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ADQUISICIÓN DE datos para el análisis de armónicos en sistemas eléctricos usando labview. INFORME DE MATERIA DE GRADUACIÓN. Profesor: Ing. Holger Cevallos Integrantes: Carlos Meléndez León Washington Mora Jara. ESPOL FIEC. Temas. Planteamiento del problema

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Adquisici n de datos para el an lisis de arm nicos en sistemas el ctricos usando labview

ADQUISICIÓN DE datos para el análisis de armónicos en sistemas eléctricos usando labview

INFORME DE MATERIA DE GRADUACIÓN

Profesor:

Ing. Holger Cevallos

Integrantes:

Carlos Meléndez León

Washington Mora Jara

ESPOL

FIEC


Temas
Temas

  • Planteamiento del problema

  • Conceptos sobre Armónicos

  • Hardware

  • Software

  • Conclusiones y Recomendaciones


Objetivos
Objetivos

  • Desarrollar un sistema de adquisición de datos para la lectura, cálculo y registro de armónicos.

  • Simular dos tipos de cargas comunes que generen armónicos en sistemas eléctricos.

  • Interpretar los datos obtenidos para la muestra gráfica y numérica de los resultados.


Planteamiento del problema
Planteamiento del Problema

La distorsión armónica:

  • Se caracteriza por distorsionar la forma de onda de voltaje y de corriente dejando de ser parcialmente sinusoidal creando picos perjudiciales para el funcionamiento.

  • Ocasiona daños de equipos en la industria por efecto de sobrecalentamiento en los cables conductores , motores y transformadores.

  • Conlleva a interrupciones o parada de procesos en los equipos ocasionando perjuicios económicos.


Porqu medir arm nicos
¿Porqué medir Armónicos?

  • La finalidad del análisis de Armónicos es detectar con anticipación complicaciones eléctricas en los sistemas y con ello realizar el mantenimiento correspondiente para disminuir el riesgo de fallas.


Conceptos b sicos
ConceptosBásicos

  • Los armónicos son distorsiones de las ondas sinusoidales de tensión y/o corriente de los sistemas eléctricos, debido al uso de cargas con impedancia no lineal, a materiales ferro magnéticos, y en general al uso de equipos que necesiten realizar conmutaciones en su operación normal.

  • Los armónicos son producidos por cargas no lineales.


Conceptos b sicos1
ConceptosBásicos

  • Cargas Lineales.- Una carga es lineal cuando al aplicarse una tensión, la forma de onda de la corriente es exactamente la misma solo que desplazada un ángulo.

  • Cargas No Lineales.- Carga desbalanceada que varía su valor de impedancia respecto a factores propios de la red como son la frecuencia, temperatura, etc. (Electrónica de Potencia).


DISTORSIÓN ARMÓNICA TOTAL (THD).-

Es la relación entre el contenido armónico de la señal y la primera armónica o fundamental. Su valor se ubica entre 0% e infinito.


Los armónicos se definen con los dos datos más importantes que les caracterizan:

  • Su amplitud: hace referencia al valor de la tensión o intensidad del armónico,

  • Su orden: hace referencia al valor de su frecuencia referido a la fundamental (60 Hz). Así, un armónico de orden 3 tiene una frecuencia 3 veces superior a la fundamental, es decir 3*60 Hz = 180 Hz.


Esquema de medici n de arm nicos
Esquema importantes que les caracterizan: de Medición de Armónicos

COMPACT DAQ

NI 9172

PC

Señal de entrada

NI 9227 (Corriente) y

NI 9225 (Voltaje)


HARDWARE importantes que les caracterizan:


SISTEMA ELÉCTRICO importantes que les caracterizan:


Banco de pruebas
Banco de Pruebas importantes que les caracterizan:

Tablero eléctrico

Fluorescente de 40 W

PC’S

Motor Monofásico de 0.5 HP

Foco incandescente de 60 w

Foco ahorrador de 40 W


Equipo de adquisici n de datos
EQUIPO DE ADQUISICIÓN DE DATOS importantes que les caracterizan:


Programaci n en labview

ProgramaCIÓN importantes que les caracterizan: en LABVIEW


Panel frontal
Panel Frontal importantes que les caracterizan:


Diagrama de bloques
Diagrama de Bloques importantes que les caracterizan:


An lisis de las se ales
Análisis de las Señales importantes que les caracterizan:


Registro
Registro importantes que les caracterizan:


Conclusiones
Conclusiones importantes que les caracterizan:

  • Detecta los armónicos sin necesidad de parar el sistema eléctrico.

  • El análisis de armónicos es un método que sirve para estudiar las perturbaciones en señales eléctricas y crear métodos para su prevención y control.

  • El grado en el que los equipos se afectan por los armónicos y el grado de contaminación que produce cada equipo está enmarcado dentro de su compatibilidad electromagnética.

  • Evita grandes daños en la producción en casos de fallas o averías inesperadas

  • De quien depende las perturbaciones en el voltaje de un sistema eléctrico, es la empresa distribuidora.

  • De quien depende de las perturbaciones en la corriente de un sistema eléctrico, es el usuario.


Recomendaciones
Recomendaciones importantes que les caracterizan:

  • Durante los trabajos de construcción y armado del sistema eléctrico se pudo comprobar que en el análisis presentaba por momentos picos de corriente y voltaje. Los cuales nos permitieron decidir que cargas utilizar para así realizar un mejor estudio y no tener daño alguno en los dispositivos utilizados, comprobando así la efectividad y necesidad del análisis de armónicos como herramienta de diagnóstico en un sistema.

  • A través de los resultados obtenidos, se puede justificar la importancia de mantener un monitoreo constante de los armónicos, que a pesar del alto costo de la instrumentación necesaria para realizar estos análisis o la contratación del servicio, se conoce el estado real de operación de los equipos para garantizar su operación estable.

  • Recalcar la importancia de un equipo de analizador de armónicos en un departamento de mantenimiento eléctrico, para así prevenir los daños que puedan causar en los equipos a futuro.


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