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IEEE Std 519-2014 IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power systems
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Patrocinador Comité de Transmisión y Distribución del IEEE Power and Energy Society Aprobado el 27 de marzo de 2014 Junta de Normas IEEE-SA
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Resumen: Metas Resumen: Metas para el diseño de sistemas eléctricos que incluyen cargas lineales y no lineales se establecen en esta práctica recomendada. Las formas de onda de voltaje y corriente que pueden existir en todo el sistema se describen, y los objetivos de distorsión de forma de onda para el diseñador del sistema son establecido. La interfaz entre las fuentes y las cargas se describe como el punto de común el acoplamiento y la observancia de los objetivos de diseño reducirán la interferencia entre los componentes eléctricos equipo. Esta práctica recomendada aborda las limitaciones del estado estacionario. Condiciones transitorias que exceden estas limitaciones pueden ser encontradas. Este documento establece la calidad de la potencia que debe ser proporcionado en el punto de acoplamiento común. Este documento no cubre los l os efectos de la radiofrecuencia interferencia; sin embargo, se ofrece orientación para los sistemas telefónicos con cable. Palabras clave: armónicos, armónicos, IEEE 519 ™, calidad de la energía
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Introducción Esta introducción no es parte de IEEE Std 519-2014, Práctica recomendada IEEE y requisitos para el control armónico en sistemas de energía eléctrica. Los usos de cargas no lineales conectadas a sistemas de energía eléctrica incluyen convertidores de potencia estáticos, arcos dispositivos de descarga, dispositivos magnéticos saturados y, en menor grado, máquinas rotativas. Poder estático los convertidores de energía eléctrica son las cargas no lineales más grandes y se utilizan en la industria para una variedad de propósitos, p ropósitos, tales como fuentes de alimentación electroquímicas, unidades de velocidad ajustable y alimentación ininterrumpida suministros. Estos dispositivos son útiles porque pueden convertir ac a dc, dc a dc, dc a ac y ac a ac. Las cargas no lineales cambian la naturaleza sinusoidal de la corriente de potencia de CA (y, en consecuencia, el voltaje de CA. gota), lo que resulta en el flujo de corrientes armónicas en el sistema de alimentación de CA que puede causar interferencia con circuitos de comunicación y otros tipos de equipos. Estas corrientes armónicas también conducen a un aumento pérdidas y calentamiento en numerosos dispositivos electromagnéticos (motores, transformadores, etc.). Cuando la potencia reactiva se usa compensación, en forma de condensadores de mejora del factor de potencia, pueden ocurrir condiciones resonantes eso puede resultar en altos niveles de voltaje armónico y distorsión de corriente cuando ocurre la condición resonante a un armónico asociado con cargas no lineales. Las fuentes comunes de corrientes armónicas en los sistemas de potencia incluyen convertidores electrónicos de potencia, hornos de arco, sistemas VAR estáticos, inversores para generación distribuida, controladores de fase C A, ciclo-convertidores y ac-dc convertidores (rectificadores) comúnmente utilizados en fuentes de alimentación conmutadas y con modulación de ancho de pulso (PWM) unidades de motor. Cada uno de estos dispositivos de producción de armónicos puede tener una corriente armónica bastante constante características de emisión en el tiempo o cada uno puede presentar una característica muy variable dependiendo de la control del dispositivo, las características del sistema y otras variables. Esta práctica recomendada es ser utilizado como guía en el diseño de sistemas de potencia con cargas no lineales. Los límites establecidos son para estado estacionario operación y se recomiendan para las condiciones de "peor caso". Condiciones transitorias que exceden estos límites puede ser encontrado. En cualquier caso, los valores límite dados en este documento son recomendaciones y deben no se considera vinculante en todos los casos. Debido a la naturaleza de las recomendaciones, es cierto conservadurismo presente que puede no ser necesario en todos los casos. Esta práctica recomendada debe aplicarse en puntos de interfaz entre los propietarios u operadores del sistema y usuarios en el sistema de poder. Los límites en esta práctica recomendada están destinados a la aplicación en un punto de acoplamiento común (PCC) entre el propietario u operador del sistema y un usuario, donde el PCC suele ser tomado como el punto en el sistema de poder más ce rcano al usuario donde el propietario u operador del sistema podría ofrecer servicio a otro usuario. Con frecuencia para el servicio a usuarios industriales (es decir, plantas de fabricación) a través de un servicio dedicado transformador de servicio, el PCC está en el lado de alta tensión del transformador. Para usuarios comerciales (parques de o ficinas, centros comerciales, etc.) suministrados a través de un transformador de servicio común, el PCC comúnmente está en el lado LV del transformador de servicio. Los límites en esta práctica recomendada representan una responsabilidad compartida para el control armónico entre propietarios del sistema u operadores y usuarios. Los usuarios producen corrientes armónicas que fluyen a través del sistema el sistema del propietario o del operador, que conduce a armónicos de tensión en los voltajes suministrados a otros usuarios. Los la cantidad de distorsión de tensión armónica suministrada a otros usuarios es una función de los efectos agregados de la corriente armónica que produce cargas de todos los usuarios y las características de impedancia del sistema de suministro. Se proporcionan límites de distorsión armónica de voltaje para reducir los posibles efectos negativos en el usuario y el sistema equipo. El mantenimiento de tensiones armónicas por debajo de estos niveles requiere que •
Todos los usuarios limitan sus emisiones de corriente armónica a valores razonables determinados de manera equitativa en función de la participación de propiedad inherente que cada usuario tiene en el sistema de suministro y
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Cada propietario u operador del sistema actúa para disminuir los niveles de distorsión de tensión modificando las características de impedancia del sistema de suministro según sea necesario.
