Pronóstico de la fiabilidad de componentes sometidos a armónicos generados por convertidores electrónicos de potencia
Autores: Mazzanti, Giovanni; Diban, Bassel; Chiodo, Elio; De Falco, Pasquale; Noia, Luigi Pio Di
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Pronóstico de la fiabilidad de componentes sometidos a armónicos generados por convertidores electrónicos de potencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Experimentalmente
Modelo de confiabilidad
Aislamiento
Componentes de potencia
Armónicos
Convertidores electrónicos de potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Este documento tiene como objetivo refinar un modelo de fiabilidad basado en experimentos para el aislamiento de componentes eléctricos sometidos a armónicos generados aleatoriamente por convertidores electrónicos de potencia. En comparación con los trabajos anteriores de los mismos autores y con la literatura existente, aquí el modelo se reformula desde el punto de vista teórico centrándose en el papel principal desempeñado por los percentiles bajos del tiempo hasta la falla, en particular por el primer percentil seleccionado como la vida nominal en el marco del diseño probabilístico moderno de componentes. Esto no solo es más correcto desde el punto de vista del diseño de componentes, sino también en el lado seguro en cuanto a la fiabilidad de los dispositivos. Además, la aplicación del modelo se amplía para tratar toda la secuencia de armónicos de voltaje impares desde el 5º hasta el 25º, es decir, aquellos considerados como los más significativos en los sistemas de potencia según las normas internacionales. Los límites de distorsión de voltaje establecidos en la Norma EN50160 son la referencia para establecer paramétricamente una serie de formas de onda de voltaje distorsionadas típicas analizadas en la parte aplicativa, que tienen en cuenta los posibles ángulos de desplazamiento de fase entre los armónicos de voltaje. También se considera el efecto de los armónicos de corriente, tanto desde el punto de vista teórico como aplicativo. Como novedad final, pero no menos importante, el modelo de fiabilidad se utiliza aquí para estimaciones de vida y fiabilidad no solo de condensadores y cables de Media Tensión (MT)/Baja Tensión (BT) ya estudiados en las etapas anteriores de esta investigación, sino también de motores de inducción y transformadores en presencia de armónicos de convertidores de potencia.
Descripción
Este documento tiene como objetivo refinar un modelo de fiabilidad basado en experimentos para el aislamiento de componentes eléctricos sometidos a armónicos generados aleatoriamente por convertidores electrónicos de potencia. En comparación con los trabajos anteriores de los mismos autores y con la literatura existente, aquí el modelo se reformula desde el punto de vista teórico centrándose en el papel principal desempeñado por los percentiles bajos del tiempo hasta la falla, en particular por el primer percentil seleccionado como la vida nominal en el marco del diseño probabilístico moderno de componentes. Esto no solo es más correcto desde el punto de vista del diseño de componentes, sino también en el lado seguro en cuanto a la fiabilidad de los dispositivos. Además, la aplicación del modelo se amplía para tratar toda la secuencia de armónicos de voltaje impares desde el 5º hasta el 25º, es decir, aquellos considerados como los más significativos en los sistemas de potencia según las normas internacionales. Los límites de distorsión de voltaje establecidos en la Norma EN50160 son la referencia para establecer paramétricamente una serie de formas de onda de voltaje distorsionadas típicas analizadas en la parte aplicativa, que tienen en cuenta los posibles ángulos de desplazamiento de fase entre los armónicos de voltaje. También se considera el efecto de los armónicos de corriente, tanto desde el punto de vista teórico como aplicativo. Como novedad final, pero no menos importante, el modelo de fiabilidad se utiliza aquí para estimaciones de vida y fiabilidad no solo de condensadores y cables de Media Tensión (MT)/Baja Tensión (BT) ya estudiados en las etapas anteriores de esta investigación, sino también de motores de inducción y transformadores en presencia de armónicos de convertidores de potencia.