domingo, 12 de julio de 2015

Hoja de cálculo de frecuencias de resonancia en baterías de condensadores




La hoja Excel para el cálculo de las frecuencias de resonancia, se compone de tres partes dividas en colores: amarillo, verde y azul.

Parte verde es la base de la hoja donde se encuentran las diferentes potencias de los transformadores (en kVA), debe estar comprendida la potencia del transformador de la instalación que queremos gestionar, se presentan igualmente diferentes tensiones de cortocircuito (Ucc%), estas tensiones de cortocircuito son las normalizadas (UNE 21428 y IEC 60076) para las potencias consideradas. La hoja calcula también las potencias de cortocircuito (Scc) de cada transformador necesarias para el cálculo de las frecuencias de resonancia.

Parte amarilla corresponde a los kVAr necesarios para elevar nuestra instalación a los valores de cos φ = 1 ó cos φ = 0,97 (ver columna A), para ello, se indica en la columna B el cos. φ inicial, que debe coincidir con el de nuestra instalación antes de la compensación, nos desplazaremos a la derecha por la fila hasta la celda que se cruza con la columna correspondiente a la potencia de nuestro transformador, este valor seria los kVAr necesarios para compensar la instalación al factor de potencia elegido.

EJEMPLO:

Si queremos compensar nuestra instalación a cos φ = 0,97 y nuestra instalación tiene un cos φ inicial de 0,80, estaremos situados en la celda B3, si nuestro transformador tiene una potencia de 1000 kVA, la celda de cruce es la G3 que nos da el valor de 400 kVAr necesarios para compensar a cos φ = 0,97 nuestra instalación.

Parte azul indica en color rojo los valores de las posibles frecuencias de resonancia cercanas a los armónicos 5, 7, 11 (más habituales en las instalaciones) que pueden producir el riesgo de amplificar los armónicos, por lo que en tal caso, sería preciso disponer de filtros para evitar este peligro en la instalación. (Ver artículo “Influencia de los condensadores en redes con armónicos” en este Blog).

EJEMPLO:

En el ejemplo anterior habíamos obtenido una capacidad de compensación (Q) de 400 kVAr, pues bien, en la columna Q (kVAr) (celda B16), nos desplazamos hacia abajo hasta el valor equivalente más próximo a esta capacidad y encontraremos la celda B28 con 390 kVAr , ahora nos desplazaremos hacia la derecha hasta cruzarnos con el valor de la potencia de nuestro transformador de 1000 kVA y encontramos el cruce en la celda G28 con un valor de 6,54, observamos que no está en rojo, esto quiere decir que no se encuentra cercano a ninguno de los armónicos presentes en nuestra red, por lo que podemos presumir que nuestra batería no va a provocar una amplificación de armónicos significativa. Sin embargo habría que comprobar este supuesto.

NOTAS:
(1)   Los valores de las frecuencias indicadas en rojo se han dispuesto para hacer más fácil la comprensión de frecuencias cercanas a los armónicos 5, 7, 11, pero solo son válidas para los valores de base normalizados que se indican, es decir, si cambiamos algún valor de base (zona verde) cambiarán las frecuencias de resonancia (zona azul), en tal caso, no deberán tenerse en cuenta los valores en rojo, ya que podrán quedar lejanos de los armónicos considerados.
(2)   Es necesario descargar la hoja Excel para poder visualizar correctamente  los valores de la tabla.


Descargar hoja Excel en el siguiente link:

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