Industria, 380 08027 BARCELONA Tel. (+34) 93 408.52.15 Fax (+34) 93 349.59.03 [email protected] Una solución real para el problema de armónicos Enersine Filtro Activo de red ALTERVAC Medios eléctricos modernos Informatizados y automatizados Convertidores de estado sólido Estricto control de calidad Grandes corrientes armónicas Sistema limpio Alimentación estabilizada No distorsiona la onda Onda senoidal pura Armónicos Armónico La componente de frecuencia ¹ componente fundamental Numero de orden del armónico n veces la frecuencia fundamental Formulas Distorsión armónica total ∞ THD(% ) = ∑K n=2 K1 2 n × 100% K1 = valor RMS de la componente fundamental. Kn = valor RMS de la componente de los armónicos (n =2,3,4…etc). Distorsión armónica simple SHD% = Kn × 100% K1 K1 = valor RMS de la componente fundamental. Kn = valor RMS de la componente de los armónicos (n =2,3,4…etc). ALTERVAC Efectos de la distorsión armónica Daño a condensadores debido a la resonancia Sobrecalentamiento y caídas de tensión en cales, transformadores, motores, generadores, etc. Mal Factor de potencia Distorsión de la onda senoidal Funcionamiento incorrecto de ordenadores y sistemas de control Sobretensiones y sobrecorrientes en las líneas de distribución Operaciones anormales de interruptores y relés Lecturas erróneas de instrumentos de medida Interferencias en los sistemas de comunicación Donde se producen los armónicos La mayoría de los armónicos los producen los rectificadores de tensión Accionamientos de motores UPS's Cargadores de baterías Maquinas de soldaduras Fluorescentes y lámparas de descarga Hornos de inducción de alta frecuencia Ordenadores Convertidores AC / DC ALTERVAC Normas IEEE 519-1992 UK: ER G5/3 IEC 1000-3-4 IEEE 519-1992 Limites de la distorsión de corriente para sistemas generales de distribución (entre 120 y 69.000V) SCR = Is / Il Porcentaje de armónicos H < 11 11 - 16 17 - 22 23 - 24 35 < h THD < 20 4.0 2.0 1.5 0.6 0.3 5.0 20 – 50 7.0 3.5 2.5 1.0 0.5 8.0 50 – 100 10.0 4.5 4.0 1.5 0.7 12.0 100 – 1000 12.0 5.5 5.0 2.0 1.0 15.0 > 1000 15.0 7.0 6.0 2.5 1.4 20.0 UK: Recomendaciones de ingeniería G5/3 Corrientes armónicas permitidas de un consumidor cualquiera Número de armónicos y corriente (A) Tensión (kV) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 0.415 48 32 22 56 11 40 9 8 7 19 6 16 5 5 6 6.6 , 11 13 8 6 10 4 8 3 3 3 7 2 6 2 2 2 33 , 66 11 7 5 9 4 6 3 2 2 6 2 5 2 1 2 132 5 4 3 4 2 3 1 1 1 3 1 3 1 1 1 ALTERVAC IEC 1000-3-4 Corriente admisible para toda la instalación Armónico n Corriente Armónico n Corriente 3 19 21 < 0.6 5 9.5 23 0.9 7 6.5 25 0.8 9 3.8 27 < 0.6 11 3.1 29 0.7 13 2.0 31 0.7 15 0.7 < 33 < 0.6 17 1.2 19 1.1 Incluidos < 4 / n o < 0.6 ALTERVAC Métodos convencionales para la solución de los armónicos Rectificadores de más pulsos y Transformador de cambio de fase Transformación a tiristores controlados No tienen en cuenta la impedancia y la frecuencia Se fabrican con o antes de la entrega del equipo Filtros pasivos Fabricados con condensadores e inductancias Son muy sensibles a la impedancia y a la frecuencia Pueden fabricarse en cualquier momento ALTERVAC Filtros activos Fabricados con transistores de potencia IGBT No dependen de la frecuencia y la impedancia Pueden instalarse en cualquier momento. Principio de funcionamiento de Enersine Paso 1. Medida de la corriente armónica de la carga I I I Enersine Forma de onda de la corriente ALTERVAC Paso 2. Inyección de corrientes armónicas en fase opuesta a las de la carga I I I Enersine Forma de onda de la corriente Paso 3. La corriente armónica de la carga es anulada I I I Enersine Forma de onda de la corriente ALTERVAC Comparación entre un filtro pasivo y Enersine Filtro pasivo Condensadores e inductancias Sinking Enersine Convertidor IGBT Sourcing Eliminación de armónicos Filtro pasivo Individual para cada maquina 5 7 11 ALTERVAC Enersine Solución global Enersine Posibilidad de resonancias