Análisis de Comportamiento Armónico en Plantas Húmedas

Abstract

El objetivo principal del presente trabajo de título, es realizar un estudio del comportamiento armónico en el Área Húmeda de minas de cobre, que utilizan el método de lixiviación. Esto, con el fin de analizar la posibilidad de encontrar una nueva alternativa, para la compensación de componentes armónicos eléctricos.

En la actualidad, la solución técnica corresponde a compensar en las salas eléctricas, existiendo una fuerte contaminación entre las salas y las respectivas cargas (que generalmente se encuentran bastante separadas). Dentro de los equipos contaminantes, se tienen sistemas transformadores-rectificadores, para el proceso de electro-obtención, que operan en media tensión y sistemas variadores de velocidad, para el control de bombeo de flujo variable, que operan en baja tensión.

Luego de definir la estructura del Área Húmeda a considerar, especificando los equipos incluidos y sus respectivos ciclos de trabajo, se procedió a describir la forma en que los dispositivos de electrónica de potencia son dispuestos y organizados en la planta. Posteriormente y en forma complementaria, se hicieron simulaciones en el programa ETAP, con el propósito de determinar la contaminación armónica del proceso, bajo condiciones normales de operación y para corroborar el cumplimiento de los requerimientos de la normativa, en el punto de acople común con el sistema de alimentación eléctrica (PCC).

Finalmente, se analizaron distintas posibilidades de filtrado armónico, según el comportamiento de las respectivas cargas.

Dentro del análisis efectuado, se pudo apreciar que el comportamiento de los sistemas de rectificación es prácticamente constante, de manera que la metodología actual (filtrado pasivo), es la solución técnico-económica más conveniente. Para el caso de baja tensión, el comportamiento de las cargas es variable, de manera que desde el punto de vista técnico, la implementación de filtros activos podría ser conveniente (no así desde el punto de vista económico). Por otra parte, una solución técnico-económica conveniente para el caso de baja tensión, consiste en la implementación de filtros comunes (ya sean activos o pasivos), junto con la disposición de los variadores de frecuencia fuera de las salas eléctricas (minimizando la distancia entre los variadores y sus respectivas cargas).

Como trabajo a futuro, se propone la elaboración de un algoritmo que permita minimizar el costo de instalación de la planta, el cual tome como variables de decisión, algunas de las siguientes opciones: el tipo de filtrado en baja tensión (pasivo, activo o híbrido), la definición de los grupos de variadores para el filtrado en conjunto y la posición de los gabinetes con variadores (fuera de la sala eléctrica), que minimice las distancias a los motores. Además, se propone desarrollar un estudio, que permita determinar la factibilidad de implementar variadores de frecuencia, para operación dentro de áreas clasificadas.