Análisis de los componentes armónicos y su impacto en el conductor neutro

Abstract

En este trabajo se presenta y analiza la problemática que las cargas no lineales ocasionan en la calidad de la energía, por la presencia de distintos niveles de distorsión armónica. Se comienza con una introducción teórica, donde se describen las consecuencias de las corrientes armónicas, como también la presencia de fenómenos de mitigación en las mismas. Las herramientas utilizadas en este estudio, tanto matemáticas, factores de evaluación de distorsión como las computacionales, a través de los programas ATP-Draw y Pspice se refieren en esta sección. Utilizando los programas computacionales mencionados, se realizan simulaciones de una lámpara fluorescente compacta (LFC) y una computadora personal (PC), por medio del método de inyección de corrientes y el modelo eléctrico de la carga. Se obtienen a través de ellas la incidencia en el sistema de distribución eléctrico. Se incluye un relevamiento experimental de cargas, utilizando un osciloscopio digital Fluke y un analizador de redes Hioki, con los cuales se obtienen formas de onda de corriente, descomposición armónica y niveles de distorsión de balastos de tubos fluorescentes, LFC y equipo de PC. Utilizando LFC se adquieren distintas corrientes de neutro para circuitos trifásicos balanceados y desbalanceados. También se verifican fenómenos de mitigación de armónicos. Se presentan mediciones realizadas en un tablero de la Facultad de Ingeniería, el cual alimenta gran número de PC, analizando niveles de distorsión y corriente en el conductor de neutro. Estas mediciones se comparan con un modelo realizado en Pspice comprobando el poder de predicción en la corriente de neutro mediante simulación. Por último se destacan conclusiones sobre el efecto de las cargas no lineales en la corriente de neutro, proponiendo soluciones y/o paliativos, señalando también la importancia de los estudios mediante simulaciones por computadora.