INFERENCIAS Y CRITERIOS DE MITIGACIÓN
4.2. MITIGACIÓN DE EFECTOS
En función de los casos efectuados ya al análisis que se realizo se puede optar por tomar las siguientes consideraciones para minimizar el efecto de los armónicos hacia los transformadores, como:
• Como en la mayoría de los casos de sistemas de distribución se presentan sistemas desbalanceados, se debe de incrementar el tamaño del conductor del neutro para minimizar las pérdidas por efecto joule y tener un sobrecalentamiento excesivo.
• Incrementar la capacidad de los transformadores de distribución para que estos
no se saturen en presencia de armónicos.
• Incrementar el calibre de los devanados del transformador para que esté presente menores perdidas; es decir, sobredimensionar más los devanados del transformador y el aislante.
• Corregir el factor de potencia con cargas reactivas capacitivas, de tal manera que se tenga un factor de potencia atrasado pero mayor o igual a 0,9.
• Tener sistemas lo mas balanceado posibles por medio de un análisis de medición de parámetros eléctricos o de un estudio de calidad de energía para tener una corriente en el neutro lo más pequeña posible.
• Usar transformadores con conexión – Y de modo que las corrientes armónicas
se queden circulando por la del transformador y no retornen al sistema generador de tal modo que este sufra daños menores, lo que implicaría que el devanado primario este operando a temperaturas arriba de la nominal, por tales razones para tener una vida útil inferior a la estimada dicho devanado debe de sobredimensionarse.
Otras técnicas que se pueden emplear para minimizar los efectos a transformadores debido a la presencia de armónicos incluso eliminarlas, son las siguientes:
• Limitar la potencia de fuentes generadoras de armónicos.
• Emplear circuitos de filtros sintonizados y desintonizados.
• Usar equipos con un mayor número de rectificadores.
• Tener la tierra aislada separada de la puesta a tierra.
4.3. BENEFICIOS
• Se fortalece el conocimiento para prevenir que los sistemas eléctricos operen con calidad.
• Se logra una estabilidad en el sistema eléctrico.
• Lograr perdidas menores en todo el sistema eléctrico para tener una eficiencia mayor. Aprovechando más la capacidad de los transformadores.
• Al mitigar los parámetros que afectan a los transformadores de distribución se aumenta su durabilidad o vida útil teniéndose beneficios económicos.
• Evitar posibles explosiones en los transformadores por una elevada distorsión armónica provocada por el uso de cargas no lineales.
• Minimizar los ruidos y vibraciones en los transformadores que estos generan debido a la distorsión armónica.
• Se evita la saturación de los transformadores.
• Se minimizan los daños a las mismas cargas eléctricas al disminuir la distorsión armónica, aumentando su durabilidad y lograr que estas operan en condiciones normales.
• Las cargas y los transformadores trabajaran a temperaturas no mayores a su nominal ya que no demandaran mayor energía o potencia.
CONCLUSIONES
Los armónicos que pueden originar las cargas eléctricas, principalmente no lineales, requieren de un análisis para prever afectaciones en los transformadores de distribución y, en su caso aplicar técnicas que permitan mitigarlos.
Esta tesis fundamenta, mediante resultados experimentales, las afectaciones a los transformadores de distribución, debido a cargas eléctricas reactivas y no lineales. El proceso experimental permitió comprobar modelos matemáticos y a la vez el avance tecnológico que se ha tenido ha sido en función de cargas electrónicas mismas que a comparación con las cargas pasivas y resistivas distorsionan en un alto grado la onda de tensión y a mayor carga. Estas tienden a tener un comportamiento capacitivo ya que adelantan la corriente con respecto de la tensión pero con la particularidad de que al incrementar la carga electrónica se corrige el factor de potencia; es decir se disminuye el defasamiento entre la tensión y la corriente.
Debido a que los armónicos de corriente cuando se suman por varias cargas electrónicas se eliminan entre ellos mismos como se aprecia en la reducción de la distorsión armónica en corriente y como beneficio se tiene un menor calentamiento de los transformadores ya que el factor k tiende a disminuir también.
La combinación entre cargas también favorece a disminuir los efectos de distorsión como las cargas resistivas, ya que mientras mayor sea esta se tiene un factor de potencia alto y se llega tener un factor k igual a 1 siempre y cuando la carga capacitiva sea casi nula, inclusive se puede tener un factor k igual a 1 con cargas inductivas con lo que no se sobrecalentara el transformador arriba de su temperatura nominal. Pero se corre el riesgo que al tener pura carga inductiva se tendría efectos de regreso de energía del lado secundario al transformador.
Concluyendo se pueden tener mejoras y grandes beneficios fortaleciendo el conocimiento sobre la distorsión armónica para que los sistemas eléctricos operen con calidad.
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