Foros de SóloIngeniería

- 02 Oct 2012, 22:08 #309710

Buenas a todos:
Veréis, he estado buscando por el foro, por la red e incluso preguntando a algún compañero. pero no consigo resolver unas dudas que tengo respecto a los armónicos de una instalación de baja tensión.

Se trata de un edificio grande de oficinas y resulta que saltan los diferenciales intempestivamente. Las cargas de los cuadros de baja tensión (todos en trifásico) están muy mal repartidas por las fases, hay muchos en los que por el neutro circula hasta 20 veces la corriente que por una de las tres líneas.

Ponemos el analizador de redes y resulta que tenemos valores de armónicos de tensión en las líneas por debajo del 3%, pero en el neutro: THD=190%, H3=165%, H5=14%
Valores de armónicos de corriente:
THD=40% (L1)
THD=15% (L2)
THD=47% (L3)
THD=47% (N)

Esto ocurre en casi todos los cuadros de baja tensión.

Las tierras del edificio también parecen mal dimensionadas y la puesta a tierra del C.T. idem de idem.

Mi pregunta es: ¿Son razonables estos valores de armónicos en tensión por el Neutro?
Los valores de armónicos en corriente, no son normales, pero con diferenciales SI supongo que se solucionará el problema y no saltarán.

Saludos!

Última edición por golon32 el 21 Nov 2012, 11:26, editado 1 vez en total

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Big things have small beginnings

- 03 Oct 2012, 16:36 #309745

Hola.

Tuve un problema similar:

viewtopic.php?f=14&t=34408

Quizás te sirva.

Saludos

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- 04 Oct 2012, 11:59 #309807

Gracias, pato.

Sí, la verdad es que estuve echando un ojo a tu caso. Pero se trata de una industria en la que hay muchas cargas con variadores de velocidad. Esto es un edificio de oficinas, en el que los variadores de velocidad solo están presentes en el clima y ascensores. El problema mayor suponemos que va a ser el de las tierras, porque hay muchisimos ordenadores y éstos siempre presentan fugas. A ver si solucionándolo evitamos el disparo de las protecciones.
Saludos!

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Big things have small beginnings

- 14 Nov 2012, 13:47 #312094

Por si alguno tiene o tuvo curiosidad, el problema parece haberse solucionado realizando una mejora de la red de tierras del edificio. Los diferenciales asociados a los equipos informáticos (sin ser SI) ya no disparan. No se ha vuelto a realizar un análisis de distorsión armónica, pero todo parece indicar que el problema era la toma de tierra.

Saludos!

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Big things have small beginnings

- 15 Nov 2012, 10:21 #312178

Por si alguno tiene o tuvo curiosidad, el problema parece haberse solucionado realizando una mejora de la red de tierras del edificio. Los diferenciales asociados a los equipos informáticos (sin ser SI) ya no disparan. No se ha vuelto a realizar un análisis de distorsión armónica, pero todo parece indicar que el problema era la toma de tierra.

Saludos!

Gracias por el feedback.

La verdad es que tenía todas las papeletas de que había problemas con las tierras, es habitual.

Respecto a lo de los armónicos de neutro, preguntabas si el valor de distorsión armónica (THD) era normal. Bueno, para responder a esa pregunta hay que reflexionar primero qué es lo que nos está diciendo el valor THD. Si recuerdas las Series de Fourier (y la Transformada Rápida de Fourier - FFT) te darás cuenta de que, al final, lo que nos está diciendo el valor THD es simplemente lo que se se "parece" la onda que circula por el Neutro a una senoidal perfecta de 50 Hz. Es decir, cuanto más parecida sea la corriente que circula por un neutro a una corriente alterna de 50 Hz menos armónicos vamos a tener y, por tanto, la distorsión armónica será menor.