Para permitir que el propietario u operador del sistema controle las características de impedancia del sistema para reducir la distorsión de la tensión cuando sea necesario, los usuarios no deben agregar equipo pasivo que afecte la característica de impedancia de manera tal que se incrementen las distorsiones de voltaje. En efecto, tales acciones de un usuario podrían equivaler a producir una distorsión armónica de voltaje voltaj e excesivo. Tales adiciones de equipos pasivos (que conducen a características de impedancia del sistema indeseables) deben ser controladas por el usuario de la misma manera que los dispositivos actuales que producen armónicos operados por el usuario.
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1. Información general Los usos de cargas no lineales conectadas a sistemas de energía eléctrica incluyen incl uyen convertidores de potencia estáticos, arco dispositivos de descarga, dispositivos magnéticos saturados y, en menor grado, máquinas rotativas. Poder estático los convertidores de energía eléctrica son las cargas no lineales más grandes y se utilizan en la industria para una variedad de propósitos, tales como fuentes de alimentación electroquímicas, unidades de velocidad ajustable y alimentación ininterrumpida suministros. Estos dispositivos son útiles porque pueden convertir ac a dc, dc a dc, dc a ac y ac a ac. Las cargas no lineales cambian la naturaleza sinusoidal de la corriente de potencia de CA (y, en consecuencia, el voltaje de CA. gota), lo que resulta en el flujo de corrientes armónicas en el sistema de alimentación de CA que puede causar interferencia con circuitos de comunicación y otros tipos de equipos. Estas corrientes armónicas también conducen a un aumento pérdidas y calentamiento en numerosos dispositivos electromagnéticos (motores, transformadores, etc.). Cuando la potencia reactiva se usa compensación, en forma de condensadores de mejora del factor de potencia, pueden ocurrir condiciones resonantes eso puede resultar en altos niveles de voltaje armónico y distorsión de corriente cuando ocurre la condición resonante a un armónico asociado con cargas no lineales. Las fuentes comunes de corrientes armónicas en los sistemas de potencia incluyen convertidores electrónicos de potencia, hornos de arco, sistemas VAR estáticos, inversores para generación distribuida, controladores de fase CA, ciclo-convertidores y ac-dc convertidores (rectificadores) comúnmente utilizados en fuentes de alimentación conmutadas y con modulación de ancho de pulso (PWM) unidades de motor. Cada uno de estos dispositivos de producción de armónicos puede tener una corriente armónica bastante constante características de emisión en el tiempo o cada uno puede presentar una característica muy variable dependiendo de la control del dispositivo, las características del sistema y otras variables.
1.1 Alcance
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IEEE Std 519-2014 IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power systems Esta práctica recomendada establece objetivos para el diseño de sistemas eléctricos que incluyen tanto y cargas no lineales. Las formas de onda de voltaje y corriente que pueden existir en todo el sistema son descritas, y los objetivos de distorsión de forma de onda para el diseñador del sistema están establecidos. La interfaz entre fuentes y cargas se describe como el punto de acoplamiento común y la observancia de los objetivos de diseño minimizar la interferencia entre el equipo eléctrico. Esta práctica recomendada aborda las limitaciones del estado estacionario. Condiciones transitorias que exceden estas limitaciones pueden encontrarse. Este documento establece la calidad de la energía que se proporcionará en el punto de acoplamiento común. Este documento no cubre los efectos de la interferencia de radiofrecuencia; sin embargo, se ofrece orientación para sistemas telefónicos con cable. 1.2 Propósito Esta práctica recomendada se utilizará como guía en el diseño de sistemas de potencia con cargas no lineales. Los límites establecidos son para funcionamiento en estado estable y se recomiendan para las condiciones de "peor caso". Transitorio condiciones que exceden estos límites pueden ser encontradas. En cualquier caso, los valores límite dados en este documento son recomendaciones y no deben considerarse vinculantes en todos los casos. Debido a la naturaleza de recomendaciones, existe cierto conservadurismo que puede no ser necesario en todos los casos. Esta práctica recomendada debe aplicarse en puntos de interfaz entre los propietarios u operadores del sistema y usuarios en el sistema de poder. Los límites en esta práctica recomendada están destinados a la aplicación en un punto de acoplamiento común (PCC) entre el propietario u operador del sistema y un usuario, donde el PCC suele ser tomado como el punto en el sistema de poder más ce rcano al usuario donde el propietario u operador del sistema podría ofrecer servicio a otro usuario. Con frecuencia para el servicio a usuarios industriales (es decir, plantas de fabricación) a través de un servicio dedicado transformador de servicio, el PCC está en el lado de alta tensión del transformador. Para usuarios comerciales (parques de o ficinas, centros comerciales, etc.) suministrados a través de un transformador de servicio común, el PCC comúnmente está en el lado LV del transformador de servicio. Los límites en esta práctica recomendada representan una responsabilidad compartida para el control armónico entre propietarios del sistema u operadores y usuarios. Los usuarios producen corrientes armónicas que fluyen a través del sistema del propietario o del operador que conducen a armónicos de tensión en los voltajes suministrados a otros usuarios. La cantidad de distorsión de tensión armónica suministrada a otros usuarios es una función de los efectos agregados de la corriente armónica que produce cargas de todos los usuarios y las características de impedancia del sistema de suministro. Se proporcionan límites de distorsión armónica de voltaje para reducir los posibles efectos negativos en el usuario y el sistema equipo. El mantenimiento de tensiones armónicas por debajo de estos niveles requiere que ⎯ Todos los usuarios limitan sus emisiones de corriente armónica a valores razonables determinados de manera equitativa manera basada en la participación de propiedad inherente que cada usuario tiene en el sistema de suministro y ⎯ Cada propietario u operador del sistema actúa para disminuir los niveles de distorsión de tensión modificando el suministrar las características de impedancia del sistema según sea necesario. Para permitir que el propietario u operador del sistema controle las características c aracterísticas de impedancia del sistema para reducir distorsión de voltaje cuando sea necesario, los usuarios no deben agregar equipo pasivo que afecte la impedancia característica de tal manera que las distorsiones de voltaje se incrementan. En efecto, tales acciones de un usuario podrían equivalen a producir una distorsión armónica de voltaje excesivo. Tales adiciones de equipos pasivos (que conducen a características de impedancia del sistema indeseables) debe ser controlado por el usuario de la misma manera que dispositivos actuales productores de armónicos operados por el usuario.
