Armónicos eléctricos: Cómo calcular incremento de la corriente con el THD

El principal efecto de la corriente armónica es el incremento de la corriente eficaz que circula por el sistema eléctrico (conductores, aparamenta, transformadores, etc).

El parámetro o indicador que normalmente se utiliza para evaluar el nivel de distorsión de la corriente es el THD, acrónimo en ingles de Total Harmonic Distortion, o en castellano Tasa de Distorsión Armónica Total. Para ser más concreto deberíamos escribirlo como THDI% para determinar que se trata de la distorsión en corriente.

Normalmente no somos conscientes el incremento de la corriente que supone la presencia de los armónicos.

En este artículo te explicaré cómo calcularlo y cómo obtener una gráfica que te servirá para saber el incremento de forma rápida.


Cálculo de incremento de corriente por armónicos eléctricos

Para determinar el incremento de la corriente eficaz por los armónicos en corriente lo podemos calcular de varias formas, todo dependerá de los datos de partida que tengamos.

Cálculo a partir de la corriente eficaz y el THDI%

Vamos a partir de la corriente eficaz (IRMS) y el THDI%.

  • Con estos valores realizaremos una tabla donde el valor de corriente IRMS será fijo, y por otro lado iremos incrementando el THDI% de cero hasta el valor que determinemos, que en nuestro caso será hasta el 150% de THDI%.
  • Calcular la corriente residual armónica para cada THDI%. Esto lo explico en esté artículo. Utilizaremos la expresión:
corriente armonica vs RMS vs thdi
  • Con el valor de la corriente residual armónica y la corriente eficaz podemos calcular la corriente fundamental para cada THDI%. Utilizamos la expresión:
  • Por último calculamos el incremento de la corriente eficaz simplemente con el cociente entre la corriente eficaz y la corriente fundamental.

Ejemplo de hoja de cálculo con los diferentes cálculos.

¿Cómo interpretar los resultados?

En este caso, para una corriente eficaz de 630 A (puedes utilizar la que quieras) y un THDI% por ejemplo del 85%, la corriente fundamental es de 480,022 A, lo que supone que la corriente eficaz es un 31,2% que una corriente totalmente limpia sin armónicos eléctricos.

La gráfica del incremento de la corriente eficaz con el THDI% es la siguiente

Cálculo a partir de la corriente fundamental y el THDI%

Vamos a partir de la corriente fundamental (Ifund) y el THDI%.

  • Con estos valores realizaremos una tabla donde el valor de corriente cundamental será fijo, y por otro lado iremos incrementando el THDI% de cero hasta el valor que determinemos, que en nuestro caso será hasta el 150% de THDI%.
  • Calcular la corriente residual armónica para cada THDI%. Esto lo explico en esté artículo. Utilizaremos la expresión:
corriente armonica vs fundamental vs thdi
  • Con el valor de la corriente residual armónica y la corriente fundamental podemos calcular la corriente eficaz para cada THDI%. Utilizamos la expresión:
  • Por último calculamos el incremento de la corriente eficaz simplemente con el cociente entre la corriente eficaz y la corriente fundamental.

Ejemplo de hoja de cálculo con los diferentes cálculos.

¿Cómo interpretar los resultados?

En este caso, para una corriente fundamental de 480 A (puedes utilizar la que quieras) y un THDI% por ejemplo del 85%, la corriente RMS es de 629,97 A, lo que supone que la corriente eficaz es un 31,2% que una corriente totalmente limpia sin armónicos eléctricos.

La gráfica del incremento de la corriente eficaz con el THDI% es la misma del punto anterior