Entonces, ¿es normal tener altos valores de THD en el neutro?. Pues, amigo mío, con las cargas no lineales de las que "disfrutamos" hoy en día en cualquier instalación la respuesta es SÍ, es habitual tener elevados valores de THD en neutro. Si miras con un osciloscopio la forma de onda de lo que circula por el neutro es muy probable que se parezca bien poco a una senoide (usualmente será algo más parecido a una onda triangular):



Esto puede ser grave o no dependiendo de la magnitud de dicha corriente (tanto en tensión como en intensidad), puesto que si es baja (apenas unos voltios y unos mA) no tendrás problemas. Sin embargo, si tienes una corriente de neutro considerable, aunque no tenga un alto contenido en armónicos, los problemas aparecerán sí o también .
Yo pongo un ejemplo para ilustrar ésto: imagina que tienes una corriente de neutro de 80 A y 700 V pero senoidal perfecta a 50 Hz ¿qué distorsión armónica me dará el analizador? pues un valor muy bajo, tan bajo como 0%, puesto que la onda está compuesta por una sola senoide de 50 Hz (la fundamental) y un contenido nulo de corrientes armónicas; sin embargo, ¿qué piensas que le pasaría a un tostador que conectáramos a dicha línea?

En fin, el tema da para mucho-muchísimo.

Si quieres puedes ampliar/refrescar conocimientos con alguno de estos documentos/webs:

http://cede-qro.blogspot.com.es/2011/01/armonicos.html
http://www.watergymex.org/contenidos/rt ... monica.pdf
http://www.schneider-electric.com.ar/do ... t_152m.pdf
http://www.schneider-electric.com.ar/do ... 3junio.pdf
http://www.wikimatematica.org/index.php ... neralizada
http://es.wikipedia.org/wiki/Transforma ... de_Fourier

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Saluti
Fer - (2)
"Los muertos, por mal que lo hayan hecho, siempre salen a hombros" E. Jardiel Poncela
"Cuanto menos se conoce al Mundo más fácilmente se le explica" L. Brunschvicq

- 15 Nov 2012, 12:40 #312184

hola.

Que reformas habeis hecho en la red de tierras?

Podeis aclarar en que influye el saneamiento de la red de tierras para evitar el disparo de los diferenciales por los armónicos...?

Gracias y saludos.
j.

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- 15 Nov 2012, 12:48 #312186

Podeis aclarar en que influye el saneamiento de la red de tierras para evitar el disparo de los diferenciales por los armónicos...?

Haciendo un "símil hidráulico": Toda esas corrientes residuales que circulan por el neutro deben descargarse en en la "cloaca" que sería la puesta a tierra del neutro. Ampliando esa "boca de alcantarilla" mejoras el drenaje de la red, de esta forma la "mierda" tiene menor tendencia a meterse en los receptores y corre a desembarcar en esa "cloaca", que debería ser el punto de menor impedancia de la instalación.

Es una manera bastante burda de explicarlo, pero creo que se entiende y corresponde más o menos con la realidad.

Y si no os gusta la explicación...

También puedo explicarlo utilizando otro tipo de símiles escatológicos, sexológicos, etc
( )

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Saluti
Fer - (2)
"Los muertos, por mal que lo hayan hecho, siempre salen a hombros" E. Jardiel Poncela
"Cuanto menos se conoce al Mundo más fácilmente se le explica" L. Brunschvicq

- 15 Nov 2012, 14:36 #312190

Podeis aclarar en que influye el saneamiento de la red de tierras para evitar el disparo de los diferenciales por los armónicos...?

Haciendo un "símil hidráulico": Toda esas corrientes residuales que circulan por el neutro deben descargarse en en la "cloaca" que sería la puesta a tierra del neutro. Ampliando esa "boca de alcantarilla" mejoras el drenaje de la red, de esta forma la "mierda" tiene menor tendencia a meterse en los receptores y corre a desembarcar en esa "cloaca", que debería ser el punto de menor impedancia de la instalación.

Es una manera bastante burda de explicarlo, pero creo que se entiende y corresponde más o menos con la realidad.

Y si no os gusta la explicación...