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IEEE Std 519-2014 IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power systems 2 referencias normativas Los siguientes documentos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento (es decir, deben ser entendido y utilizado, por lo que cada documento referenciado se cita en texto y su relación con este documento es explicado). Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para referencias sin fecha, la última edición de el documento referenciado (incluidas las enmiendas o correcciones) se aplica. Norma IEC 61000-4-7, Guía General sobre Armónicos e Interarmónicos Medición y Instrumentación, para sistemas de suministro de energía y equipos conectados a ellos.1 Norma IEC 61000-4-30, Métodos de medición de la calidad de la energía. Norma IEC 61000-4-15, Técnicas de prueba y medición-Flickermeter-Functional and Design Presupuesto. IEEE Std 1453 ™, práctica recomendada IEEE: adopción de IEC 61000-4-15: 2010, electromagnético
Compatibilidad (EMC) - Técnicas de prueba y medición - Medidor de parpadeo - Funcional y diseño Especificaciones.2 3. Definiciones A los fines de este documento, se aplican los siguientes términos y definiciones. Los estándares IEEE Dictionary Online debe ser consultado por términos no definidos en esta cláusula.3 armónico (componente): Un componente de orden mayor que uno de las series de Fourier de un
periódico cantidad. Por ejemplo, en un sistema de 60 Hz, el orden armónico 3, también conocido como el "tercer armónico", es 180 Hz. interarmónico (componente): un componente de frecuencia de una cantidad periódica que no es un
múltiplo entero de la frecuencia a la que el sistema de suministro está funcionando (por ejemplo, 50 Hz o 60 Hz). Producto I-T: la influencia inductiva expresada en términos del producto de raíz-media-cuadrado actual
magnitud (I), en amperios, multiplicado por su factor de influencia telefónica (TIF). Producto kV-T: influencia inductiva expresada en términos del producto de la raíz-media-cuadrada de
voltaje magnitud (V), en kilovoltios, multiplicado por su factor de influencia telefónica (TIF). corriente de carga de demanda máxima: este valor actual se establece en el punto de acoplamiento
común y debe tomarse como la suma de las corrientes correspondientes a la demanda máxima durante cada uno de los doce meses previos divididos por 12. muesca: una perturbación de conmutación (u otra) en la forma de onda de la tensión de alimentación
normal, que dura menos de 0,5 ciclos, que inicialmente es de polaridad opuesta a la forma de onda y se resta de la normal forma de onda en términos del valor máximo de la tensión de perturbación. Esto incluye la pérdida completa de voltaje para hasta 0.5 ciclos.
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profundidad de muesca: la profundidad promedio de la muesca de voltaje de línea de la onda sinusoidal
de voltaje. área de muesca: el área de la muesca de tensión de línea. Es el producto de la profundidad de la
muesca, en voltios, multiplicado por el ancho de la muesca medido en microsegundos. punto de acoplamiento común (PCC): punto en un sistema de suministro de energía público,
eléctricamente más cercano a una carga particular, a la cual otras cargas están, o podrían estar, conectadas. El PCC es un punto localizado aguas arriba de la instalación considerada. número de pulso: el número total de conmutaciones no simultáneas sucesivas que se producen dentro
del circuito convertidor durante cada ciclo cuando opera sin control de fase. También es igual al orden de la armónico principal en el voltaje directo, es decir, el número de pulsos presentes en el voltaje de salida de CC en uno ciclo de la tensión de alimentación. relación de cortocircuito: en una ubicación particular, la relación de la corriente de cortocircuito
disponible, en amperios, a la corriente de carga, en amperios. factor de influencia del teléfono (TIF): para una onda de voltaje o corriente en un circuito de suministro
eléctrico, la relación de la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los valores ponderados de la media cuadrática de toda la onda sinusoidal componentes (incluidas las ondas de corriente alterna tanto fundamentales como armónicas) a la raíz-media-cuadrado (no ponderado) de toda la onda. distorsión de la demanda total (TDD): la relación del cuadrado medio de la raíz del contenido armónico,
considerando componentes armónicos hasta el orden 50 y específicamente excluyendo interarmónicos, expresados como porcentaje de la corriente de demanda máxima. Se pueden incluir componentes armónicos de orden mayor a 50 cuando sea necesario. distorsión armónica total (THD): la relación del cuadrado medio de la raíz del contenido armónico,
considerando componentes armónicos hasta el orden 50 y específicamente excluyendo interarmónicos, expresados como por ciento de lo fundamental. Los componentes armónicos de orden superior a 50 pueden incluirse cuando necesario.
