz) ódigo kvar Para condensador I n L (mh) Pérdidas R P F 46 / 6 7,5 7,66 25 W R P F 46 / 12,5 15 3,83 50 W R P F 46 / ,55 57 W R P F 46 / ,92 76 W R P F 46 / ,53 90 W R P F 46 / , W R P F 46 / , W R P F 46 / , W R P F 46 / , W R P F 46 / , W R P F 46 / 62 (x2) 145 0, W R P F 46 / 74 (x2) 175 0, W ódigo kvar Para condensador I n L (mh) Pérdidas RX-6, P7101F 6,25 F 46 / 7,5 9 6,12 36 RX-12,5-400 P ,5 F 46 / ,06 53 RX P F 46 / ,53 92 RX P F 46 / , Reactancias III serie R/ R 400 V c.a., 50 Hz, P = 14 % (Fr = 134 Hz) ódigo kvar I n L (mh) Pérdidas R % P ,5 16,31 31 W R % P ,15 61 W R % P ,52 65 W R % P ,43 71 W R % P , W R % P , W R % P , W R % P , W R % P , W R % P , W Reactancias tipo R: onductor hilo de u Reactancias tipo R: onductor anda de u aracterísticas R / R RX / RX R-14% / R Tensión de aislamiento 4 kv Tolerancia L 3 % Linealidad (5% L) hasta 1,8 I n Temperatura ambiente máxima 45 º islamiento interno lase F (155 º)* * bajo demanda, clase H (180º) Sobrecarga máxima Permanente Transitoria (1 min) R / R RX / RX R-14% / R 1,17 In 2 In Termostato de protección 90 º Normas IE-289, IE ccesorios ondensadores ver catálogo R1/2 P7-5

6 Reactancias III serie RE/ RE (baterías estáticas) 400 V c.a., 50 Hz, P = 7 % (Fr= 189 Hz) Para las baterías estáticas, con reconexión a base de módulos de tiristor, y con filtros de rechazo, se han normalizado las Reactancias tipo RE / RE a 400 V - p= 7% especiales para dicha aplicación. Para un mejor funcionamiento del conjunto, dichas reactancias se conectan dentro del triángulo que forma el grupo condensador ódigo kvar Para condensador I n L (mh) Pérdidas RE P F 46 / ,67 25 W RE P F 46 / 12, ,27 50 W RE P F 46 / ,50 57 W RE P F 46 / ,68 76 W RE P F 46 / ,68 90 W RE P F 46 / , W RE P F 46 / , W RE P F 46 / , W RE P F 46 / , W RE P F 46 / , W aracterísticas RE / RE Tensión de aislamiento 4 kv Tolerancia L 3 % Linealidad (5% L) hasta 1,8 I n Temperatura ambiente máxima 45 º islamiento interno lase F (155 º)* Sobrecarga máxima Permanente Transitoria (1 min) RE / RE 1,17 In 2 In Termostato de protección 90 º Normas IE-289, IE ccesorios ondensadores ver catálogo R1/2 * bajo demanda, clase H (180º) P7-6

7 Reactancias para convertidores de potencia Los reguladores de velocidad para motores de corriente continua y de corriente alterna (variadores de frecuencia), así como los SI y en general todos los convertidores basados en tiristores o transistores de potencia, son propensos a generar perturbaciones en la red o exceso de rizado en el lado de contínua (motor, en el caso de reguladores de..). Estas perturbaciones afectan a otros equipos vecinos y pueden afectar incluso al propio funcionamiento del convertidor. Los tipos de problemas básicos que se presentan son los siguientes: Microcortes de tensión y exceso de di/dt en el lado de red de todos los equipos antes mencionados Puntas de corriente en los variadores de frecuencia, debidos a la conexión de los condensadores en la etapa de contínua Exceso de rizado y chispas de conmutación en el motor de los equipos de.. Todos estos problemas pueden ser paliados y corregidos mediante reactancias de choque o fi ltros, tal y como se muestra: Filtrado de microcortes de conmutación en red y motor Eliminación de microcortes y filtrado de armónicos Punto P L red L L mot Ondulador Otras cargas Reactancia de conmutación Otras cargas Tensión en P sin L red Tensión en P con L red Filtro absorción Inductancia de mejora de conmutación en.. orriente de motor sin L mot orriente de motor con L mot orriente de red sin L cc orriente de red con L cc orriente de red sin L cc orriente de red con L cc P7-7

8 Filtros para convertidores potencia: lado red, L red y lado motor L mot Pueden utilizarse tanto en el lado de red como de motor. tenúan los microcortes y picos debidos a la conexión inicial y a la conmutación y reducen la tasa de armónicos de la corriente de red. Si se colocan también en el lado de motor, eliminan las frecuencias armónicas debidas a la conmutación. Reactancias trifásicas (*) RED / MOTOR a 380 V / 415 V - aida de tensión U k : 4 % para 400 V - 50 Hz 4,8 % para 400 V - 60 Hz LR, Reactancias lado red 400 V c.a Potencia motor kw V In L mh Pérdidas (W) ódigo 0,75 1 2,5 14,8 6 LR P , ,90 8 LR P ,2 3 5,5 5,90 10 LR P ,5 4,30 12 LR P ,20 15 LR P , ,50 18 LR P , ,85 25 LR P ,47 30 LR P ,98 45 LR P , ,80 55 LR P ,67 64 LR P ,59 77 LR P ,49 88 LR P7030D , LR P7030E , LR P7030F , LR P7030G , LR P7030H , LR P7030J , LR P7030K , LR P7030L , LR P7030M , LR P7030N , LR P7030P , LR P7030Q Estas mismas reactancias de 400 V - 50 Hz - 4% pueden ser utilizadas a otras tensiones. igualdad de corriente (I n ) las caidas de tensión obtenidas son las siguientes: 50 Hz Tensión (V c.a.) aida de tensión % 440 3,60 % 460 3,50 % 480 3,34 % 60 Hz Tensión (V c.a.) aida de tensión 400 4,80 % 440 4,30 % 460 4,17 % % P7-8 * ajo demanda pueden suministrarse tipos monofásicos para el lado de red y otros valores de caida de tensión

