“ANÁLISIS DEL EFECTO DE LAS ARMÓNICAS DE LAS LÁMPARAS

FLUORESCENTES COMPACTAS EN SISTEMAS RESIDENCIALES

UTILIZANDO SOFTWARE PSCAD”

PRESENTA:CARLOS MIGUEL HERNÁNDEZ VIVEROS

  DIRECTOR:

DR. ALFREDO RAMÍREZ RAMÍREZ

INTRODUCCIÓN

AHORRO DE ENERGÍA

CALIDAD DE ENERGÍA

• Variación de frecuencia, amplitud y forma de onda.

• LFC’s

• COP 16

47 millones de LFC

OBJETIVOS• Explicar el uso del software PSCAD

• Realizar mediciones a las LFC con el dispositivo PDA 1252

• Simular un sistema eléctrico con el software

• Comparar resultados

CAPÍTULO 1• Armónicos eléctricos

• Distorsión armónica total (THD)

• Perturbaciones causadas

• Estándares sobre armónicos

ESTÁNDAR LINEAMIENTO

IEE 519-1992 Límite de THD del voltaje

IEC 61000 2-2 Porcentaje de la magnitud de armónicos individuales

CFE L0000-45 Distorsión armónica máxima permitida en baja tensión

IEEE 141-1993 Secuencias de las armónicas y rectificadores

CAPÍTULO 2• Descomposición de la onda de corriente y

tensión

𝑔 (𝑡 )=𝑎02

+∑𝑛=1

∞

(𝑎𝑛¿cos𝑛𝜔𝑡+𝑏𝑛sen𝑛𝜔𝑡)¿

• Coeficientes de Fourier

• Forma final para la aplicación en armónicos eléctricos

𝑔 (𝑡 )=𝑐0+∑𝑛=1

∞

𝑐𝑛cos(𝑛𝜔𝑡+𝜑𝑛)

𝑐0=𝑎2 𝑐𝑛=√𝑎𝑛2+𝑏𝑛

2 𝜑𝑛=− arctan𝑏𝑛

𝑎𝑛

• Espectro de amplitud

• Fenómeno de Gibbs

-1 -0.5 0 0.5 1-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5 Serie con 3 armónicos

-1 -0.5 0 0.5 1-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5 Serie con 13 armónicos

CAPÍTULO 3• Software PSCAD

Librería Entorno gráfico

Creación de proyecto

Simulación

Diseño sistema eléctrico

Parámetros

Resultados

Gráficas Corrida

• Explicación del uso del software

CAPÍTULO 4• Mediciones de variables eléctricas

Cantidad Marca Potencia Luminosidad

 

Frecuencia Corriente

nominal

Horas de

vida útil

1 Conserv-

Energy

13 W 900 lm 60 Hz 210 mA 10,000 hrs

5 Conserv-

Energy

18 W 1,170 lm 60 Hz 300 mA 8,000 hrs

1 Conserv-

Energy

23 W 1,600 lm 60 Hz 380 mA 10,000 hrs

1 Smart Light 55 W 2,900 lm 60 Hz 740 mA 8,000 hrs

• LFC’s analizadas

Circuito analizado

Onda de voltaje

• Simulación en el software y comparación de resultados

Experimental

Simulada

Armónica Magnitud (%)

1 100

3 78.15

5 49.2

7 34.07

9 33.14

11 29.41

13 23.49

15 20.15

17 16.39

19 11.53

21 9.91

23 9.64

25 7.83

Tabla de los valores de las corrientes

Experimental

Simulada

Lámpara(s) THD Corriente

consumid

a

Corriente máxima

PDA 1252 PSCAD X4

13 W 118.5% 0.18 A 0.62 A 0.6 A

18 W 122.33% 0.24 A 0.93 A 0.87 A

23 W 134.42% 0.33 A 1.25 A 1.3 A

55 W 138.19 % 0.64 A 2.2 A 2.15 A

13 W + 18 W + 23

W

121.06% 0.72 A 2.8 A 2.7 A

5 LFC’s 18 W 118.44% 1.34 A 4.6 A 4.4 A

• Resultados finales

CONCLUSIONES

• Hacia los objetivos.

• Elevados niveles de distorsión.

• Armónicos de bajo orden e impares.

• No se encontró un patrón que las relacione.

¡MUCHAS GRACIAS!