4. Mediciones armónicas A los efectos de evaluar los niveles de armónicos para su comparación con los límites recomendados en este documento, cualquier instrumento utilizado debe cumplir con las especificaciones de IEC 61000-4-7 e IEC 61000-4- 30. Las partes más relevantes de las especificaciones IEC se resumen en 4.1 a 4.4. 4.1 Ancho de la ventana de medición El ancho de la ventana de medición utilizada por los instrumentos digitales que emplean Transformada de Fourier Discreta las técnicas deben ser de 12 ciclos (aproximadamente 200 ms) para sistemas de potencia de 60 Hz (10 ciclos para 50 Hz) sistemas de poder). Con este ancho de ventana, los componentes espectrales estarán disponibles cada 5 Hz (por ejemplo, 0, 5, 10 ... 50, 55, 60, 65, 70, ... Hz). Para los propósitos de este documento, una magnitud de componente armónico es se considera que es el valor a una frecuencia central (60, 120, 180, etc. y 50, 100, 150, etc. Hz para 60 Hz y Sistemas de potencia de 50 Hz, respectivamente) combinados con los dos valores adyacentes de 5 Hz. Los tres valores son combinados en un solo valor rms que define la magnitud armónica para la frecuencia central particular componente.
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4.2 Mediciones de armónicos de muy corto tiempo Los valores de armónicos de muy corto tiempo se evalúan en un intervalo de 3 segundos basado en una agregación de 15 ventanas consecutivas de 12 (10) ciclos para sistemas de energía de 60 (50) Hz. Los componentes de frecuencia individuales son agregado basado en un cálculo de rms como se muestra en la ecuación (1) donde F representa la tensión (V) o corriente (I), n representa el orden armónico, y yo es un contador simple. El subíndice vs se usa para denotar "muy corto. "En todos los casos, F representa un valor rms.
4.3 Mediciones armónicas a corto plazo Los valores armónicos a corto plazo se evalúan en un intervalo de 10 minutos basado en una agregación de 200 valores de tiempo ti empo muy cortos consecutivos para un componente de frecuencia específico. Los 200 valores se agregan basado en un cálculo de rms como se muestra en la ecuación (2) donde F representa el voltaje (V) o la corriente (I), n representa el orden armónico, y yo es un contador simple. El subíndice sh se usa para denotar "corto". En todos casos, F representa un valor rms.
4.4 Evaluación estadística Se deben acumular valores de armónicos muy cortos y cortos durante períodos de un día y una semana, respectivamente. Para mediciones de armónicos de muy corto tiempo, el valor del percentil 99 (es decir, el valor que es excedido durante el 1% del período de medición) debe calcularse para cada período de 24 horas para comparación con los límites recomendados en la Cláusula 5. Para mediciones de armónicos de corto tiempo, el percentil 95 y 99 los valores (es decir, los valores que se exceden durante el 5% y el 1% del período de medición) deben calcularse por cada período de 7 días para la comparación con los límites recomendados en la Cláusula 5. Estas estadísticas deben ser utilizado para armónicos de tensión y corriente, con la excepción de que el valor de tiempo corto del percentil 99 es no recomendado para uso con armónicos de tensión. 5. Límites armónicos recomendados Porque la gestión de armónicos en un sistema de potencia se considera una responsabilidad r esponsabilidad conjunta que involucra a ambos usuarios finales y propietarios u operadores del sistema, se recomiendan límites de armónicos para ambos voltajes y corrientes. Los valores recomendados en esta cláusula se basan en el hecho de que algún nivel de distorsión de voltaje es generalmente aceptable, y tanto los propietarios del sistema como los operadores y usuarios deben trabajar en cooperación para mantener
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IEEE Std 519-2014 IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power systems distorsión de voltaje por debajo de niveles objetables. La suposición subyacente de estos límites recomendados es que al limitar las inyecciones de corriente armónicas por los usuarios, la distorsión de voltaje puede mantenerse por debajo de lo objetable niveles. En el caso de que limitar las corrientes armónicas por sí solo no resulte en niveles aceptables de voltaje distorsión, los propietarios del sistema o los operadores deberían tomar medidas para modificar las características del sistema de manera que el voltaje los niveles de distorsión distor sión son aceptables. Los niveles aceptables de distorsión de tensión forman la base del armónico límites de voltaje en 5.1. Los límites recomendados en esta cláusula se aplican solo en el punto de acoplamiento común y no deberían aplicado a piezas individuales individual es de equipo o en ubicaciones dentro de las la s instalaciones de un usuario. En la mayoría de los casos, los voltajes armónicos y las corrientes en estos lugares podrían ser significativamente mayores que los límites recomendado en el PCC debido a la falta de diversidad, cancelación y otros fenómenos que tienden a reduce los efectos combinados de múltiples múltipl es fuentes armónicas a niveles por debajo de su suma algebraica. 5.1 Límites de tensión armónica recomendados En el PCC, los propietarios u operadores del sistema deben limitar los armónicos de tensión de línea a neutro de la siguiente manera: ⎯ Los valores diarios del percentil 99 muy corto (3 s) deben ser menos de 1.5 veces los valores dados en Tabla 1. ⎯ Los valores semanales de percentil 95º corto (10 min) deben ser menores que los valores dados en la Tabla 1. Todos los valores deben estar en porcentaje del voltaje de frecuencia de potencia nominal en el PCC. La Tabla 1 se aplica al voltaje armónicos cuyas frecuencias son múltiplos enteros de la frecuencia de potencia. Tabla 1 - Límites de distorsión de voltaje Voltaje de bus V en PCC
