O uso de cargas não lineares, como equipamentos à base de eletrónica de potência e fornos elétricos, aumentou nas últimas décadas. Este tipo de cargas prejudicam a qualidade de potência da rede à qual estão ligadas. Um dos parâmetros mais importantes para determinar a qualidade energética é a distorção harmónica.
A distorção harmónica numa rede causa:
- Aquecimento de equipamentos
- Falha no isolamento devido ao sobreaquecimento e picos de tensão mais elevados do que a tensão nominal fundamental (50Hz ou 60Hz)
- Avaria do equipamento (deteção falsa de cruzamento zero em dispositivos eletrónicos)
- Interferência na comunicação
- Aumento do ruído nas máquinas elétricas
- Funcionamento incorreto dos fusíveis e interruptores
Os filtros harmónicos passivos são os dispositivos mais utilizados para reduzir a distorção harmónica numa rede. Estes filtros são construídos a partir de componentes passivos de RLC, isto é, resistências, indutores e condensadores.
Os indutores (reatores) nestes filtros são utilizados para criar, em conjunto com os condensadores existentes no filtro harmónico, um circuito de ressonância. Ao ajustar adequadamente a frequência de ressonância do filtro harmónico, as correntes harmónicas indesejadas, injetadas por cargas não lineares, podem ser impedidas de entrar na rede elétrica. Trata-se de uma medida muito importante que é tomada para reduzir a distorção harmónica numa rede. Os reatores de filtro harmónico podem ser utilizados em filtros de ordem única, de segunda ordem e tipo C, dependendo do tipo de carga e finalidade. Além disso, podem ser utilizados em série com dispositivos de transmissão CA flexíveis (FACTS), tais como o Compensador Estático VAr (SVC), Compensadores Estáticos Sincronos (STATCOM) e Sistemas de Transmissão DC de Alta Tensão (HVDC), para reduzir a quantidade de harmónicas que estes sistemas poderiam injetar na rede elétrica.
A níveis de média tensão (MT), os reatores do núcleo de ar seco são geralmente utilizados em reatores de filtro harmónico. Sem núcleo magnético, os reatores do núcleo de ar estão livres de saturação. Podem ser instalados no exterior e no interior, desde que o fluxo magnético seja considerado durante a instalação, durante o funcionamento devem ser mantidos afastados de material ferromagnético.
Em algumas aplicações industriais, como fornos de arco, é vital filtrar algumas harmónicas e, ao mesmo tempo, não amplificar os interarmónicos existentes. Caso contrário, podem ocorrer aquecimentos excessivos ou ondas que possam danificar ou pelo menos degradar a vida útil do equipamento. Além disso, os clientes industriais são obrigados a seguir as indicações relativas aos limites de corrente harmónica e de tensão harmónica, no que diz respeito ao nível de tensão e à relação entre a potência de curto-circuito e a potência de carga, todas incluídas no IEEE 519.92 e outros. Por conseguinte, é importante conceber cuidadosamente os reatores e a frequência de afinação, tendo em conta uma banda de grande frequência que inclui tanto harmónicas como inter-harmónicas.
Todos os reatores de filtro harmónico do núcleo de ar Hilkar são projetados especificamente para diferentes aplicações, considerando a tensão, corrente, indução, tipo de aplicação (ou tipo de filtro), harmónica, interarmónica, tamanho, eventos transitórios, tais como características de comutação e perda que são necessárias para fornecer o design mais eficiente aos preços mais económico. Todos os testes de rotina são realizados de acordo com a EN 60289, ou outras normas, dependendo do pedido do cliente. Os relatórios de teste do protótipo estão disponíveis mediante solicitação. Todos os relatórios de teste são enviados ao cliente. O programa de testes básicos inclui alguns ou todos os seguintes testes:
- Ensaios de rotina (medição de indutância e resistência, teste potencial aplicado (1 min) e teste de impulso)
- Teste de resistência a curto-circuito
- Teste de aumento de temperatura
- Teste ao nível do ruído
- Teste sísmico
