Cálculo de la THDi para determinar la capacidad del filtro activo de armónicos: una guía de cálculo

La capacidad del filtro activo de potencia depende del índice de distorsión armónica total de corriente. El dimensionamiento requiere multiplicar la corriente fundamental a plena carga por el porcentaje de distorsión armónica medido. Este cálculo determina la corriente de compensación exacta necesaria para cumplir con las normas de la red eléctrica.

Cálculo de la distorsión de la corriente fundamental
Para calcular la distorsión, es necesario aislar la corriente de frecuencia fundamental de la corriente total eficaz (RMS). Se deben medir los componentes de corriente no lineal hasta el orden 50 utilizando analizadores de calidad de energía en el punto de acoplamiento común, bajo condiciones de máxima potencia operativa.

Mida el valor de la corriente fundamental en condiciones de carga máxima continua.

Obtenga las amplitudes de los armónicos individuales hasta los límites normativos estándar.

Calcule la suma geométrica total dividida por la corriente activa fundamental.

Evaluación de perfiles de carga variable y equipos
Las cargas no lineales generan firmas armónicas distintivas en función de sus puentes rectificadores internos. Los variadores de velocidad estándar de seis pulsos generan una elevada corriente armónica, mientras que los variadores de baja emisión de armónicos mitigan la distorsión de alta frecuencia en la etapa de entrada.

Cargas con inversores y sistemas de conversión
Los sistemas de conversión de energía de las instalaciones modernas de almacenamiento en baterías generan armónicos de corriente de alta frecuencia durante los ciclos de carga. Evaluar los valores nominales de corriente continua garantiza una inyección precisa del filtro sin exceder los límites térmicos durante los picos de operación.

Optimización de la capacidad para la viabilidad comercial
Seleccionar una compensación excesiva del filtro aumenta innecesariamente el coste total del mismo. Ajustarse a los valores de distorsión calculados evita el sobredimensionamiento y protege los transformadores frente a un sobrecalentamiento severo causado por la resonancia de corrientes armónicas.

La instalación de un filtro centralizado de armónicos de corriente aguas abajo del cuadro de distribución principal reduce la distorsión total de corriente por debajo del límite objetivo del cinco por ciento. Una ubicación adecuada de los transformadores de corriente garantiza una monitorización precisa de la señal ante condiciones de carga operativa variables.