Diseño de un filtro activo de potencia tipo Shunt Inversor de tres niveles basados en el método de detección de corriente de referencia síncrona y un controlador multinivel de Histéresis de corriente para la compensación de corrientes armónicas para la aplicación de una pala eléctríca minera P&H 4100XPC DC
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Date
2020-07-08
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Publisher
Universidad Católica de Santa María
Abstract
En la industria minera, la contaminación armónica se ha convertido en un
problema debido a las cargas no lineales. Las características no lineales de los
dispositivos electrónicos son los principales causantes de la contaminación
armónica. La presencia de armónicos distorsiona la forma de onda de las
tensiones y corrientes, también disminuye el factor de potencia del sistema
eléctrico. Los filtros pasivos y activos se presentaron y analizaron, el primer tipo
se usa actualmente en las palas P&H 4100XPC DC, el segundo tipo se escogió
para proponer una alternativa a la solución clásica utilizada por las Palas P&H
para la mitigación de armónicos y corrección del factor de potencia. Los
parámetros de los filtros pasivos del sistema de Compensación de Potencia
Reactiva de la Pala del fabricante P&H modelo 4100XPC DC, fueron
deconstruidos a través del estándar de la IEEE Std 1531-2003, posteriormente,
se analizó la Distorsión Armónica Total-THD de las tensiones de alimentación de
la Pala y la Distorsión de Demanda Total-TDD de las corrientes de alimentación
de la Pala a través de instrumentos de adquisición de data como el Eaton Power
Quality Xpert Meter 8000 y el DATAQ, ambos instrumentos corroboraron la
contaminación armónica de la red en la mina. Una topología basada en un
inversor de fuente de tensión de tres niveles se escogió para el diseño del filtro
activo. El método de detección de corriente de referencia síncrona-SRC y un
controlador de histéresis multibanda fue propuesto para el diseño del esquema
de control del filtro activo. Los resultados mostraron la eficiencia del filtro activo
para compensar corrientes armónicas en estado estable y transitorio, variando
el inductor de acoplamiento y la capacitancia del bus DC del inversor.
Description
Keywords
Filtro Activo, Corriente de Histéresis, Armónicos, Mecatrónica