Individual armónico (%)
Armónico total distorsión THD (%)
V ≤ 1.0 kV
5.0 3.0 1.5 1.0
8.0 5.0 2.5 1.5a
1 kV < V ≤ 69 kV 69 kV < V ≤ 161 kV 161 kV < V (a)
Los sistemas de alto voltaje pueden tener hasta un 2,0% de THD cuando la causa es un ter minal HVDC cuyos efectos se habrán atenuado en los puntos de la red donde los futuros usuarios pueden estar conectados.
La información sobre los límites interarmónicos de tensión figura en el anexo A y se basa en el parpadeo de la lámpara utilizando la técnica de medición descrita en IEEE Std 1453 e IEC 61000-4-15. La información de El anexo A no se basa en los efectos de los interarmónicos i nterarmónicos en otros equipos y sistemas, como el generador sistemas mecánicos, motores, transformadores, sistemas de señalización y comunicación, y filtros. Debido se deben tener en cuenta estos efectos y los límites de corriente interarmónica apropiados deben ser desarrollado a partir de la información del Anexo A, caso por caso, utilizando conocimientos específicos del sistema de suministro, cargas de usuario conectadas y provisiones para usuarios futuros. 5.2 Límites de distorsión de corriente recomendados para sistemas con clasificación nominal de 120 V a través de 69 kV Los límites en esta sub-cláusula se aplican a usuarios conectados a sistemas donde la tensión nominal en el PCC es 120 V a 69 kV. En el PCC, los usuarios deben limitar sus corrientes armónicas de la siguiente manera:
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IEEE Std 519-2014 IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power systems ⎯ Las corrientes armónicas diarias de 99 ° percentil a muy corto tiempo (3 s) deben ser menos de 2,0 veces valores dados en la Tabla 2. ⎯ Las corrientes armónicas semanales del percentil 99 corto (10 min) deben ser menos de 1.5 veces valores dados en la Tabla 2. ⎯ Las corrientes armónicas semanales del 95 ° percentil de tiempo corto (10 min) deben ser menores que los valores dados en la Tabla 2.
Todos los valores deben estar en porcentaje de la demanda máxima actual, IL. Este valor actual se establece en PCC y debe tomarse como la suma de las corrientes correspondientes a la demanda máxima durante cada uno de los doce meses previos divididos por 12. La Tabla 2 se aplica a las corrientes armónicas cuyas frecuencias son múltiplos enteros de la frecuencia de potencia.
Tabla 2 - Límites de distorsión actuales para sistemas con clasificación de 120 V a 69 kV Máxima distorsión de corriente armónica en por ciento de IL Orden armónico individual (armónicos impares) SC/ I I SC I L
< 20c 20 < 50 50 < 100 100 < 1000 > 1000
a, b
3 ≤ h <11
11≤ h < 17
17 ≤ h < 23
23 ≤ h < 35
35 ≤ h ≤ 50
4.0 7.0 10.0 12.0 15.0
2.0 3.5 4.5 5.5 7.0
1.5 2.5 4.0 5.0 6.0
0.6 1.0 1.5 2.0 2.5
0.3 0.5 0.7 1.0 1.4
TDD 5.0 8.0 12.0 15.0 20.0
(a) Incluso los armónicos están limitados al 25% de los límites de armónicos impares anteriores. (b) Las distorsiones actuales que dan como resultado una compensación compensación de cd, por ejemplo, convertidores de media onda, no están permitidas. permitidas. © Todos los e quipos de generación de energía están limitados a estos valores de distorsión actual, independientemente independientemente de Isc/IL real Dónde: Isc = corriente de cortocircuito máxima en PCC IL = corriente de carga de demanda máxima (componente de frecuencia fundamental)en el PCC en condiciones de funcionamiento de carga normal
Para componentes de corriente interarmónica con frecuencias que no son múltiplos enteros de la potencia frecuencia, los usuarios deberían limitar los componentes a niveles suficientemente bajos para no producir indeseables efectos en el sistema de potencia y el equipo conectado. Limitar valores e índices estadísticos apropiados debe desarrollarse caso por caso a partir de la orientación del Anexo A y teniendo en cuenta la detalles del sistema de suministro, cargas de usuario conectadas y provisiones para otros usuarios. 5.3 Límites de distorsión de corriente recomendados para sistemas con clasificación nominal superior 69 kV a 161 kV Los límites en esta sub-cláusula se aplican a usuarios conectados a sistemas donde la tensión nominal V en el PCC es 69 kV
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IEEE Std 519-2014 IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power systems ⎯ Las corrientes armónicas diarias de 99 ° percentil a muy corto tiempo (3 s) deben ser menos de 2,0 veces valores dados en la Tabla 3. ⎯ Las corrientes armónicas semanales del percentil 99 corto (10 min) deben ser menos de 1.5 veces valores dados en la Tabla 3. ⎯ Las corrientes armónicas semanales del 95 ° percentil de tiempo corto (10 min) deben ser menores que los valores dados en la Tabla 3. Todos los valores deben estar en porcentaje de la demanda máxima actual, IL. Este valor actual se establece en PCC y debe tomarse como la suma de las corrientes correspondientes a la demanda máxima durante cada uno de los doce meses previos divididos por 12. La Tabla 3 se aplica a las corrientes armónicas cuyas frecuencias son múltiplos enteros de la frecuencia de potencia.
