El impacto de los armónicos en los equipos eléctricos

I. Impacto en los sistemas eléctricos

Los condensadores representan la mayor parte de la capacidad de compensación de potencia reactiva de la red eléctrica, y los condensadores del lado del usuario representan aproximadamente dos tercios de la capacidad total. Estos condensadores suelen diseñarse pensando únicamente en la compensación de potencia reactiva, sin tener en cuenta la contaminación real de la calidad de la energía en el lugar de instalación. Por lo tanto, cuando los indicadores de calidad de la energía en el punto de funcionamiento son deficientes, pueden producirse fácilmente diversos accidentes: por ejemplo, el dispositivo de compensación puede dejar de funcionar con normalidad, la vida útil del condensador puede acortarse y los fusibles de protección pueden fundirse. En casos graves, pueden producirse resonancias en serie y en paralelo, lo que provoca sobretensiones armónicas y sobrecorrientes en los condensadores, e incluso explosiones. Además, la gestión de corriente de los condensadores del lado del usuario sigue utilizando el factor de potencia medio como norma de evaluación. Los condensadores rara vez se conectan y desconectan de forma flexible en función del estado real de funcionamiento de la red eléctrica, y algunos incluso permanecen conectados de forma continua. Esto reduce el margen de regulación de la tensión de la red eléctrica, lo que dificulta el control eficaz de indicadores de calidad de la energía como la desviación de la tensión.

II. Impacto en los transformadores

Las corrientes armónicas aumentan las pérdidas de cobre de los transformadores, lo que provoca un sobrecalentamiento localizado, un aumento de las vibraciones y un incremento del ruido. También provocan un calentamiento adicional en los devanados. Si la corriente de excitación del transformador contiene corrientes armónicas, puede provocar que la corriente armónica en la corriente de irrupción supere el límite; en condiciones de resonancia, estas corrientes armónicas suponen una grave amenaza para el funcionamiento seguro del transformador.

III. Impacto en los generadores síncronos

Las corrientes de secuencia negativa y las corrientes armónicas inyectadas en el sistema desde el lado del usuario fluirán hacia el generador síncrono, causando pérdidas adicionales, provocando un calentamiento localizado del generador y una disminución de la resistencia del aislamiento. Al mismo tiempo, estas corrientes provocarán componentes armónicos adicionales en la forma de onda de la tensión de salida del generador, desencadenando vibraciones de torsión en el rotor del generador síncrono y acortando la vida útil del equipo.

IV. Impacto en los disyuntores

Los armónicos pueden interferir en el funcionamiento normal de las bobinas de soplado magnético de algunos disyuntores, reduciendo su capacidad de corte e impidiendo que interrumpan las corrientes de defecto con una distorsión excesiva de la forma de onda. En el caso de los interruptores automáticos de media tensión, pueden producirse sobretensiones armónicas y reigniciones durante la interrupción de la corriente, lo que en última instancia conduce a la quema de los contactos del interruptor automático.

V. Impacto en los dispositivos de control automático

Con la aplicación generalizada de la tecnología de control digital, aumentan los requisitos de calidad de potencia de diversas cargas de precisión. La contaminación de la calidad eléctrica perjudica principalmente a estos dispositivos de control automático de tres formas: en primer lugar, introduciendo señales distorsionadas en el módulo de monitorización del equipo; en segundo lugar, interfiriendo en el análisis y cálculo normales del equipo; y en tercer lugar, provocando resultados de salida incorrectos. Al mismo tiempo, también puede causar daños irreversibles a los motores de precisión, fuentes de alimentación conmutadas y otros equipos, interferir con los circuitos de protección de los equipos y desencadenar fallos de funcionamiento.

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