Filtros Activos de Armónicos
Compensación inteligente para cargas variables y no lineales
Suministro e integración de filtros activos de armónicos que inyectan corrientes de compensación en tiempo real para cancelar distorsión hasta el orden 50. Son ideales para centros de datos, manufactura con variadores y cargas mixtas donde los armónicos cambian constantemente. A diferencia de los filtros pasivos, los activos utilizan un inversor de electrónica de potencia con control digital que mide en tiempo real la forma de onda de corriente de la carga y genera la corriente de compensación inversa necesaria para cancelar los armónicos, todo mediante un lazo cerrado con tiempos de respuesta menores a 20 milisegundos. Esta capacidad los hace idóneos para instalaciones con perfiles de carga cambiantes durante el día, como centros de datos con servidores en operación variable o plantas con múltiples variadores que arrancan y paran en distintos horarios. La selección adecuada del equipo depende del análisis del espectro de corriente armónica total (no solo de un orden específico), la corriente nominal de la carga a compensar y la necesidad simultánea de corrección de factor de potencia. En instalaciones de gran tamaño es común combinar un filtro activo central con varios equipos en paralelo (arquitectura modular), lo que permite escalar la capacidad de mitigación conforme crece la planta sin rediseñar el sistema completo.
Problemas que resolvemos
- Armónicos variables y de múltiples órdenes
- Cargas mixtas que cambian durante el día
- THD-V y THD-I que no se corrigen con filtros pasivos
- Espacio reducido para instalar bancos de capacitores
- Necesidad de compensar simultáneamente armónicos y factor de potencia con un solo equipo
- Instalaciones donde no existe espacio físico para bancos de capacitores voluminosos
- Cargas con arranques y paros frecuentes que generan transitorios armónicos variables
- Requerimiento de monitoreo remoto y reporte histórico de THD para auditorías internas
Beneficios
- Respuesta en tiempo real (< 20 ms)
- Mitigación de armónicos de 2º a 50º orden
- Compensación reactiva simultánea
- Bajo footprint y sin riesgo de resonancia
- Monitoreo remoto de THD y estado
- Arquitectura modular escalable conforme crece la carga de la planta
- Corrección simultánea de armónicos y factor de potencia en un solo equipo
- Registro histórico de THD accesible de forma remota para auditorías
- Nula probabilidad de resonancia con la red al no usar elementos capacitivos sintonizados
Nuestro proceso
- 01
Estudio de carga
Perfil horario, espectro armónico y variabilidad de las cargas.
- 02
Dimensionamiento
Cálculo de corriente armónica total y selección de capacidad activa.
- 03
Integración
Ubicación en tablero, CTs y conexión paralelo a la red.
- 04
Comisionamiento
Sintonía, validación de THD y entrega de reporte.
- 05
Diseño de arquitectura modular
Definición del número de módulos en paralelo según la corriente armónica total a compensar.
- 06
Configuración de monitoreo remoto
Integración a red de comunicación para reporte histórico de THD y alarmas.
Normatividad aplicable
- IEEE 519-2022
- IEC 61000-3-6
- IEC 61439-1
- NOM-001-SEDE
Equipamiento
- Filtros activos ABB AccuSine
- Filtros activos Schneider AccuSine
- Filtros activos Eaton
- Analizadores de calidad de energía
- Transformadores de corriente de precisión para retroalimentación
- Software de supervisión SCADA para monitoreo remoto
- Analizador de calidad de energía clase A para validación
Preguntas frecuentes
¿Hasta qué orden mitigan?
Generalmente hasta el orden 50, aunque algunos equipos llegan al 61.
¿Se combinan con filtros pasivos?
Sí. En instalaciones grandes se usa pasivo para armónicos principales y activo para complementar los variables.
¿Requieren mantenimiento?
Muy poco: limpieza de ventiladores, revisión de conexiones y verificación de firmware.
¿Qué información se necesita para dimensionar un filtro activo?
Se requiere el espectro de corriente armónica total de la carga en amperes RMS por orden, el perfil de operación durante 24 horas, la tensión nominal del sistema y si se requiere además compensación de reactivos. Con esto se selecciona la corriente nominal de compensación del equipo y el número de módulos necesarios.
¿Qué entregables recibe el cliente al finalizar el proyecto?
Memoria de ingeniería con el dimensionamiento, planos de conexión e integración a tablero, protocolo de puesta en marcha con mediciones de THD antes y después, configuración de accesos remotos de monitoreo y manual de operación del equipo instalado.
¿En qué sectores industriales son más utilizados?
Centros de datos, hospitales con equipo médico sensible, plantas farmacéuticas con procesos críticos y manufactura con líneas de producción con múltiples variadores de velocidad de distinta potencia operando de forma simultánea y variable.
¿Un filtro activo puede fallar por sobrecarga?
Sí, si la corriente armónica real supera la capacidad nominal del equipo instalado. Por ello el dimensionamiento debe considerar no solo la condición actual sino el crecimiento esperado de carga no lineal en los próximos 3 a 5 años.
¿Qué diferencia de costo existe frente a un filtro pasivo?
El costo de adquisición de un filtro activo es entre 1.5 y 2.5 veces mayor que uno pasivo equivalente en capacidad, pero se justifica cuando la carga es variable, se requiere flexibilidad futura o no existe espacio para reactores voluminosos.
¿Se pueden instalar varios filtros activos en paralelo?
Sí, la arquitectura modular permite conectar múltiples unidades en paralelo compartiendo la carga de compensación, lo que facilita el crecimiento escalonado de la planta sin necesidad de reemplazar el equipo existente.
¿Qué mantenimiento requieren?
Limpieza de filtros de aire y ventiladores cada 6 meses, revisión de conexiones de potencia, actualización de firmware cuando el fabricante lo libera y verificación anual de parámetros de calibración mediante analizador de calidad de energía.
¿Cuánto tarda la puesta en marcha?
Entre 1 y 3 días una vez instalado físicamente el equipo, incluyendo configuración de parámetros de control, pruebas de respuesta dinámica y validación de THD con carga real de la instalación.