Tabla 3 - Límites de distorsión actuales para sistemas con clasificación superior a 69 kV hasta 161 kV Distorsión máxima de la corriente armónica en porcentaje de IL Orden armónico individual (armónicos impares) a, b 3≤ h <11 11≤ h < 17 17≤ h < 23 23 ≤ h < 35 35≤ h ≤50
Isc/IL < 20c 2.0 20 < 50 3.5 50 < 100 5.0 100 < 1000 6.0 > 1000 7.5
1.0 1.75 2.25 2.75 3.5
0.75 1.25 2.0 2.5 3.0
0.3 0.5 0.75 1.0 1.25
0.15 0.25 0.35 0.5 0.7
TDD 2.5 4.0 6.0 7.5 10.0
(a) Incluso los armónicos están limitados al 25% de los límites de armónicos impares anteriores. (b) Las distorsiones actuales que dan como resultado una compensación compensación de cd, por ejemplo, convertidores de media onda, no están permitidas. permitidas. © Todos los e quipos de generación de energía están limitados a estos valores de distorsión actual, independientemente independientemente de Isc / IL real Dónde: Isc = corriente de cortocircuito máxima en PCC IL = corriente de carga de demanda máxima (componente de frecuencia fundamental) en el PCC en condiciones de funcionamiento de carga normal
Para componentes de corriente interarmónica con frecuencias que no son múltiplos enteros de la potencia frecuencia, los usuarios deberían limitar los componentes a niveles suficientemente bajos para no producir indeseables efectos en el sistema de potencia y el equipo conectado. Limitar valores e índices estadísticos apropiados debe desarrollarse caso por caso a partir de la orientación del Anexo A y teniendo en cuenta la detalles del sistema de suministro, cargas de usuario conectadas y provisiones para otros usuarios. 5.4 Límites de distorsión de corriente recomendados para sistemas nominales nominalmente superiores 161 kV Los límites en esta subcláusula se aplican a los usuarios conectados a sistemas de transmisión general donde la tensión V en el PCC es mayor que 161 kV. En el PCC, los usuarios deben limitar sus corrientes armónicas como sigue: ⎯ Las corrientes armónicas diarias de 99 ° percentil a muy corto tiempo (3 s) deben ser menos de 2,0 veces valores dados en la Tabla 4.
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IEEE Std 519-2014 IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power systems ⎯ Las corrientes armónicas semanales del percentil 99 corto (10 min) deben ser menos de 1.5 veces valores dados en la Tabla 4. ⎯ Las corrientes armónicas semanales del 95 ° percentil de tiempo corto (10 min) deben ser menores que los valores dados en la Tabla 4. Todos los valores deben estar en porcentaje de la demanda máxima actual, IL. Este valor actual se establece en PCC y debe tomarse como la suma de las corrientes correspondientes a la demanda máxima durante cada uno de los doce meses previos divididos por 12. La tabla 4 se aplica a las corrientes armónicas cuyas frecuencias son múltiplos enteros de la frecuencia de potencia.