También puedo explicarlo utilizando otro tipo de símiles escatológicos, sexológicos, etc
( )

buen simil, buena explicación...

gracias.

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- 19 Nov 2012, 17:06 #312523

Podeis aclarar en que influye el saneamiento de la red de tierras para evitar el disparo de los diferenciales por los armónicos...?

Haciendo un "símil hidráulico": Toda esas corrientes residuales que circulan por el neutro deben descargarse en en la "cloaca" que sería la puesta a tierra del neutro. Ampliando esa "boca de alcantarilla" mejoras el drenaje de la red, de esta forma la "mierda" tiene menor tendencia a meterse en los receptores y corre a desembarcar en esa "cloaca", que debería ser el punto de menor impedancia de la instalación.

Es una manera bastante burda de explicarlo, pero creo que se entiende y corresponde más o menos con la realidad.

Y si no os gusta la explicación...

También puedo explicarlo utilizando otro tipo de símiles escatológicos, sexológicos, etc
( )

Me sumo a lo del buen símil. Es exactamente lo que pensamos nosotros. En lugar de estar recirculando esas corrientes armónicas, encuentran un camino mucho más facil al disponer de una red de tierras razonable y pueden irse a tomar viento. Anteriormente, la tierra del edificio era bastante desastrosa y toda la "suciedad" que generaban los equipos informáticos y balastos electrónicos de luminarias, estaba en contínua recirculación y en cuanto ocurría un mínimo transitorio/pico/sobreintensidad más, como los diferenciales estaban a puntito, saltaban.

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Big things have small beginnings

- 20 Nov 2012, 18:58 #312589

Hola, asunto interesante y oscuro el de los armonicos, pero creo que a veces se superponen conceptos, entre armónicos y corrientes de fuga a causa de filtros con condensadores a masa en equipos electrónicos, ambos asuntos son diferentes
los armonicos que se cierran por el neutro no deberían producir efectos mas allá de la deformación de la onda de tensión, sobrecarga del propio neutro y efectos por resonancia en algunos dispositivos.
Añado: los armónios tensión incrementan la fuga por dichos condensadores de filtraje, esa es la relación entre los dos conceptos
Las corrientes de fuga por los filtros, que son despreciables en un solo equipo, chocolate del famoso loro, puede llegar a ser un problema cuando hay muchos loros.
-el arreglo de tierras ha solucionado el problema?, en que ha consistido el arreglo?. Es que no veo la relación causa - efecto.

Saludos.

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- 21 Nov 2012, 09:35 #312610

Es interesante esto que comentas, Yohana82.

No se ha vuelto a hacer un análisis de armónicos en la instalación, pero es muy probable que siga habiendo presencia de distorsión armónica. Al realizar la mejora de la red de tierras, quiero decir que se ha replanteado por completo, y conseguido una tierra de muy baja impedancia, ya que anteriormente aún abriendo los desconectadores, no podíamos ni medirla por presencia de tensión.

Lo que pasa es que al poner el analizador de redes, lo primero que te llama la atención es la distorsión armónica y las corrientes de neutro elevadas, pero el problema de los disparos intempestivos de diferenciales no tiene por qué estar ahí, sino en las fugas por el conductor de tierra que ocasionan los tantos loros que mencionas, tanto en 50 Hz como en altas frecuencias, cosa que se mide con una pinza amperimétrica de fugas.

Ahora bien, estas fugas en baja y alta frecuencia, yo no sé si son provocadas, o por el contrario, provocan la distorsión armónica.

