ARMÓNICOS MITIGACIÓN Y NORMATIVA

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1 ARMÓNICOS MITIGACIÓN Y NORMATIVA

2 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
FILTROS ARMÓNICOS: FILTROS ACTIVOS I II III 1er Ord 2do Ord 3er Ord

3 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
EL TRANSFORMADOR COMO ELEMENTO MITIGADOR M h = 11, 13, 23, 25, ... I h h = 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 25, ...

4 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
DISEÑO DE FILTROS: Cuando se sintoniza el condensador con el reactor: La reactancia será:

5 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
DISEÑO DE FILTROS: El condensador deberá soportar los picos de tensión: Y un valor rms de tensión: La potencia reactiva absorbida por el reactor y por el condensador:

6 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
FILTRO SERIE SINTONIZADO: Determinar la potencia reactiva requerida QC, MVAr La reactancia será: Al orden armónico hn, el reactor será: y la resistencia: La reactancia característica será:

7 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
FILTRO SERIE SINTONIZADO: La potencia del filtro: La impedancia del filtro a cualquier armónico: La tensión a bornes del condensador:

8 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
FILTRO SERIE SINTONIZADO: La tensión a bornes del condensador: VC1, es la componente fundamental de la tensión a bornes del condensador Vbarra1, es la componente fundamental de la tensión en la barra VCn, es la tensión en el condensador a la frecuencia de sintonía Vbarran, es la tensión en la barra a la frecuencia de sintonía Xn, es la reactancia característica del filtro: Q, es el factor de calidad del filtro definido como

9 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN TENSIÓN IEEE (ANSI/IEEE 519): Tensión de barra en el punto de acoplamiento común Vh individual % THDV % Menos de 69 kV 3,0 5,0 69 kV ≤ Tensión < 161 kV 1,5 2,5 Más de 161 kV 1

10 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN TENSIÓN IEC (IEC ), baja tensión Servicio Público: Armónicos Impares Armónicos Pares Armónicos Múltiplos de 3 h % Vh 5 6 2 3 7 4 1 9 1,5 11 3,5 0,5 15 0,3 13 8 ≥21 0,2 17 10 19 ≥12 23 25 ≥29 x THDV ≤ 8 % para todos los armónicos hasta el 40 X= 0,2 + 12,5/h;Para h= 29, 31, 35, 37;Vh = 0, 63; 0,60; 0,56; 0,54 %

11 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN TENSIÓN IEC (IEC ), Plantas Industriales: El THDV ≤ 8 % para clase 2 y THDV ≤ 10 % para clase 3 La clase 2 se aplica a los PCC y a los IPC en entornos industriales en general La clase 3 se aplica solamente a los IPC en ambientes industriales PCC es el punto de acoplamiento común e IPC es el punto de acoplamiento en planta

12 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN TENSIÓN IEC (IEC ), Plantas Industriales, Clase 2: Armónicos Impares Armónicos Pares Armónicos Múltiplos de 3 H % Vh h 5 6 2 3 7 4 1 9 1,5 11 3,5 0,5 15 0,3 13 8 ≥21 0,2 17 10 19 ≥12 23 25 ≥29 x x = 0,2 + 12,5/h. Para h = 29, 31, 35, 37, Vh = 0,63;0,60;0,56;0,54 %

13 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN TENSIÓN IEC (IEC ), Plantas Industriales, Clase 3: Armónicos Impares Armónicos Pares Armónicos Múltiplos de 3 H % Vh h 5 8 2 3 6 7 4 1,5 9 2,5 11 ≥6 1 15 13 4,5 21 1,75 17 ≥27 19 23 3,5 25 ≥29 y

14 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN TENSIÓN EUROPEAN NORM (EN 50160): Suministro en baja tensión (≤ 1 kV) Armónicos Impares Armónicos Pares Armónicos Múltiplos de 3 H % Vh h 5 6 2 3 7 4 1 9 1,5 11 3,5 6…..24 0,5 15 13 21 17 19 23 25

15 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN TENSIÓN EUROPEAN NORM (EN 50160): Suministro en Media Tensión (1 kV < V ≤ 35 kV) Armónicos Impares Armónicos Pares Armónicos Múltiplos de 3 h % Vh 5 6 2 3 5* 7 4 1 9 1,5 11 3,5 6…..24 0,5 15 13 21 17 19 23 25 *Dependiendo del diseño de la red el valor del 3er armónico puede ser sustancialmente más bajo. THDV ≤ 8 % incluyendo todos los armónicos hasta el 40

