Filtros activos y pasivos: Principios y clasificación

1.- ¿Cuál es el principio de funcionamiento de los filtros activos?

R= Consiste en un fuente controlada de corriente cuyas armónicas tienen la misma magnitud y desfasadas 180° de las armónicas a eliminar.

2.- ¿Qué es un filtro pasivo?

R= Es un filtro que se sintoniza para una armónica en especial, o un rango determinado. También son conocidos como filtros en derivación. Tiene como ventaja adicional proveer de potencia reactiva al sistema para compensar el factor de potencia. Son los más utilizados debido a su bajo costo y fácil instalación, aunque en algunos casos trae consigo problemas de resonancia.

3.- ¿Cómo se clasifican los filtros pasivos?

R=Como sencillos sintonizados y pasa altas. El sintonizado es utilizado para eliminar armónicas en forma individual las armónicas más bajas como la 3, 5 y 7. Mientras que el pasa altas es utilizado para eliminar un rango de armónicas las cuales tienen un valor pequeño de corriente, por lo general son utilizados para eliminar de las armónicas 11 en adelante. Existen filtros pasa altas de 1, 2 y 3er orden, el de segundo es mas utilizado.

4.- ¿Cuáles son las características del filtro sencillo?

R= Actúa como una impedancia muy baja a la frecuencia de sintonización y provoca pisos elevados de impedancia antes de la frecuencia de sintonización, cuando está conectado al sistema.

5.- ¿Qué es el factor de calidad Q?

R= Es una medida del grado de sintonización del filtro.

6.- ¿Cuál es el mejor filtro?

R= aquel que elimine adecuadamente las armónicas al menor costo, además de poder suministrar la potencia reactiva requerida por el sistema (a 60 Hz).

7.- ¿Qué consideraciones se deben tener para el filtro?

R= El tamaño del banco de capacitores, que la capacidad del filtro también depende de la magnitud de las corrientes armónicas así como de la robustez del sistema donde se conectará.

8.- ¿Cuáles son los límites recomendables para bancos de capacitores?

R= limite en % del valor nominal: Irms= 180%, Vrms=110%, Vpico=120% y Preactiva=135%

9.-¿Qué debe cumplir la protección con que deben contar los filtros para la eliminación de armónicas?

R= Proteger tanto a los capacitores y equipo del filtro como al usuario contra descargas y choques eléctricos, ser seguros ya que por el filtro va a circular la corriente a frecuencia fundamental y la corriente a la frecuencia de la armónica y de igual manera sucedería con el voltaje en terminales de dicho filtro. (Protección térmica para bobinas, capacitores sobredimensionados, protección contra sobreVI).

10.- ¿Cuál es la secuencia de entrada y salida de los filtros sintonizados conectados al mismo bus?

R=Para entrar deben entrar los filtros de la frecuencia armónica más baja hasta los de la frecuencia armónica más alta. Para salir, se debe hacer en sentido contrario. Con el fin de evitar problemas de resonancia.

11.- Los valores de distorsión están definidos en % de cantidades eléctricas. ¿Para qué son muy utilizados estos valores?

R= Para conocer el grado de contaminación de las redes eléctricas.

12.- ¿Cuál es el efecto de la conexión estrella-delta en los transformadores sobre las armónicas?

R= Hace que las armónicas de secuencia cero en el lado de la delta (secundario del transformador) no circulen hacia la estrella (primario del transformador).

13.- ¿Qué sucede si un filtro pasivo está mal sintonizado?

R= Puede ocasionar grandes problemas, dado que a la frecuencia de sintonización la impedancia del sistema en su conjunto con el filtro, tiende a ser mínima, pero la frecuencia antes de que ocurra esto, aparece una resonancia paralelo.

14.- ¿Dónde se localiza el punto de acoplamiento común (PCC) en un sistema eléctrico?

R= Puede ser localizado en el lado primario o secundario del transformador, dependiendo de donde estén conectados el resto de usuarios.

15.- ¿Qué es el TIF y cómo se obtiene?

R= Es una medición de la sensibilidad entre el sistema telefónico y el oído humano a varias frecuencias, este TIF se obtiene de una curva llamada C-message obtenida en los laboratorios Bell.

16.- Mencione el procedimiento que se debe seguir para compensar el FP, en presencia de corrientes armónicas.

R= Es necesario hacer cálculos previos para verificar la posible existencia de problemas de resonancia, de ser así, el uso de filtros es requerido. Una vez calculado el banco de capacitores, se calcula la frecuencia de resonancia del sistema mediante:

Así mismo, se calcula la razón de corto circuito SCR, la cual indica el tamaño de la carga no lineal en comparación con la capacidad del sistema

17.- ¿Qué es el factor K?

R= Es una especificación que viene en los datos de placa de algunos transformadores , indica la capacidad del transformador para alimentar cargas no lineales sin exceder la temperatura de operación

18.- ¿Cuál es la tendencia en México impulsada por CFE respecto a la normativa sobre distorsión armónica?

R= Implantar el estándar IEEE-519, aunque hasta la fecha solo ha aparecido una especificación provisional CFE L0000-45, la cual se basa en dicha norma, esta especificación entro en vigor a partir del 21 de abril de 1995.