Hi ha diverses opcions per mitigar els problemes dels harmònics en els sistemes de potència. Malauradament, no hi ha cap solució que s’adapti a totes les aplicacions. La clau és detectar i triar l’opció adequada per a les vostres necessitats. El fet de no reduir aquests corrents elèctrics no desitjats pot comportar problemes que van des del sobreescalfament de conductors i transformadors neutres, fins a operacions ineficients dels equips electrònics. Les alarmes inesperades de la unitat de freqüència variable (VFD), els problemes de PLC i els blocs d’ordinador són problemes habituals que provenen d’un excés d’harmònics en el sistema de distribució.
Per determinar la millor solució per mitigar els harmònics no desitjats, comenceu la investigació dels equips que sospiteu que genera els corrents més harmònics. La majoria de les vegades són actuadors de freqüència variable (VDF). Utilitzeu equips de mesura per mesurar i analitzar les freqüències i les amplituds dels harmònics. És molt més senzill del que sona. Els analitzadors i gravadors de qualitat elèctrics mesuren i registren aquests valors, calculen la distorsió de l’ona sinusoïdal de 60 Hz creada pels harmònics i permeten la descàrrega de dades a un ordinador, per tal de realitzar una anàlisi més profunda. El paràmetre clau que calcula aquest equip d’anàlisi és la distorsió harmònica total (THD). El TDH es calcula tant per tensió com per corrent. Un cop finalitzat el procés de mesura.
Quina és la millor manera de continuar amb la mesura dels valors necessaris? Mesurar només la quantitat de THD en un moment del temps i l’adquisició d’un filtre per mitigar aquests corrents harmònics probablement no és la millor solució. El motiu és que la freqüència i les magnituds dels corrents harmònics que s’estan creant per la VFD normalment varien a mesura que la càrrega canvia a l’inversor. Per exemple, un VFD determinat pot crear molts harmònics d’una magnitud relativament baixa quan es carrega lleugerament, però produeix freqüències harmòniques més destacades amb càrregues pesades. Si les dades harmòniques es registren només una vegada durant un temps relativament curt, és probable que les dades que necessiteu s’escapen.
Els filtres harmònics, persianes i altres dispositius utilitzats per mitigar els harmònics van ser dissenyats per treballar amb determinats harmònics i en determinades condicions de funcionament. Quan seleccioneu un filtre harmònic per mitigar els harmònics generats mentre el VFD es carrega lleugerament, el més probable és que acabeu un error en comprar el filtre harmònic. Podeu trobar que els problemes més greus es generen en altres moments durant el funcionament de la planta.
Si voleu mitigar els problemes amb els harmònics, seguiu aquests passos:
1. Identifiqueu qualsevol equip no lineal sospitós (els VFD són típics) que creieu que provoquen que els harmònics no desitgin que flueixin al vostre sistema de distribució.
2. Configura un analitzador o gravador de la qualitat de l’electricitat per registrar les dades. Connecteu l'eina al punt on el VFD es connecta a altres càrregues del sistema. Aquest punt és el que es coneix com a punt d'acoblament comú (PCC) a les instal·lacions industrials. Tot i que alguns enregistradors poden instal·lar -se de manera permanent, té sentit utilitzar un analitzador portàtil connectat i col·locar -lo de forma segura dins del gabinet elèctric adequat durant la durada de l’estudi de registre.
3. Assegureu -vos de mantenir les precaucions de seguretat elèctrica quan connecteu i desconnecteu aquest tipus d’equips.
4. Registra les dades d'almenys un cicle vegetal per assegurar -se que les teves dades recullen els esdeveniments dels harmònics més greus. Obteniu registres de les operacions i processos de la planta durant aquest cicle i compareu -los amb les vostres dades enregistrades.
5. Descarregueu les dades a un PC per continuar amb la seva anàlisi amb el programari Analyzer. A continuació, observeu els harmònics creats en diferents moments durant el funcionament de la unitat. Compareu les dades dels harmònics amb les dades operatives de la planta. Feu preguntes, com ara: "Durant quins esdeveniments i operacions de la planta creen la major distorsió dels harmònics?" "Quina és la càrrega de sortida del meu VFD en aquell moment?" Probablement aquest serà el punt de funcionament de la VFD en què es corregiran els harmònics.
L’IEEE recomana que la distorsió harmònica total (THD) de la freqüència fonamental de 60 Hz en aquest PCC no superi el 5% de tensió. Per aplicar una acció correctiva.
6. Si és possible, intenteu relacionar qualsevol problema de la planta experimentat durant el registre de dades harmòniques amb valors i nivells harmònics en aquell moment. Per exemple, si un PLC produeix una falsa alarma d’alta temperatura en l’equip alhora que la càrrega canvia en la VFD i un motor gran s’inicia a la planta, potser haureu descobert el vostre problema d’harmònics. La vostra resposta pot ser l’aplicació d’un filtre dissenyat per a aquesta càrrega VFD en concret.
7. Finalment, treballa amb el fabricant de VFD que té el problema per triar la millor manera de mitigar els harmònics. Mitjançant una sèrie de preguntes i una anàlisi d’enginyeria, el vostre proveïdor VFD us ajudarà a determinar la millor solució i la proporcionarà per mitigar els harmònics no desitjats.