16 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN TENSIÓN ENRE (Resol 184/00): Orden del armónico Nivel de referencia del armónico (en % respecto de la fundamental) MT (1 kV <V< 66 kV) AT 66 kV ≤V≤ 220kV Impares no múltiplos de 3 5 6,0 2,0 7 5,0 11 3,5 1,5 13 3,0 17 1,0 19 23 0,7 25 >25 0,2+(5/h)

17 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN TENSIÓN ENRE (Resol 184/00): Orden del armónico Nivel de referencia del armónico (en % respecto de la fundamental) MT (1 kV <V< 66 kV) AT 66 kV ≤V≤ 220kV Impares múltiplos de 3 3 5,0 1,5 9 1,0 15 0,3 21 0,2 >21 Pares 2 2,0 4 6 0,5 8 10 12 >12 Tasa de Distorsión Total

18 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN TENSIÓN ENRE (Resol 184/00) baja tensión : Impares no múltiplos de 3 Impares múltiplos de 3 Pares Orden del armónico Nivel de referencia (% de la fundamental) 5 6,0 3 5,0 2 2,0 7 9 1,5 4 1,0 11 3,5 15 0,3 6 0,5 13 3,0 21 0,2 8 17 >21 10 19 12 23 >12 25 >25 0,2+0,5x25/h Tasa de Distorsión Total 8 %

19 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN TENSIÓN ENRE: Distorsión Penalizable de Armónicas (DPA) TDT(k) es la tasa de distorsión total registrada en el intervalo de medición k (10 minutos). TDT es el nivel de distorsión total de referencia definido en las Tablas anteriores. Vi (k) es el valor de la tensión armónica i en el intervalo de medición k. Vi es el Nivel de Referencia de la tensión armónica i definido en las Tablas anteriores. DPAk se calcula para cada intervalo k del periodo de medición, registrándose la energía suministrada E(k) durante cada intervalo k. Por cada DPA mayor que cero: 0 < DPAk  1 2 * DPA2k*U$S/kWh 1 < DPAk 2*U$S/kWh

20 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CORRIENTES IEEE (ANSI/IEEE 519): ICC/Icarga Ih/IL, % - (120 V – 69kV) h<11 11≤h<17 17≤h<23 23≤h<35 h≥35 TDD % <20 4,0 2,0 1,5 0,5 0,3 5,0 20-50 7,0 3,5 2,5 1,0 8,0 50-100 10,0 4,5 0,7 12,0 5,5 15,0 >1000 6,0 1,4 20,0 Los armónicos pares están limitados a un 25 % de los impares No se permiten distorsiones de corrientes que resulten en una componente de DC ICC, corriente de cortocircuito en el punto de acoplamiento común Icarga, demanda de corriente máxima de carga en el punto de acoplamiento común a frecuencia fundamental

21 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CORRIENTES IEEE (ANSI/IEEE 519): ICC/Icarga Ih/IL, % - (69001 V – 161kV) h<11 11≤h<17 17≤h<23 23≤h<35 h≥35 TDD % <20 2,0 1,0 0,75 0,3 0,15 2,5 20-50 3,5 1,75 1,25 0,5 0,25 4,0 50-100 5,0 2,25 0,35 6,0 2,75 7,5 >1000 3,0 0,7 10 Los armónicos pares están limitados a un 25 % de los impares No se permiten distorsiones de corrientes que resulten en una componente de DC ICC, corriente de cortocircuito en el punto de acoplamiento común Icarga, demanda de corriente máxima de carga en el punto de acoplamiento común a frecuencia fundamental

22 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CORRIENTES IEC (IEC , EQUIPOS DE MENOS DE 16A): Clase A: Equipos trifásicos balanceados, Electrodomésticos que no se incluyan en la Clase D, Herramientas no portátiles, dimmers para lámparas incandescentes, equipos de audio. Los equipos que no se incluyan en otra Clase caerán aquí. Clase B: Herramientas portátiles, soldadoras de arco no equipadas profesionalmente. Las magnitudes son las mismas que las correspondientes a la Clase A multiplicadas por 1,5. Clase C: Equipos de iluminación. Clase D: Equipos de menos de 600W de los siguientes tipos: Computadoras Personales y monitores y TV.

