SOLUCIONES CALIDAD DE LA ENERGÍA BAJA TENSIÓN
5. FILTRO BANDA ANCHA Familia LPF 30
El Filtro de Armónicos de Banda Ancha / Low Pass Harmonic Filter es un equipo diseñado para reducir, de manera local e individual, la distorsión armónica total de corriente (Total Harmonic Distortion - THDi), producida por rectificadores de seis pulsos, a valores de acuerdo al estándar IEEE-519 1992 en el punto de conexión de la carga, y al mismo tiempo compensar la potencia reactiva asociada. Diseñado y ensamblado bajo la norma de calidad ISO 9001, cumple con las normas: NEMA 250, EIA-456-A, IEC 831-1 y 2, NMX-J-203, NEMA CP 1-2000, IEEE-1531, NFPA70, UL 508A e IEEE Std-519. Está formado por dos reactancias de línea que se conectan en serie con la carga y un filtro paralelo. Todo alojado en el mismo gabinete. Diseñado de forma que todas las frecuencias armónicas producidas por equipos con electrónica de seis pulsos sean filtradas, con esto garantiza que la distorsión armónica en corriente alcanzada con el filtro sea de acuerdo al estándar IEEE 519-1992 en el punto de acometida a la carga no lineal. Desconfiguración de Drives s PLC s Sobrecalentamiento en: Transformadores Alimentadores Drives s Con el LPF Arteche evitará: Fallas en equipo electrónico sensible. Sobrecalentamientos en equipo eléctrico. Pérdidas de energía. Costosos paros de operación por el disparo de elementos de protección. Fallas o errores de operación en sus equipos. Falla de capacitores de potencia. La proliferación de los dispositivos no lineales en los sistemas eléctricos, ha provocado que los niveles de distorsión armónica (THD en inglés) alcancen magnitudes considerables siendo el LPF la mejor solución con el mínimo mantenimiento por estar construido con elementos pasivos. Las componentes armónicas de la corriente y la tensión provocan distorsión en las formas de onda correspondientes, haciendo que éstas pierdan su forma senoidal deteriorando la calidad de la energía. Si su red cuenta con: Variadores de velocidad Rectificadores de DC UPS s Sistemas de ventilación Arrancadores de estado sólido Puede tener problemas con: Quema de tarjetas Falla de UPS s Falla de capacitores 31
Cuando las componentes armónicas de la corriente se propagan a través del sistema eléctrico, se originan efectos indeseados sobre los componentes que forman parte del sistema. Entre los efectos más comunes se encuentran: calentamiento anormal de conductores y equipo eléctrico, operación en falso o prematura de dispositivos de protección, lecturas incorrectas en equipo de medición, operación inadecuada de equipo electrónico, resonancia, sobrecarga y fallas en bancos de capacitores y distorsión armónica en la tensión. Están formados por reactancias trifásicas conectadas en serie con la carga y un arreglo inductivo capacitivo (LC) conectado en serie. Este tipo de arreglo proporciona en forma simultánea la corrección del factor de potencia y el filtrado armónico. La reactancia inductiva tiene un valor muy bajo a frecuencia fundamental, y el arreglo LC observa un comportamiento de tipo capacitivo ya que éste es el elemento predominante a esta frecuencia. La impedancia del arreglo LC tiene un valor mínimo a la frecuencia de sintonía, y por encima de esta frecuencia predomina el comportamiento de tipo inductivo. El comportamiento de tipo capacitivo del filtro a frecuencia fundamental permite la corrección del factor de potencia de los dispositivos no lineales. El filtro estará diseñado para filtrar todas las componentes armónicas superiores a la 4a armónica. El filtro en su conjunto es diseñado y ensamblado bajo la norma de calidad ISO 9001, certificada por los laboratorios UL (Underwriters Laboratories), con número de certificación A7072, asimismo tiene la aprobación CYWT. E227040 de los laboratorios UL. El filtro es totalmente reparable en campo. Arteche tiene el certificado de proveedor confiable expedido por el LAPEM, Laboratorio de Pruebas de Equipos y Materiales, de CFE. 6 5 z [ohms] X [ohms] 4 3 XL Xc Z 2 1 0 0 100 200 300 400 500 600 700 f [Hz] 32 Figura 4.7 Impedancia y reactancia vs. Frecuencia en el filtro
