¿Qué son los armónicos?
En un sistema eléctrico ideal, la corriente alterna tiene una forma de onda sinusoidal perfecta. Sin embargo, en la realidad, debido a la presencia de cargas no lineales (como variadores de frecuencia, rectificadores, etc.), la forma de onda se distorsiona, apareciendo componentes de frecuencia múltiplos de la frecuencia fundamental (50 o 60 Hz). Estos componentes adicionales se denominan armónicos.
¿Por qué se producen armónicos en grupos electrógenos?
Los grupos electrógenos, al igual que cualquier otro equipo eléctrico, pueden verse afectados por la presencia de armónicos. Las principales causas son:
- Cargas no lineales conectadas al grupo: Equipos como variadores de velocidad, computadoras, equipos de soldadura, etc., generan armónicos que se inyectan en el sistema.
- No linealidades en el propio grupo electrógeno: Aunque en menor medida, el alternador del grupo puede generar armónicos debido a efectos magnéticos y de saturación.
¿Cuáles son los efectos de los armónicos en un grupo electrógeno?
La presencia de armónicos puede causar diversos problemas, tanto en el grupo electrógeno como en los equipos conectados:
- Sobrecalentamiento: Los armónicos aumentan las pérdidas en los equipos eléctricos, lo que puede llevar a un sobrecalentamiento y una reducción de la vida útil.
- Vibraciones y ruido: Los armónicos pueden causar vibraciones mecánicas en los equipos, lo que a su vez genera ruido.
- Distorsión de la tensión: La presencia de armónicos distorsiona la forma de onda de la tensión, lo que puede afectar el funcionamiento de equipos sensibles.
- Pérdidas de potencia: Los armónicos aumentan las pérdidas en la línea de transmisión y en los transformadores.
- Resonancia: En determinadas condiciones, los armónicos pueden provocar fenómenos de resonancia, lo que puede dañar los equipos.
¿Cómo se miden los armónicos?
Para medir los armónicos se utilizan analizadores de calidad de la energía eléctrica. Estos equipos permiten medir la tensión y la corriente en diferentes puntos del sistema, y calcular los valores de los distintos armónicos.
Analizador de calidad de la energía
¿Cómo se mitigan los efectos de los armónicos?
Existen diversas técnicas para reducir los efectos de los armónicos:
- Filtros pasivos: Se utilizan para atenuar los armónicos de una frecuencia específica.
- Filtros activos: Son dispositivos electrónicos que generan corrientes armónicas en oposición a las existentes, cancelándolas.
- Transformadores de aislamiento: Ayudan a reducir la transmisión de armónicos entre diferentes partes del sistema.
- Selección adecuada de cargas: Evitar conectar cargas altamente no lineales al grupo electrógeno.
En resumen
Los armónicos son un problema común en los sistemas eléctricos, y su presencia puede tener consecuencias negativas en el funcionamiento de los equipos. Es importante conocer las causas y los efectos de los armónicos para poder tomar las medidas necesarias para mitigarlos.
Gabriel Gracia, CEO de gygMonzón.