23 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CORRIENTES IEC (IEC , EQUIPOS DE MENOS DE 16A), Clase A: Orden armónico h Corriente armónica máxima permisible [A] Impares 3 2,30 5 1,14 7 0,77 9 0,40 11 0,33 13 0,21 15≤h≤39 0,15*(15/h) Pares 2 1,08 4 0,43 6 0,30 8≤h≤40 0,23*(8/h)

24 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CORRIENTES IEC (IEC , EQUIPOS DE MENOS DE 16A), Clase C: Orden armónico h Corriente armónica máxima permisible expresada en por ciento de la corriente de entrada a frecuencia fundamental [%] 2 2,0 3 30.λ* 5 10,0 7 7,0 9 5,0 11≤h≤39 Solo impares 3,0 * λ es el factor de potencia del circuito

25 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CORRIENTES IEC (IEC , EQUIPOS DE MENOS DE 16A), Clase D: Orden armónico H Máxima corriente armónica permisible por Watt [mA/W] Máxima corriente armónica permisible [A] 3 3,4 2,30 5 1,9 1,14 7 1,0 0,77 9 0,5 0,44 11 0,35 0,33 13≤h≤39 Solo impares 3,85/h Como en la tabla para Clase A

26 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CORRIENTES IEC (IEC , EQUIPOS DE MAS DE 16A): Para equipos monofásicos, RSCE = SCC / (3 SEQU) Para los trifásicos, RSCE = SCC / SEQU SEQU, Potencia aparente nominal del equipo SCC, Valor de la potencia de cortocircuito donde se conecta el equipo Distorsión Armónica Parcial Ponderada:

27 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CORRIENTES IEC (IEC , EQUIPOS DE MAS DE 16A) para SEQU ≤ SCC/33 : Orden armónico h Corriente armónica admisible Ih/I1 [%] 3 21,6 21 ≤0,6 5 10,7 23 0,9 7 7,2 25 0,8 9 3,8 27 11 3,1 29 0,7 13 2 31 15 ≥33 17 1,2 19 1,1 pares ≤8/h o ≤0,6

28 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CORRIENTES IEC (IEC , EQUIPOS DE MAS DE 16A) para RSCE ≥ 33 , monofásicos o trifásicos no balanceados: RSCE Mínimo Factores de distorsión de corriente armónica [%] Corriente armónica individual admisible Ih/I1 [%] THD PWHD I3 I5 I7 I9 I11 I13 66 25 23 11 8 6 5 4 120 29 12 10 7 175 33 14 250 39 34 18 350 46 40 24 15 9 450 51 30 20 600 57 Nota 1: los valores relativos de los armónicos pares no deberán exceder 16/h% Nota 2: Se permite una interpolación lineal entres sucesivos RSCE Nota 3: En caso de equipos trifásicos no balanceados estos valores se aplican a cada fase.

29 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CORRIENTES IEC (IEC , EQUIPOS DE MAS DE 16A) para RSCE ≥ 33 , trifásicos balanceados: RSCE Mínimo Factores de distorsión de corriente armónica [%] Corriente armónica individual admisible Ih/I1 [%] THD PWHD I5 I7 I11 I13 66 16 25 14 11 10 8 120 18 29 12 175 33 20 250 35 39 30 13 350 48 46 40 15 450 58 51 50 600 70 57 60 Nota 1: los valores relativos de los armónicos pares no deberán exceder 16/h % Nota 2: Se permite una interpolación lineal entres sucesivos RSCE

30 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CORRIENTES ENRE (Resol. 99/97) : Orden armónico h Usuarios T1 Intensidad armónica máxima [A] Usuarios T2 y T3 en BT y MT Intensidad armónica máxima como % de corriente contratada Usuarios T3 en AT Impares no múltiplos de 3 5 2,28 12,0 6,0 7 1,54 8,5 5,1 11 0,66 4,3 2,9 13 0,42 3,0 2,2 17 0,26 2,7 1,8 19 0,24 1,9 1,7 23 0,20 1,6 1,1 25 0,18 >25 4,5/h 0,2+0,8x25/h 0,4

31 MITIGACIÓN Y NORMATIVA
LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA EN CORRIENTES ENRE (Resol. 99/97) : Orden armónico h Usuarios T1 Intensidad armónica máxima [A] Usuarios T2 y T3 en BT y MT Intensidad armónica máxima como % de corriente contratada Usuarios T3 en AT Impares múltiplos de 3 3 4,60 16,6 7,5 9 0,80 2,2 15 0,30 0,6 0,8 21 0,21 0,4 >21 4,5/h 0,3 Pares 2 2,16 10,0 4 0,86 2,5 3,8 6 0,60 1,0 1,5 8 0,46 0,5 10 0,37 12 0,31 >12 3,68/h TDTI [%] 20,0 12,0