Filtro pasivo Riesgo potencial elevado Enersine No procede Posibilidades de sobrecarga Filtro pasivo Posible avería Enersine No procede Autoprotegido Procedimiento de eliminación de armónicos Filtro pasivo Depende de la carga y del sistema Enersine Atenuación típica > 10. Ithd ≦ 5% ALTERVAC Arquitectura del Enersine Filtro EMI Contactor de arranque Bobinas de alta frecuencia y condensadores Convertidor PWM IGBT de alta frecuencia BUS de condensadores DC Aplicación del Enersine en UPS I I Entrada Transformador UPS Carga I Enersine UPS con carga del 50% Ir carga Is Mains I total (Arms) 84.63 56.31 I harl (Arms) 43.32 2.21 (%) 59.73 3.93 I thd * Unidad Enersine de 50A Ratio de atenuación armónica : 19.6 ALTERVAC Formas de onda 21 > 21 > 1) Ch 1: 2) Ch 2: 1) Ch 1: 2) Ch 2: 100 mVolt 5 ms 200 Volt 5 ms 100 mVolt 5 ms 200 Volt 5 ms Ir Is 21 > 1) Ch 1: 2) Ch 2: 100 mVolt 5 ms 200 Volt 5 ms Ie Alta distorsión UPS con poca carga Ir carga Is Mains I total (Arms) 73.32 40.44 I harl (Arms) 51.15 1.86 (%) 97.65 4.61 I thd *Unidad Enersine de 50A Ratio de atenuación armónica : 27.5 ALTERVAC Formas de onda 21 > 21 > 1) Ch 1: 2) Ch 2: 1) Ch 1: 2) Ch 2: 100 mVolt 5 ms 200 Volt 5 ms Is 100 mVolt 5 ms 200 Volt 5 ms Ir 21 > 1) Ch 1: 2) Ch 2: 100 mVolt 5 ms 200 Volt 5 ms Ie Plena corrección Armónicos > Enersine Corriente armónica (Arms) Irh Ieh Ish 64.40 49.17 14.48 *Unidad Enersine de 50A Máxima corrección Enersine ALTERVAC Formas de onda a máxima corrección 21 > 21 > 1) Ch 1: 2) Ch 2: 1) Ch 1: 2) Ch 2: 100 mVolt 5 ms 200 Volt 5 ms Is 21 > 1) Ch 1: 2) Ch 2: 100 mVolt 5 ms 200 Volt 5 ms Ie 100 mVolt 5 ms 200 Volt 5 ms Ir ALTERVAC Distorsión de la tensión del Enersine Medida Enersine OFF Enersine ON Itotal(Arms) 69.29 40.44 Ihar(Arms) 45.85 1.68 Ithd(%) 88.38 4.61 Vthd(%) 4.08 1.34 Forma de onda de la tensión 21 > 21 > 1) Ch 1: 2) Ch 2: 100 mVolt 5 ms 200 Volt 5 ms Enersine Off 1) Ch 1: 2) Ch 2: 100 mVolt 5 ms 200 Volt 5 ms Enersine On ALTERVAC Corrección de la forma de onda Ir Ventajas Enersine Elimina las cargas armónicas Filtro total de cargas armónicas Elimina todos los armónicos Is ALTERVAC Control de la carga CTA Fase R Fase U Entrada X1 X2 Carga Fase V Fase S CTC Fase T X1 X X 1 CTAX1 CTCX2 X R S CTAX2 T X2 Fase W X 1 CTCX1 ENA901 CN2 Magnetotérmico Q1 Enersine Control de entrada CTA Fase R Entrada X1 Fase U X2 Carga Fase V Fase S CTC Fase T X1 X CTAX2 Enersine X X 1 CTAX1 CTCX2 Fase W X2 X 1 CTCX1 ENA901 CN2 U V W Magnetotérmico Q1 ALTERVAC 480V 380V M 230V M Enersine VFD Enersine Enersine ALTERVAC Nominal Tensión correcta Gran distorsión 400 Sobrecalentamiento M 400 Sobrecalentamiento 220 M VFD Enersine ALTERVAC Nominal 400 Onda de tensión limpia de armónicos Nominal Nominal M 400 230 Enersine M Enersine VFD ALTERVAC Beneficios de la utilización del Enersine Keeping Ithd £ 5 % (Ratio típico de atenuación >10) Fácil mantenimiento Sin riesgo de sobrecargas Sin riesgo de resonancia Posibilidad de trabajar en paralelo Controlado mediante DSP Control digital ALTERVAC Especificaciones técnicas Tensión (V) Frecuencia (Hz) Corriente (Arms) 208/400/480 +10% ~ -15% 50/60 ± 3 25/50/100/150/200 Filtraje de armónicos Del 2º al 51º de orden global o especifico Ratio típico de atenuación: 10 : 1 Tiempo de respuesta frente a transitorios (mSec): 40 Inrush Current: Mayor que la corriente medida Limitación de corriente: Si, a plena corrección Tiempo de arranque (Sec) 10 Ambientales: Interior, hasta 1000m de altitud Temperatura ambiente: 0~40oC Humedad: 0 a 95% relativa humedad Pintura: RAL9001 Índice de protección: IP20(standard) Normas armónicos: IEC 1000-3-4, IEEE 519-1992 Normas EMC: EN50011 ALTERVAC Montaje del Enersine 50A Montaje del Enersine 150A Soporte: Color: Protección: Medidas: sobre suelo RAL9001 IP20 600 x 800 x 1925 mm ALTERVAC Señalización LED(R) LED(G) LED(Y) LED(R) power on Filtrado Plena corrección error Interruptores Filtrado / off Alarma on / off
