APORTACIONES AL ESTUDIO DEL FLUJO ARMÓNICO DE CARGAS

Autor: HERRAIZ JARAMILLO SERGIO
Año: 2001
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA
Centro de realización:
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES
Director: SAINZ SAPERA LUIS
Tribunal: ORILLE FERNÁNDEZ ÁNGEL , EGUILUZ MORAN LUIS , USAOLA GARCÍA JULIO , ROSENDO MACIAS JOSE ANTONIO , PEDRA DURAN JOAQUÍN
Resumen de la tesis

La distorsión armónica no es un fenómeno nuevo en los sistemas eléctricos de potencia, pero desde principios de los años setenta se ha convetido en un problema de creciente actualidad debido al incremento considerable de las cargas contaminantes en las redes eléctricas, en especial, de los dispositivos semiconductores y electrónica de potencia. A causa del incremento de la presencia de dichas cargas no lineales, la distorsión armónica de las tensiones y corrientes ha ido aumentando produciendo un mal funcionamiento de los distintos elementos de los sistemas eléctricos. Enmarcada en este contexto, la tesis analiza una serie de aportaciones en algunos aspectos concretos del análisis armónico en sistemas eléctricos de potencia: * Estudios realizados sobre la calidad en el suministro eléctrico. En primer lugar se realiza un resumen sobre las transformadas al dominio de la frecuencia y sobre la situación actual referente a índices de calidad y normativas. Posteriormente, se presenta el estudio y la caracterización de un nuevo índice de calidad para señales aperiódicas, para las cuales los índices más comunes en la actualidad no son estrictamente aplicables. Se presenta también el estudio de la cuantificación del error que se comete, al aplicar la transformada discreta de Fourier, en el cálculo de armónicos de tensiones y corrientes del sistema con el fin de determinar su distorsión. * Aportaciones centradas en el estudio y modelización de rectificadores no controlados con filtro capacitivo monofásicos y trifásicos en conducción discontinua. Para el primero de ellos, se realiza una completa caracterización gráfica de su comportamiento, que permite analizar la influencia de los parámetros del dispositivo en dicho comportamiento. Se desarrolla un modelo analítico del rectificador cuando su punto de operación se define a partir de su corriente de continua consumida o de su potencia consumida y, por último, se utiliza el modelo propuesto para el estudio y aplicación de la normativa referente a la contaminación armónica. En cuanto a los rectificadores trifásicos, se desarrolla un modelo analítico que determina su comportamiento en modo de conducción discontinua cuando su punto de operación se define a partir de su corriente de continua consumida o de su potencia consumida. También se utiliza el modelo propuesto para el estudio y aplicación de la normativa referente a la contaminación armónica. * Se recoge una completa recopilación de los distintos enfoques de la formulación del flujo armónico de cargas, en condiciones equilibras, aparecidos en la bibliografía. El objetivo del estudio consiste en clasificar las numerosas formas de tratar el problema armónico en el dominio de la frecuencia y se completa con el balance, en condiciones equilibradas, de los datos, incógnitas y ecuaciones planteadas en cada formulación existente. Completando lo anterior, se analizan, a partir de dos ejemplos, las dos hipótesis más importantes en el enfoque del problema armónico: la influencia de la interacción armónica en el comportamiento de los dispositivos no lineales, y la consideración de la potencia sólo con su componente fundamental, y como pueden influir en el planteamiento y en los resultados finales del estudio. * Para finalizar, se ha añadido un apéndice que muestra la resolución de las ecuaciones que describen el comportamiento de los rectificadores y trifásicos con filtro capacitivo, y que fue utilizada en la validación de los modelos propuestos anteriormente.
Materias relacionadas