Power Projects
Servicio · Calidad de Energía

Estudio de armónicos
eléctricos

Medición y análisis de las distorsiones que las cargas modernas inyectan a su red. Cuando ve transformadores rugiendo, neutros calientes o capacitores que explotan, casi siempre la causa son armónicos: corrientes de frecuencias múltiplos de 60 Hz que generan pérdidas, calor y fallas que aparentemente no tienen explicación.

Espectro de armónicos medido con analizador Elspec G4 en planta industrial
Diagnóstico defendible bajo IEEE 519

Mediciones Clase A que dicen exactamente qué hacer

Trabajamos con analizadores Clase A bajo IEC 61000-4-7 e IEC 61000-4-30 — los únicos equipos cuyas mediciones de armónicos son técnicamente defendibles. Identificamos las fuentes de distorsión, cuantificamos el problema, evaluamos el cumplimiento contra IEEE 519 y diseñamos la solución correcta: desde reactores de línea o filtros pasivos hasta filtros activos según el caso.

Cuándo necesitás un estudio de armónicos

Los armónicos no son un problema visible directo — son un problema cuyos efectos aparecen como otras fallas.

Transformadores que se sobrecalientan

Si tu transformador trabaja al 60% de capacidad pero su temperatura supera lo esperado, casi seguro tiene corrientes armónicas no consideradas en su K-factor.

Neutro más caliente que las fases

Síntoma clásico de armónicos triples (3°, 9°, 15°) que se suman aritméticamente en el neutro de sistemas trifásicos balanceados.

Capacitores que fallan repetidamente

Los capacitores son rutas de baja impedancia para armónicos altos. Si los explotás cada año, ningún banco "más grande" lo resuelve.

Disparos espurios de protecciones

Las corrientes armónicas distorsionan los valores RMS reales y pueden activar protecciones diferenciales o termomagnéticas aun sin falla real.

Fallas en VFDs o UPS

Las cargas no lineales son a la vez fuente y víctima. Un sistema con muchos VFDs desarrolla problemas que se acumulan en el tiempo.

Antes de instalar bancos de capacitores

No hacer un estudio antes es la causa #1 de bancos quemados — la resonancia entre capacitores e inductancias amplifica armónicos a valores destructivos.

Cómo realizamos el estudio

Metodología basada en IEEE 519 e IEC 61000-4-7 con resultados defendibles.

01

Levantamiento de cargas no lineales

Inventario de fuentes potenciales: VFDs, UPS, rectificadores, hornos de inducción, iluminación LED, fuentes conmutadas, soldadoras.

02

Medición Clase A continua

Elspec G4 y Accuenergy Acuvim II durante mínimo 7 días, capturando perfiles armónicos en arranques, carga máxima, parcial y paradas.

03

Análisis del espectro

Determinamos THD-V, THD-I, distribución por orden hasta el 50° y TDD según IEEE 519. Verificamos cumplimiento por cociente Isc/IL del PCC.

04

Diseño dimensionado de solución

Identificamos fuentes específicas por circuito y recomendamos: reactores 3-5%, filtros desintonizados, filtros pasivos, filtros activos o cambios topológicos.

Soluciones según el hallazgo

El estudio define la solución. La solución correcta no es "el filtro más caro" — es la que ataca la causa raíz.

Reactores de línea (3-5%)

Mitigación más económica para VFDs individuales. Reduce THD-I de ~80% a 35-40%.

Filtros desintonizados

Capacitor + reactor sintonizado debajo del 5° armónico. Estándar para evitar resonancia con bancos de compensación reactiva.

Filtros pasivos sintonizados

Para órdenes específicos cuando el contenido armónico es predecible y estable. Bajo costo operativo.

Filtros activos

Corrección dinámica multi-orden. Respuesta en milisegundos. Lleva THD-I de 30-40% a menos del 5%.

Elspec Equalizer Hybrid

Compensación reactiva + filtrado activo de armónicos en una sola plataforma. Para instalaciones con cargas variables y armónicos complejos.

