Diseño de filtros para minimizar los efectos armónicos en redes eléctricas con compensación reactiva

Abstract

El presente trabajo de investigación titulado “Diseño de filtros para minimizar los efectos armónicos en las redes eléctricas con compensación reactiva” tuvo como objetivo determinar el diseño de filtros pasivos más adecuado, con la finalidad de minimizar los efectos armónicos, para una red eléctrica con cargas características de una zona industrial, y con compensación reactiva, ubicada dentro del área de influencia de un concesionario de distribución, en el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN). Cuando una red eléctrica alimenta cargas lineales (cuya impedancia no cambia con el voltaje aplicado) y, cargas no lineales (cuya impedancia sí cambia con el voltaje aplicado), se origina un factor de potencia por debajo de 0.90, demandando mayor potencia reactiva de la red eléctrica, además de la existencia de corrientes armónicas, que ocasionan el deterioro de los equipamientos eléctricos involucrados, además de distorsionar las tensiones de las barras y las corrientes de las cargas. Para mejorar (compensar) el factor de potencia se implementaron bancos de capacitores, apareciendo el fenómeno de resonancia, el mismo que origina sobre voltajes y sobre corrientes perjudicando el sistema eléctrico, además de incrementar las distorsiones de tensión y corrientes existentes. Para solucionar los problemas, de compensación del factor de potencia, el fenómeno de resonancia y mejorar los indicadores de las distorsiones de tensión y corriente, se implementaron filtros pasivos de armónicos. Como resultado se obtuvo que el factor de potencia se incrementó a 99.9%, y los indicadores de THDv y THDi estuvieron dentro de los límites del 5% y 7% respectivamente, cumpliendo con la norma internacional IEEE Std. 519-2014