Tabla 4 - Límites de distorsión actuales para sistemas con clasificación> 161 kV
Isc/IL < 25c 25 < 50 ≥ 50
Distorsión máxima de la corriente armónica en porcentaje de IL Orden armónico individual (armónicos impares) a, b 3≤ h <11 11≤ h < 17 17≤ h < 23 23 ≤ h < 35 35≤ h ≤50 1.0 0.5 0.38 0.38 0.15 0.1 0.1 2.0 1.0 0.75 0.75 0.3 0.15 0.15 3.0 1.5 1.15 0.45 0.22
TDD 1.5 2.5 3.75
(a) Incluso los armónicos están limitados al 25% de los límites de armónicos impares anteriores. (b) Las distorsiones actuales que dan como resultado una compensación de cd, por ejemplo, convertidores de media onda, no están permitidas. © Todos los equipos de generación de energía están limitados a estos valores de distorsión actual, independientemente de Isc / IL real Dónde: Isc = corriente de cortocircuito máxima en PCC IL = corriente de carga de demanda máxima (componente de frecuencia fundamental) en el PCC en condiciones de funcionamiento de carga normal
Para componentes de corriente interarmónica con frecuencias que no son múltiplos enteros de la potencia frecuencia, los usuarios deberían limitar los componentes a niveles suficientemente bajos para no producir indeseables efectos en el sistema de potencia y el equipo conectado. Limitar valores e índices estadísticos apropiados debe desarrollarse caso por caso a partir de la orientación del Anexo A y teniendo en cuenta los detalles del sistema de suministro, cargas de usuario conectadas y provisiones para otros usuarios. 5.5 Recomendaciones para aumentar los límites de corriente armónicos Se recomienda aumentar los valores dados en la Tabla 2, la Tabla 3 y la Tabla 4 multiplicando factor cuando las acciones son tomadas por un usuario para reducir los armónicos de orden inferior. Los multiplicadores dados en la segunda columna de la Tabla 5 son aplicables cuando se toman medidas para reducir las órdenes armónicas dadas en la primera columna. Tabla 5-Multiplicadores recomendados para aumentos en los límites de corriente armónica Órdenes de armónicos limitadas al 25% de los valores dado en la Tabla 2, Tabla 3 y Tabla 4 5, 7 5,7,11,13 5,7,11,13,17,19 5,7,11,13,17,19,23,25
Multiplicador 1.4 1.7 2.0 2.2
↓
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↓
IEEE Std 519-2014 IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power systems Los multiplicadores en la Tabla 5 se pueden obtener como se muestra en la Ecuación (3) donde p es el orden de pulso de un trifásico convertidor basado en rectificador (p = 6, 12, 18, 24, etc.). Estos convertidores producen dominante o característica corriente armónicas en órdenes ór denes de p (n ± 1), donde n es un contador simple, n = 1, 2, 3 etc., y significativamente más bajo magnitudes actuales en otras órdenes. Sin embargo, los multiplicadores recomendados en la Tabla 3 se aplican aplic an independientemente del método utilizado para reducir los armónicos que se considerarían "armónicos no característicos" para un p-pulse convertidor siempre que se mantengan todos los "armónicos no característicos", incluidos los armónicos de orden par debajo del 25% de los valores límite dados en la Tabla 2, Tabla 3 o Tabla 4, según corresponda.
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Anexo A (informativo) Límites de voltaje inter-armónico basados en parpadeo Para componentes interarmónicos que no son múltiplos múlti plos enteros de la frecuencia de potencia, los propietarios del sistema o los operadores pueden limitar los voltajes armónicos semanales del 95 ° percentil a los valores mostrados gráficamente en la Figura A-1 hasta 120 Hz para sistemas de 60 Hz. Dependiendo del nivel de voltaje, los límites armónicos enteros en la Tabla 1 puede ser más restrictivo y debe usarse. Las porciones del rango 0-120 Hz donde los límites armónicos enteros de la Tabla 1 son más restrictivos y están apropiadamente etiquetados en la Figura A-1. Los valores numéricos correspondientes a la Figura A-1 se dan en la Tabla A-1 para tensiones en el PCC menor que 1 kV. Es importante reconocer que los límites interarmónicos de tensión sugeridos se basan en el parpadeo de la lámpara evaluado utilizando la técnica de medición descrita en IEEE Std 1453 e IEC 61000-4-15. Estos voltajes los límites inter-armónicos se correlacionan con un valor Pst de severidad de parpadeo a corto plazo igual a 1.0 para sistemas de 60 Hz; se pueden derivar valores límite diferentes (pero similares) para sistemas sis temas de 50 Hz. Los límites recomendados en La Figura A-1 no se basa en los efectos de los interarmónicos en otros equipos y sistemas tales como sistemas mecánicos de generadores, motores, transformadores, sistemas de señalización y comunicación, y filtros. Deben tenerse debidamente en cuenta estos efectos y los límites de corriente c orriente interarmónica apropiados deben ser desarrollado caso por caso usando conocimiento específico del sistema de suministro, cargas de usuario conectadas, co nectadas, y disposiciones para usuarios futuros. No hay límite en el componente de 60 Hz en la Figura A-1. El 5% máximo se aplica a la frecuencia componentes muy cerca (pero no igual a) 60 Hz.
Figura A-1-Límites de tensión interarmónica basados en el parpadeo para frecuencias de hasta 120 Hz para Sistemas de 60 Hz
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Tabla A-1 Límites interarmónicos de tensión correspondientes a la figura A-1 para voltaje PCC menor que 1 kV a, b
(a) Los valores para frecuencias superiores a 60 (pero inferiores a 120) Hz son idénticos a los indicados en esta tabla, excepto que la frecuencia de interés se debe sustraer de 120 Hz antes de leer el valor correspondiente. Por ejemplo, el límite de voltaje inter-armónico para 61 Hz es igual al que figura en la tabla para 120 - 61 = 59 Hz, que es 0,95%. (b) La resolución de frecuencia en la Tabla A-1 es 1 Hz. La resolución disponible utilizando los métodos recomendados en la cláusula 4 es de 5 Hz. I nstrumentos especiales que acordar en el momento de su uso, pueden ser necesarios para obtener una resolución de 1 Hz.