BENEFICIOS TÉCNICOS Y ECONÓMICOS VENTAJAS Evitan la propagación de las componentes armónicas por todo el sistema eléctrico. Disminuyen sustancialmente los efectos colaterales que propician los armónicos sobre los equipos que forman parte del sistema eléctrico evitando su degradación prematura. Evita la degradación prematura de otros componentes del sistema eléctrico y la operación incorrecta de equipo sensible provocados por la distorsión en la corriente y la tensión. Aportan energía al sistema eléctrico contribuyendo a la eliminación de cargos por bajo factor de potencia. Como son recomendados para ser instalados junto a las cargas pueden generar ahorros. Disminuye las pérdidas en el sistema por efecto Joule (calentamiento). Mejora la regulación de tensión. Libera capacidad en el sistema. Evita desgaste prematuro de los equipos por calentamiento excesivo provocado por la operación con baja tensión. Ajusta el factor de potencia en función de la variación de carga. Evita problemas por resonancia condiciones de carga baja. Disminución de la distorsión total de la corriente al confinar las componentes armónicas a una parte del sistema. en Al evitar la propagación de los armónicos de corriente por el sistema eléctrico se puede disminuir la distorsión de la tensión. Mayor rapidez del filtrado de armónicos. Capacidades desde 1 hasta 3800 KW. Mantenimiento mínimo y 100% reparable en campo. Larga vida útil por sus bajas pérdidas, diseño a 80 C y arreglo para soportar sobretensiones de hasta 600V. Capacitores monofásicos anti-explosión con aprobación UL 100% reciclable (no encapsulada). Indicación visual de falla de los capacitores. Ventilación por convección forzada. Amplio espacio para instalación. Componentes 100% amigables con el medio ambiente. Su operación contribuye a la mejora ambiental reduciendo los gases de efecto invernadero. Menor desgaste en sus componentes. Diseño compacto y modular. Amplia gama en niveles de tensión desde 240 hasta 1000 VCA. Operación a temperatura ambiente desde -25 a 60 C. Resistencias individuales de descarga que evitan riesgos para el operador del banco. Fácil de instalar. En su conjunto es diseñado y ensamblado bajo la norma de calidad ISO 9001, certificada por UL (Underwriters Laboratories) con certificaciones A7072, CYWT.E227040. Certificado vigente de proveedor confiable expedido por el LAPEM, Laboratorio de Pruebas de Equipos y Materiales, de CFE. COMPONENTES Gabinete metálico autosoportado. Reactancias de núcleo de hierro con tecnología PolyGap que garantiza la misma inductancia en los 3 devanados. Capacitores con resistencia individual, sensor de presión y dispositivo anti-explosión, 100% reciclable por no tener elementos encapsulados. Sistema de ventilación forzada filtrada. Información técnica impresa y en formato digital. Circuito de control protegido con interruptor termomagnético dedicado. por convección 33
Especificaciones estándar Especificaciones opcionales El filtro paso bajo en baja tensión de Arteche cuenta con las siguientes especificaciones estándar: Fases Frecuencia 50 Hz Frecuencia 60 Hz Sintonía 5o, 7o, 11o hasta 51 armónico Tensiones Cualquiera hasta 830 V Tensiones Tensión de control 240, 480 y 600 V 120 VCA por medio de un transformador de control protegido con un interruptor termomagnético secundario Capacidad en kvar 3 a 3800 KW Gabinete Para uso interior (IP21), en lámina en calibres 12 y 14, con acabado en pintura en polvo texturizada. Los herrajes y las bandejas son de lámina galvanizada. Cuenta con cáncamos para su fácil manejo e instalación. Las puertas del frente tienen cerradura con llave y el techo, las cubiertas posteriores y laterales son de montaje atornillable Montaje del gabinete Autosoportado al suelo, con provisiones para anclaje y zócalo integrado Capacitores De polipropileno metalizado en zinc, para 80 C continuos de temperatura, cumpliendo la norma NEMA ANSI EIA-456 y con aprobación de UL e IEC Reactancias Trifásicas, con núcleo de acero de bajas pérdidas, linealidad del 150% y aislamientos clase 180 C con protección térmica integrada. Diseñados para soportar 100% de corriente armónica con respecto a la corriente fundamental de su carga capacitiva Conexión Descarga capacitores Protección capacitores Capacidad en HP Gabinete Conexión de pasos 1:1:1..., 1:2:2..., 1:2:3..., 1:2:4..., 1:2:4:8... ó automática Cualquier capacidad IP22, IP44 y especiales, en cualquier color empleado en equipos eléctricos industriales Delta o estrella Por medio de resistencias individuales Por medio de dispositivo de sobrepresión para cada capacitor, aprobado por UL Indicación de falla En forma visual para cada capacitor Acometida Por la parte superior o los costados Altitud máxima 3500 msnm Normas 34 3 Además de las especificaciones estándar Arteche ofrece las siguientes especificaciones opcionales de forma que el filtro se adapte mejor a las necesidades propias del usuario y de la instalación: NEMA ANSI EIA-456-A, IEC 831-1 y 2, NMX-J-203, ANCE 1996, NEMA CP 1-2000 Aprobación UL CYWT.E227040 Mantenimiento 100% reparable en campo
IDENTIFICACIÓN DE EQUIPOS LPF XXXX XXX XX KB/KS IPXX Grado de Protección del Gabinete (IP) Versión del Filtro Frecuencia de Operación Tensión Nominal de Operación Potencia (HP) Low Pass Filter Ejemplo LPF 0060 400 50P KB IP21 Gabinete IP21 Kit Básico Frecuencia 50 Hz 400 V 60 HP Low Pass Filter 35