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Big things have small beginnings

- 21 Nov 2012, 11:00 #312615

Hola, asunto interesante y oscuro el de los armonicos, pero creo que a veces se superponen conceptos, entre armónicos y corrientes de fuga a causa de filtros con condensadores a masa en equipos electrónicos, ambos asuntos son diferentes
los armonicos que se cierran por el neutro no deberían producir efectos mas allá de la deformación de la onda de tensión, sobrecarga del propio neutro y efectos por resonancia en algunos dispositivos.
Añado: los armónios tensión incrementan la fuga por dichos condensadores de filtraje, esa es la relación entre los dos conceptos
Las corrientes de fuga por los filtros, que son despreciables en un solo equipo, chocolate del famoso loro, puede llegar a ser un problema cuando hay muchos loros.
-el arreglo de tierras ha solucionado el problema?, en que ha consistido el arreglo?. Es que no veo la relación causa - efecto.

Saludos.

Conforme lo entiendo yo, que como podeis ver arriba fui el primero en preguntar pq no veía muy clara la relación, es que al mejorar la red de tierras la fuga de los filtros provoca menos sobretensiones....esas sobretensiones, al ser menores hace que las fugas capacitivas que toda instalación tiene....sean menores, como consecuencia de todo esto....los diferenciales no saltan. Pero estoy seguro que si ahora se hace un análisis de los armónicos que se cierran por el neutro, que se han nombrado antes, existe la misma THD...pero ahora no saltan los DI por lo que he nombrado antes.

Bueno...esa es mi idea, ya me comentais....

Saludos.
j.

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- 21 Nov 2012, 11:03 #312617

Perdón...he duplicado.

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- 21 Nov 2012, 11:27 #312621

He editado el título del hilo, para que no haya confusiones.

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Big things have small beginnings

- 21 Nov 2012, 17:19 #312643

Ahora bien, estas fugas en baja y alta frecuencia, yo no sé si son provocadas, o por el contrario, provocan la distorsión armónica.

Hola, Las corrientes de fuga son propias de los equipos electrónicos con filtros de entrada que tienen inductancias, y condensadores a masa: fase-masa, neutro-masa, para poder cumplir requerimientos de compatibilidad electromagnética. Voy a ver si busco un esquema del tipico filtro para aclararlo.

Es decir, que dichas fugas en principio no las provocan los armónicos, pero estos implican componentes de frecuencias altas, las cuales atraviesan mejor los condensadores, y por eso circulan a su vez corrientes armónicas de frecuencia alta.

Por otra parte como estos filtros van en equipos electrónicos, son estos los que si llevan etapas de rectificadores o etapas de control con tiristores producen los armónicos en corriente. y estos a su vez segúun la impedancia de red hacen surgir los armónicos en tensión.

es que al mejorar la red de tierras la fuga de los filtros provoca menos sobretensiones....esas sobretensiones, al ser menores hace que las fugas capacitivas que toda instalación tiene....sean menores, como consecuencia de todo esto....los diferenciales no saltan

Hola, si la resistencia de puesta a tierra es alta, o infinita (sin puesta a tierra de la instalación pero todas las masas unidadas por el cable de toma tierra) ¿que pasaria? pensando así de repente, si la instalación es trifásica, y con cargas de ordenadores repartidas entre las tres fases, cicularian las fugas a masa y retornarían a las otras fases. Pero si es una instalación monofásica, pues no se cerraría el circuito por ningún lado, y puede que fuera peligroso para los usuarios al tocar cualquier masa porque existiría un divisor de tensión capacitivo y podría circular la Intensidad sensibilidad diferencial, pero si no, creo que no actuaría el diferencial.

y si la tierra fuera casi perfecta, Rt=0, no habria tensión residual en las masas, pero si podría circular la intensidad del diferencial.

Es decir que sigo sin ver a simple vista la influencia de las tierras, ni que sea muy buena ni muy mala.

Sigo razonando: y si se trata de un edificio de oficinas o viviendas con muchos ordenadores, siendo cada instalación particular monofásica, pero el edificio en sí tiene acometida trifásica, y la instalación de tierras es común. Entonces cada diferencial monofásico si que puede ver una fuga aunque se compensen las intensidades de fuga, trifásicas, en el circuito de masas.

Pero sigo sin verlo.

Disculpar el tocho, espero que alguien me haya entendido.

Saludos.

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