FILTROS ACTIVOS DE ARMÓNICOS

Como la distorsión armónica afecta tus sistemas eléctricos y cómo un filtro de armónicos (AHF) mejora la eficiencia, reduce fallas y optimiza el factor de potencia.

En los sistemas eléctricos industriales y comerciales actuales, la calidad de energía se ha vuelto más importante que nunca. A medida que fábricas, edificios, centros de datos, hospitales y proyectos de infraestructura dependen cada vez más de cargas no lineales como variadores de frecuencia (VFD), sistemas UPS, rectificadores, servomotores, máquinas de soldadura y fuentes de alimentación conmutadas, un problema oculto sigue creciendo: la distorsión armónica.

Aquí es donde un Filtro de Distorsión Armónica se vuelve esencial.

Entre las muchas tecnologías disponibles para mitigar armónicos, el Filtro Activo de Armónicos (AHF) destaca como una de las soluciones más efectivas e inteligentes.

Funcionamiento: Compensación de la componente armónica

Un Filtro Activo de Armónicos (AHF) funciona midiendo en tiempo real la corriente del sistema eléctrico y detectando las componentes no deseadas generadas por cargas no lineales. A través de un controlador digital, separa la onda fundamental de los armónicos y calcula una corriente de compensación igual en magnitud pero opuesta en fase. Luego, mediante electrónica de potencia, inyecta esa corriente en paralelo a la red, cancelando los armónicos y dejando una señal prácticamente sinusoidal. Además, puede compensar potencia reactiva, mejorar el factor de potencia y balancear fases, optimizando la eficiencia y estabilidad del sistema eléctrico.

Riesgos operacionales y de cumplimiento

Cuando los armónicos crecen, suelen aparecer síntomas muy reconocibles para mantenimiento/operaciones: sobrecalentamiento de transformadores, motores y cables; disparos intempestivos de protecciones; pérdidas y menor eficiencia; perturbaciones en electrónica sensible; sobrecarga del neutro (armónicos “triplen” que se suman en el neutro); y riesgo de resonancias en instalaciones con bancos de capacitores para corrección de factor de potencia. Desde el punto de vista económico, el aumento de distorsión incrementa la corriente eficaz y a nivel de estándar, exceder los objetivos/límites recomendados de distorsión en el PCC (en el marco de IEEE 519) puede complicar auditorías, requerimientos del suministrador o estándares internos del cliente.

Aumento de la corriente RMS (Irms)

La presencia de armónicos en un sistema eléctrico provoca un aumento de la corriente RMS (Irms) porque esta no solo considera la componente fundamental, sino también todas las corrientes armónicas superpuestas. Matemáticamente, la Irms es la raíz cuadrática de la suma de las corrientes de cada armónico, por lo que cualquier distorsión incrementa su valor total. Esto significa que, aunque la potencia útil no aumente, la instalación debe transportar más corriente, generando mayores pérdidas por efecto Joule (I²R), calentamiento en conductores, transformadores y equipos, e incluso sobredimensionamiento de protecciones. Lo anterior obedece a la formula:

Por lo tanto, en una instalación con un 60% de THDi, el consumo de corriente será un 16% mayor.