tesis calidad de enrgia
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UNIVERSIDAD POLITCNICA SALESIANA
FACULTAD DE INGENIERA
CARRERA DE INGENIERA ELCTRICA
Tesis previo a la Obtencin del Ttulo de
INGENIERO ELCTRICO
ANLISIS DE LA CALIDAD DE LA ENERGA ELCTRICA
Y ESTUDIO DE CARGA DE LA
UNIVERSIDAD POLITCNICA SALESIANA SEDE CUENCA
AUTORES:
FREDDY V. SARMIENTO JADN
VCTOR J. SNCHEZ CALLE
DIRECTOR:
ING. HENRY MOYANO B.
Cuenca Ecuador
2009
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DECLARATORIA DE RESPONSABILIDAD
Todos los criterios, opiniones, anlisis, interpretaciones, conclusiones y
dems aspectos vertidos en el presente trabajo, son de absoluta
responsabilidad de sus autores.
Cuenca abril 30, 2009
FREDDY SARMIENTO J. VICTOR SNCHEZ
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Ingeniero HENRY MOYANO BOJORQUE
Director de Tesis
C E R T I F I C A:
Que la tesis titulada ANLISIS DE LA CALIDAD DE LA
ENERGA ELCTRICA Y ESTUDIO DE CARGA DE LA
UNIVERSIDAD POLITCNICA SALESIANA SEDE CUENCA,
desarrollada por los estudiantes Freddy Sarmiento Jadn y Vctor
Snchez, ha sido revisada y asesorada de acuerdo a los lineamientos
establecidos en el protocolo inicial y al cronograma definido, por lo que
despus de reunir los requisitos estipulados en el Reglamento de Grados
y Ttulos de la Universidad, autorizo su presentacin para los fines
legales consiguientes.
Cuenca abril 30, 2009
ING. HENRY MOYANO B.
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DEDICATORIA:
A Nuestro Creador,
quien todos los instantes de mi vida,
permite que d un paso ms.
A mi madre Rosario, a mi esposa Lorena
y a mis hijos Michelle y Mateo
gracias por su comprensin y apoyo permanente.
FREDDY
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DEDICATORIA:
A la vida y a Dios, por mantenerme con fuerza y con el espritu
inquebrantable, an en momentos de adversidad, a mis padres y mis
amigos, por ser ese apoyo constante en el trayecto de mi vida, y a una
persona que se convirti en alguien especial, en la motivacin e
inspiracin para seguir adelante y no desvanecer en el intento, a ella.
VCTOR
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AGRADECIMIENTO
Al personal administrativo y docente de la Universidad Politcnica Salesiana, que
con su contingente hizo posible el desarrollo de la presente Tesis, y de manera
especial al ingeniero Henry Moyano, Director de la misma, quien con su experiencia
y conocimiento supo orientar de manera eficiente y responsable.
Al personal de la CENTROSUR, en la persona de los ingenieros Miguel Arvalo y
Galo Cabrera, por su valioso apoyo y colaboracin en la elaboracin del presente
trabajo
Los Autores
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ANLISIS DE LA CALIDAD DE LA ENERGA ELCTRICA
Y ESTUDIO DE CARGA DE LA
UNIVERSIDAD POLITCNICA SALESIANA SEDE CUENCA
CAPTULO I ______________________________ Error! Marcador no definido.
1. FUNDAMENTOS DE LA CALIDAD DE LA ENERGA Error! Marcador
no definido. 1.1 Introduccin ______________________________________ Error! Marcador no definido.
1.2 Calidad de la energa _______________________________ Error! Marcador no definido.
1.2.1 Calidad del Servicio Elctrico de Distribucin en el Ecuador: _ Error! Marcador no
definido.