Cambios topológicos

A veces la mejor solución no es agregar equipos, sino redistribuir cargas o segregar circuitos. El estudio lo dice.

Sectores donde aplica

Industria con muchos VFDs

Cementeras, plásticos, alimentos, agua. Donde los variadores dominan la carga.

Data centers y telecom

UPS de gran porte son fuentes importantes de armónicos.

Hospitales

Resonancia magnética, equipos de imagenología, UPS críticos.

Edificios comerciales

Iluminación LED masiva, sistemas HVAC con variadores.

Plantas con bancos existentes

Si tus capacitores fallan repetidamente, el estudio es el primer paso.

Industria farmacéutica

Procesos GMP que no toleran perturbaciones eléctricas.

Hoteles modernos

VFDs en HVAC, ascensores, bombeos, todos contribuyen al espectro armónico.

Retail con A/C centralizado

Sistemas de climatización con variadores son fuente común de armónicos.

Marco normativo

Cumplimiento contra estándares internacionales

IEEE 519-2014: norma internacional para límites de distorsión armónica en sistemas eléctricos. Define límites de TDD por nivel de cortocircuito en el PCC.

IEC 61000-4-7: método estandarizado para medición de armónicos.

IEC 61000-2-2 e IEC 61000-2-4: niveles de compatibilidad para sistemas públicos e industriales.

ARESEP AR-NT-SUCAL: norma costarricense para grandes consumidores que también referencia límites de calidad de suministro.

Preguntas frecuentes

¿Qué es THD y cuánto es aceptable?

THD (Total Harmonic Distortion) es la relación entre el contenido armónico total y la componente fundamental, en porcentaje. Para tensión, IEEE 519 recomienda menos del 5% en sistemas de baja tensión. Para corriente, el límite depende del cociente Isc/IL del punto de conexión y va de 5% a 20%.

¿Qué diferencia hay entre THD de tensión y THD de corriente?

El THD de tensión refleja la calidad del suministro que ves en tu instalación. El THD de corriente refleja qué tanto contaminás vos a la red. Una planta industrial puede tener THD-I del 30% pero THD-V del 4% si la red es lo suficientemente robusta.

¿Cuándo necesito un reactor de línea vs un filtro?

Un reactor de línea reduce armónicos de un VFD individual de ~80% THD-I a 35-40%. Es lo más económico. Si necesitás cumplir IEEE 519 estricto o tenés muchas cargas no lineales en paralelo, un filtro pasivo o activo es necesario.

¿Es cierto que los capacitores empeoran los armónicos?

Sí. Los capacitores no generan armónicos pero los amplifican por resonancia con la inductancia de la red. Por eso nunca instalamos compensación reactiva sin estudio de armónicos previo, y por eso los filtros desintonizados son obligatorios cuando hay carga no lineal significativa.

¿En cuánto se reduce el THD con un filtro activo?

Un filtro activo bien dimensionado lleva el THD de corriente desde 30-40% a menos del 5%, con respuesta dinámica en milisegundos.

¿Los armónicos solo aparecen con cargas grandes?

No. Una oficina con cientos de fuentes conmutadas (computadoras, monitores LED) puede tener THD-I cercano al 80% en el neutro común aunque la potencia sea modesta. La cantidad de cargas no lineales importa tanto como su tamaño individual.

¿Necesito medir en cada tablero o solo en la acometida?

La acometida da el panorama general y define el cumplimiento normativo. Para identificar fuentes específicas y diseñar la solución correcta, hay que medir también en tableros secundarios. Un buen estudio combina acometida y 2-4 puntos críticos.

¿Cuánto cuesta un estudio de armónicos?

Depende del tamaño, los puntos de medición y la duración. Un estudio típico cubre 3-5 puntos durante 7-15 días. El estudio se paga rápido cuando evita la compra de un banco de capacitores que iba a explotar o identifica un problema crónico de transformador.

¿Tu instalación tiene síntomas de armónicos?

Cotiza tu estudio con Power Projects y obtené un diagnóstico defendible bajo IEEE 519.

+506 4001-3283
info@powerprojectsla.com