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Anexo B (informativo) Factor de influencia telefónica (TIF) La ponderación TIF es una combinación de la característica de ponderación de mensaje C, que tiene en cuenta el efecto interferente relativo de varias frecuencias en la banda de voz (incluida la respuesta del teléfono y el oído) y un condensador, que proporciona ponderación directamente proporcional a la frecuencia para tener en cuenta la función de acoplamiento supuesta. TIF es una cantidad adimensional que es indicativa de la forma de onda y no de la amplitud y está dada por la ecuación (B.1).
dónde X = voltaje o corriente rms total Xn = corriente simple de frecuencia rms o tensión a la frecuencia correspondiente a armónico orden n Wn = ponderación TIF de frecuencia única en la frecuencia correspondiente al orden armónico n
En la práctica, la interferencia telefónica a menudo se expresa como un producto de la corriente y el TIF, es decir, el I-T producto, donde I es rms corriente en amperios y T es TIF como se calcula en la ecuación (B.1). Alternativamente, a veces se expresa como un producto del voltaje y la ponderación TIF, donde el voltaje está en rms kV, es decir, el producto kV-T. Los valores de ponderación de frecuencia única, basados en ponderación de mensajes C de 1960 añejos, se enumeran en la Tabla B-1. La interpolación lineal se puede usar según sea necesario en la Tabla B-1. Tabla B-1-Valores de ponderación (Wf)
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B.1 Directrices para el producto I-T La Tabla B-2 proporciona directrices I-T representativas para los sistemas de distribución que funcionan a tensiones menores que (o igual a) 34.5 kV donde es más probable que tengan uso conjunto de instalaciones, particularmente postes y estructuras, involucrando a las compañías de energía eléctrica y telefónicas / de comunicaciones. Estas pautas no deberían ser considerados como límites recomendados debido a la amplia gama de variabilidad en el sistema y el equipo compatibilidad que se encuentra en la práctica. El uso de categorías es solo para fines ilustrativos y es en caso de que sea deseable evaluar o comparar potenciales de interferencia en áreas múltiples de un sistema eléctrico particular.
Directrices de la tabla B-2-I-T para sistemas s istemas de distribución Categoría I
II III
Descripción Es muy poco probable que los niveles causen interferencia Niveles que pueden causar interferencia Niveles que probablemente causarán interferencia
I-T Hasta 10 000b
10 000 hasta 25 000 Más de 25 000
(a) Estos valores del producto I-T son para circuitos con una exposición entre sistemas aéreos, tanto de energía como de teléfono. Dentro de una planta industrial o edificio comercial, la exposición entre los cables de distribución de energía y las líneas telefónicas con pares trenzados es extremadamente baja y normalmente no se producen interferencias; el uso de cables de fibra óptica para las comunicaciones comunicaciones prácticamente elimina toda la preocupación. (b) Para algunas áreas que utilizan un retorno a tierra para circuitos telefónicos o de potencia, este valor puede ser tan bajo como 1500.
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IEEE Std 519-2014 IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power systems Anexo C (informativo) Límites en las muescas de conmutación C.1 Límites recomendados en las muescas de conmutación La profundidad de muesca y el área de muesca del voltaje de línea a línea en PCC deben ser limitados como se muestra en Tabla C-1. Tabla C-1 Límites recomendados en las muescas de conmutación
Profundidad del Notch Notch area (A N)c, d
Especial aplicaciones a
Sistema general
Sistema dedicado b
10% 16400
20% 22800
50% 36500
(a) Las aplicaciones especiales incluyen hospitales y aeropuertos. (b) Un sistema dedicado suministra exclusivamente una carga específica de usuario o usuario. (c) En voltios-microsegundos a tensión y corriente nominales. (d) Los valores para AN han sido desarrollados para sistemas de 480 V. Es necesario multiplicar los valores dados por V / 480 para su aplicación en todos los demás voltajes.
Estos límites se recomiendan para sistemas de bajo voltaje en los que el área de la muesca se mide fácilmente en un osciloscopio o monitor de calidad de potencia con capacidad de osciloscopio. En el caso de que la medición directa no sea posible, las simulaciones detalladas que incluyen modelos avanzados del sistema de suministro y cargas pueden proporcionar formas de onda aproximadas que pueden usarse en lugar de las medidas del osciloscopio. Las variables relevantes para usar en la Tabla C-1 se definen en la Figura C-1.
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Annex An nex D
(informative) Bibliography Bibliographical references are resources that provide additional or helpful material but do not need to be understood or used to implement this standard. Reference to these resources is made for informational use only. [B1] IEEE Std C57.110™-1986, IEEE Recommended Practice for Establishing Transformer Capability When Supplying Nonsinusoidal Load Current. 4, 5 [B2] IEEE Std 18™-1992, IEEE Standard for Shunt Power Capacitors. [B3] IEEE Std 368 ™-1977 (Withdrawn), IEEE Recommended Practice for Measurement of Electrical Noise and Harmonic Filter Performance of High-Voltage Direct-Current Direct-Current Systems. 6 [B4] IEEE Std 1100 ™-2005, IEEE Recommended Practice for Powering and Grounding Electronic Equipment. [B5] IEEE Std 1159 ™-2009, IEEE Recommended Practice for Monitoring Electric Power Quality. [B6] IEEE Std 1531 ™-2003, IEEE Guide for Application and Specification of Harmonic Filters.
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