AccuSine ® Filtro activo de armónicos

Como pueden los filtros activos de armónicos resolver los problemas de calidad y ahorro de energía en su planta? Los equipos de electrónica de potencia se han proliferado en la industria gracias a sus beneficios con el control de procesos y especialmente al ahorro de energía. Sin embargo, también traen algunos inconvenientes importantes a los sistemas de distribución eléctrica: armónicos y rápidos cambios de potencia reactiva. Los Armónicos pueden perturbar el funcionamiento normal de otros dispositivos y aumentar los costos de producción. Además, los rápidos cambios de potencia reactiva generan demandas instantáneas de reactivos (kVAR). Los síntomas de altos niveles armónicos incluyen sobrecalentamiento de transformadores, motores, variadores, cables, disparo térmico de los dispositivos de protección y fallas lógicas de los equipos digitales. Además, la vida de muchos aparatos puede reducirse con la elevada temperatura de funcionamiento.

La falta de compensación VAR oportuna y adecuada puede dar lugar a fluctuaciones de tensión en el sistema de distribución eléctrica, que afectan el funcionamiento de los equipos. El Filtro activo de armónicos AccuSine proporciona el más sencillo y eficaz medio para mitigar los armónicos, relacionados con el proceso de reducir las fluctuaciones de tensión y mejorar la vida útil de los equipos y la capacidad del sistema. Ahorro de energía: El contenido de Armónicos en corriente genera una sobrecarga, ya que el valor de la corriente rms aumenta según esta relación: Irms = I1

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1 +THDI

El filtro activo AccuSine elimina esta corriente adicional, reduciendo tambien las perdidas en transformadores y conductores, de esta manera se ahorra energía en la instalación.

Aplicaciones Típicas Aplicaciones

Requerimientos

Beneficios

Plantas de tratamiento de aguas y aguas residuales, fábricas textiles, fábricas de papel, instalaciones de productos farmacéuticos, acerías, plataformas petrolíferas, buques de navegación marítima, industria de extrusión, industria de artes gráficas, industria de plásticos, industria en general

Distorsión de voltaje • THD (V) 33 milisegundos) antes de responder. El otro sistema de control (como el que es usado por el filtro AccuSine) es llamado un completo cancelador de espectro. Este esquema de control no realiza FFT. Los algoritmos de control son analógicos. La lógica adquiere la muestra de corriente desde el transformador, remueve la componente de la frecuencia fundamental e inyecta la corrección en algunos cientos de microsegundos. De esta manera, todos los “ruidos” no-fundamentales se retiran de la red eléctrica. Este “ruido” puede contener frecuencias no enteras, también conocidas como interarmónicos.

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Guía de aplicación

El filtro AccuSine puede ser utilizado fácilmente en diversas aplicaciones. Puede ser utilizado en conjunto con otros equipos de corrección de calidad de potencia, tales como filtros de armónicos sintonizados, bancos de condensadores, etc. Por lo cual examinamos cada aplicación cuidadosamente para garantizar la correcta selección. El filtro AccuSine puede ser colocado en varios puntos dentro de la red de distribución eléctrica. Varias unidades (hasta 10) se pueden conectar en paralelo para proporcionar una compensación más elevada de corriente y satisfacer los niveles de TDD definidos en el estándar IEEE519-1992, o los niveles definidos en los requisitos de funcionamiento de la planta, de ser necesario.

Filtrado individual para evitar la contaminación de las cargas conectadas al juego de barras

Filtrado principal para cumplir con reglamentaciones y eliminar perdidas en el transformador generados por los armónicos

Filtrado de la barra auxiliar

Nota: Un requisito previo importante para la aplicación del filtro AccuSine es instalar un reactor de impedancia de línea de 3% o superior o equivalente en frente de cada carga no lineal, como un VFD, UPS o fuente de alimentación SCR.

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Determinación del Tamaño de la Unidad Para una instalación nueva o una existente de la que se conozcan las cargas no lienales, se utiliza la hoja de cálculo en Excel disponible en www.schneider-electric.com.co para determinar el filtro activo adecuado en función de los objetivos de TDD deseados en la planta. Por ejemplo, una instalación industrial desea satisfacer el nivel de Distorsión de Demanda Total (TDD) del 8%, por problemas de interferencia. Recogemos la información del sistema de la siguiente manera:

Potencia del transformador

2000kVA, con un 5% de impedancia

Tensión de sistema

480V

Nivel deseado TDD

8%

Lista de cargas No lineales

2 x 150kVA UPS (Conversor de Diodo) 6 x 50HP VFD (PWM) 6 x 20HP VFD (PWM) 20 x 10HP VFD (PWM) 2 x 100HP VFD (PWM)

Carga Lineal total

400kVA

El programa de selección arroja el siguiente resumen de resultados. Voltaje del Sistema eléctrico

480 voltios

Todas las cargas Total

1828.3A

Todas las cargas lineales total

481.1A

Factor de potencia por desplazamiento original

0.950

Objetivo del factor de potencia por desplazamiento

0.950

TDD del sistema eléctrico antes del filtro AccuSine

17.06% TDD

TDD Objetivo

8.00% TDD

AccuSine requerido

245.9A de corrección

El Programa de Selección del filtro AccuSine calcula que, a fin de cumplir con requisito del 8% TDD, es obligatorio un PCS-AccuSine nominal de 245.9A RMS. En este caso, debe ser especificada una unidad de 300A nominal (en este ejemplo, puede lograrse un 5% TDD debido a que 300A es la unidad seleccionada, o se puede obtener una capacidad VAR de compensación adicional).

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Especificaciones Filtro AccuSine Capacidad de salida estándar RMS

50A, 100A, 300A

Voltaje nominal

208-480V + / - 10% detección automática

Otros Voltajes

Con transformador

Frecuencia nominal

50/60 Hz + / - 3 Hz detección automática

Número de Fases

3F3H / 3F4H

Electrónica de Potencia

IGBT

Topología

Interfase analógico / digital

Operación con Carga Monofásica

Sí

Transformadores de corriente

500 / 5, 1000 / 5, 3000 / 5, 5000 / 5 (400Hz)

Número de CTs requeridos

2o3

Compensación de espectro

2do a 50vo armónico

Relación de atenuación

> 10:1

Paralelo de varias unidades

Sí, hasta 10 por serie de CTs (cualquier combinación de tamaño)

Ubicación TC

Fuente o carga

Corrección de reactivos

Sí,

Tiempo de respuesta

100 microsegundos para los cambios de paso de carga, 1 ciclo de respuesta completa

Sobrecarga

Limitada a la de potencia nominal, funcionamiento continuo

Inyección dinámica de corriente instantánea

Hasta 2.25 veces la corriente nominal

Pantalla

Gráfica de 3.8” pantalla QVGA

Idiomas

Inglés, con capacidad de otro idioma

Control

Magelis XBT terminal gráfico de pantalla táctil

Parámetros de visualización

• Tensión AC de la línea, tensión de bus DC, factor de potencia de carga de salida

• Carga de corriente armónica, carga reactiva de corriente, corriente armónica de salida, corriente de carga corregida

• Varios códigos de error, puntos de inicio de los parámetros establecidos, pantalla de control de parada Capacidad de comunicación

Modbus, Modbus TCP / IP

Pérdidas de calor

2150W para 50A, 3700W para 100A, 10,000 W para 300A

Nivel de ruido (ISO 3746)