1.2.2 Calidad del Producto: __________________________ Error! Marcador no definido.
1.2.3 Calidad del Servicio Tcnico: ___________________ Error! Marcador no definido.
1.2.4 Calidad del Servicio Comercial: __________________ Error! Marcador no definido.
1.3 Fenmenos que afectan la Calidad de la Energa. _________ Error! Marcador no definido.
1.3.1 Transitorios Electromagnticos - TEM ____________ Error! Marcador no definido.
1.3.2 Transitorios de Impulso ________________________ Error! Marcador no definido.
1.3.3 Transitorios Oscilatorios _______________________ Error! Marcador no definido.
1.3.4 Variaciones de Tensin de corta duracin VTCD ____ Error! Marcador no definido.
1.3.5 Variaciones de tensin de larga duracin VTLD _____ Error! Marcador no definido.
1.3.6 Desbalance de Tensin - DT ____________________ Error! Marcador no definido.
1.3.7 Distorsin de forma de la seal DFS ______________ Error! Marcador no definido.
1.3.8 Fuentes de armnicos __________________________ Error! Marcador no definido.
1.3.9 Armnicos en generacin transmisin y distribucin. _ Error! Marcador no definido.
1.3.10 Armnicos en las cargas ________________________ Error! Marcador no definido.
1.3.11 Cargas industriales. ___________________________ Error! Marcador no definido.
1.3.12 Cargas residenciales ___________________________ Error! Marcador no definido.
1.3.13 Fluctuaciones de Tensin FT ___________________ Error! Marcador no definido. 1.3.14 Variaciones de la Frecuencia Industrial VFI _______ Error! Marcador no definido.
1.4 Efectos que producen los fenmenos de la calidad de la energa, sobre la red elctrica y los
equipos elctricos y electrnicos. ___________________________ Error! Marcador no definido.
1.4.1 Distorsiones Armnicas ________________________ Error! Marcador no definido.
1.4.2 Fuentes que generan armnicos y sus efectos: _______ Error! Marcador no definido.
CAPTULO II _____________________________ Error! Marcador no definido.
2. Equipos utilizados para el monitoreo y mejoramiento de la calidad de la
energa elctrica ____________________________ Error! Marcador no definido. 2.1 Tipos de equipos usados para realizar el monitoreo de la calidad de la energa. _____ Error!
Marcador no definido.
2.1.1 Analizador de Calidad ANALYST 3Q de LEM. _____ Error! Marcador no definido.
2.1.2 Analizador de Calidad Fluke 345. ________________ Error! Marcador no definido.
2.1.3 Analizador de Calidad Fluke 43B ________________ Error! Marcador no definido.
2.1.4 Registrador de calidad de tensin Fluke VR1710 ____ Error! Marcador no definido.
2.1.5 Analizadores trifsicos de calidad elctrica Serie 430 de Fluke _ Error! Marcador no
definido.
2.1.6 Registradores trifsicos de calidad elctrica de la Serie 1740 de Fluke Memobox
Error! Marcador no definido.
2.1.7 Analizador trifsico de calidad elctrica Fluke 1760 Topas ____ Error! Marcador no
definido.
2.1.8 Registrador Trifsico Fluke 1735 _________________ Error! Marcador no definido.
2.1.9 Analizador de potencia 1000A 3 fases/Registrador de datos 382090 Error! Marcador
no definido.
2.1.10 Analizador de potencia y armnicos trifsico 1000A 382095/96 Error! Marcador no
definido. 2.1.11 DM-III FLEX Multi-test Analizador/registrador de calidad de energa trifsico
AMPROBE _________________________________________ Error! Marcador no definido.
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2.1.12 PQ55A. Analizador registrador de potencia y energa _ Error! Marcador no definido.
2.2 Comparacin entre caractersticas de equipos usados en el monitoreo de la calidad de la
energa vs sus precios ___________________________________ Error! Marcador no definido.
2.3 Tipos de equipos y tcnicas usadas para solucionar los problemas relacionados con la calidad
de la energa ___________________________________________ Error! Marcador no definido.
2.3.1 Filtrado de armnicos __________________________ Error! Marcador no definido.
2.3.2 Corrector de Sags. El ESP (Electronic Sag Protector). _ Error! Marcador no definido.
2.3.3 Compensadores de energa reactiva y factor de potencia. _____ Error! Marcador no
definido.
2.3.4 Supresores de transitorios. ______________________ Error! Marcador no definido.
CAPTULO III ____________________________ Error! Marcador no definido.
3. Anlisis del sistema elctrico de la Universidad Politcnica Salesiana Error!
Marcador no definido. 3.1 Actualizacin del Sistema Elctrico de la Universidad Politcnica Salesiana.Error! Marcador
no definido. 3.2 Estudio del Sistema Elctrico de la Universidad Politcnica Salesiana _ Error! Marcador no
definido.
3.3 Reconocimiento y anlisis de cargas crticas _____________ Error! Marcador no definido.
CAPITULO IV ____________________________ Error! Marcador no definido.
4. ANALISIS DE LA CALIDAD DEL SERVICIO ELCTRICO
(PRODUCTO) DEL CLIENTE UNIVERSIDAD POLITCNICA SALESIANA
__________________________________________ Error! Marcador no definido. 4.1 Caractersticas Generales ______________________________ Error! Marcador no definido.