9 aida de tensión U k : 4 % para 230 V - 50 Hz 4,8 % para 230 V - 60 Hz Potencia motor kw V In L mh LR, Reactancias lado red 230 V c.a. Pérdidas (W) ódigo 0, ,90 8 LR P , ,60 10 LR P , ,96 14 LR P ,43 17 LR P ,5 16 1,07 20 LR P ,5 7,5 22 0,84 26 LR P , ,61 35 LR P ,5 38 0,49 44 LR P ,32 66 LR P , ,26 80 LR P ,22 94 LR P , LR P , LR P7031D , LR P7031E aracterísticas aida de tensión estándar * 4 % Tensión de aislamiento 2 kv Linealidad (5% L) a 1,5 I n Temperatura ambiente máxima 45 º * ajo demanda pueden suministrarse tipos monofásicos para el lado de red y otros valores de caida de tensión Sobrecarga máxima - permanente - transitoria (30 s) 1,17 I n 2 I n Termostato de protección ajo demanda Normas IE 289, IE 076 LM, Reactancias trifásicas para reducción de rizado (lado motor) Estas reactancias tienen como papel principal el de reducción del rizado a frecuencia de conmutación y sus armónicos principales. Potencia motor de (kw) a (kw) Imax L µh ódigo 7, LM P LM P LM P LM P LM P71151 aracterísticas Pérdidas según frecuencia máx. 25 khz Tensión de aislamiento 2 kv Linealidad (5 % L) a 1,5 I n Temperatura ambiente máxima 45 Sobrecarga máxima - permanente - transitoria (30 s) 1,17 I n 2 I n Termostato de protección ajo demanda Normas IE 289, IE 076 P7-9

10 Reactancias de choque, RMV La conexión de baterías de condensadores lleva asociado transitorios de tensión y corriente de corriente muy elevados. La norma de IE defi ne el valor máximo que una batería de condensadores es capaz de soportar como valor de pico de conexión. oncretamente 100 veces su intensidad nominal. Si este valor es superado, es necesario el montaje de reactancias de choque RMV, cuya función consiste en limitar el transitorio de intensidad a valores aceptables por los condensadores. El valor de esta reactancia es variable en función de las condiciones de la instalación, dependiendo básicamente de los siguientes parámetros: Potencia de cortocircuito de la instalación. Existencia de más baterías de condensadores. Poder de cierre de los interruptores automáticos. El valor de conexión residual una vez montada la reactancia, tiene que ser también inferior a los poderes de cierre del aparellaje en general. RMV-260 I () L (µh) Peso (kg) ódigo 50 RMV R RMV R RMV R RMV R RMV R80691 RMV-330 I () L (µh) Peso (kg) ódigo 60 RMV R RMV R RMV R RMV R RMV R RMV R8071 aracterísticas aracterísticas eléctricas orriente de corta duración asignada 43 I n / 1 s orriente dinámica 2,5 I t Nivel de aislamiento 12 kv (28/75) ondiciones ambientales Temperatura de trabajo ategoría Temperatura máxima 135º aracterísticas constructivas Encapsulado en resina, núcleo de aire Fijaciones M12 / M16 según tipo Dimensiones () según tipo Peso según tipo (ver tabla superior) olor color RL 8016 Normas IE P7-10

11 Dimensiones R / R / RX / RX-7% R / RX D* E* R / RX F G R R R-12, ,2 R ,5 R R R R R R R R R RX-6, RX-12, ,2 RX RX * Distancia entre tornillos de sujeción kg RE / RE RE D* E* RE F G RE RE RE ,5 RE ,5 RE RE ,5 RE ,5 RE RE RE * Distancia entre tornillos de sujeción kg R-14% / R-14% R-14% R-14% D* E* F G R % R % R-12, % R % R % R % R % R % R % R % * Distancia entre tornillos de sujeción kg P7-11

12 Dimensiones LR / LR LR kg LR kg LR ,8 LR LR ,8 LR LR LR LR LR LR ,3 LR LR ,3 LR LR ,5 LR LR ,6 LR LR LR LR ,5 LR LR LR LR ,5 LR LM RMV Figura Figura 15 G kg Figura LM ,2 LM LM Ø Ø D E F Insertos RMV M12 RMV M12/M16 LM LM cod. 3P P7-12 Vial Sant Jordi s/n Viladecavalls arcelona (Spain) Tel. (+34) Fax: (+34) central@circutor.es web: IRUTOR se reserva el derecho a modificar el contenido de este catálogo sin previo aviso IRUTOR no asume ninguna responsabilidad de cualquier daño causado a personas o materiales, debido a un uso erróneo o inapropiado de estos productos. Diseño: omunicación IRUTOR, S