4.2 Montaje del equipo ___________________________________ Error! Marcador no definido.
4.3 Anlisis ____________________________________________ Error! Marcador no definido.
4.4 Diagnostico y soluciones del Sistema Elctrico _____________ Error! Marcador no definido.
4.4 Diagnostico y soluciones del Sistema Elctrico. ____________ Error! Marcador no definido.
4.5 Equipos recomendaos para mejorar la calidad de la energa en la Universidad Politcnica
Salesiana ______________________________________________ Error! Marcador no definido.
Conclusiones y Recomendaciones _____________ Error! Marcador no definido.
BIBLIOGRAFA ___________________________ Error! Marcador no definido.
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CAPTULO I
1. FUNDAMENTOS DE LA CALIDAD DE LA ENERGA
1.1 Introduccin
Desde hace algunos aos se est tomando conciencia sobre la calidad de la energa
elctrica. El consumo de energa elctrica crece en la actualidad de forma
considerable debido al desarrollo de nuevas tecnologas que estn transformando la
sociedad, en general lo que aumenta continuamente la productividad. Histricamente
este desarrollo tecnolgico va ligado con la utilizacin de la energa elctrica, siendo
cada vez ms alto el porcentaje de uso del consumo de energa elctrica.
Dentro del concepto de calidad de energa la alteracin en la forma de la onda tiene
lugar en los propios procesos de produccin, transporte y distribucin, as como en la
utilizacin de determinados receptores que generan perturbaciones; siendo estos
factores inevitables pero si se pueden minimizar.
Actualmente las empresas de generacin y distribucin de energa elctrica, tienen
que afrontar dos importantes retos:
1. Aumentar la capacidad de generacin y distribucin de energa elctrica, para
responder a la demanda creciente, debido a que los sistemas de generacin y
distribucin estn funcionando muy cerca del lmite de su capacidad mxima.
2. Asegurar la calidad de la energa elctrica suministrada, con la finalidad de
garantizar el correcto funcionamiento de los equipos conectados a las redes
de distribucin, considerando tambin que la calidad de la energa elctrica es
de gran importancia para contribuir con el desarrollo tecnolgico.
No existe hasta el momento una definicin completamente aceptada del trmino
calidad del suministro elctrico o calidad de la energa elctrica (power quality),
siendo los estndares internacionales ms empleados los siguientes:
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El estndar IEC 61000-4-30 define power quality como las caractersticas de
la electricidad en un punto dado de una red de energa elctrica, evaluadas
con relacin a un conjunto de parmetros tcnicos de referencia. 1
El estndar IEEE 1159-1995 define la calidad de la energa elctrica como
una gran variedad de fenmenos electromagnticos que caracterizan la
tensin y la corriente en un instante dado y en un punto determinado de la red
elctrica.2
En general, la calidad del suministro de energa elctrica se puede considerar como la
combinacin de la disponibilidad del suministro de energa elctrica, junto con la
calidad de la tensin y de la corriente suministradas, entendindose la falta de calidad
como la desviacin de esas magnitudes de su forma ideal, por lo que, cualquier
desviacin se considera como una perturbacin o como una prdida en su calidad.
El problema es complejo por naturaleza, ya que una caracterstica importante de la
electricidad, y que no se presenta en otros productos, es que su utilizacin por parte
de los consumidores modifica sus caractersticas. La conexin de los aparatos de los
clientes al sistema de distribucin de energa elctrica da origen a que circulen
corrientes elctricas proporcionales a la demanda de esos clientes. Estas corrientes al
circular por los conductores de la red van a dar origen a cadas de tensin. La
amplitud de la tensin suministrada a un cliente va a estar en funcin de las cadas de
tensin acumuladas en todos los elementos de la red por el que se alimenta el cliente,
y que va a estar afectada por su propia demanda y por la demanda simultnea de
otros clientes. Como la demanda de cada cliente est variando continuamente, la
tensin suministrada tambin lo hace en la misma forma.
La posibilidad de daos o averas en los elementos que componen el sistema de
generacin y distribucin de la energa elctrica, debidos a mltiples causas, como
condiciones climticas, desgaste, envejecimiento, la propia actividad humana, el
efecto de los animales u otros, tambin puede afectar o interrumpir el suministro de
energa elctrica a los clientes. Por tanto, los factores que definen la calidad de la
1 Libro Power Quality 2 Libro Power Quality
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energa elctrica dependen tanto del generador y del distribuidor como del propio
cliente, por lo que, para asegurar unos niveles ptimos de calidad en el suministro
elctrico es necesaria la cooperacin de todos los agentes que intervienen en el
proceso.
El efecto ms importante que produce la prdida de la calidad de la energa elctrica
es el mal funcionamiento o la avera de los equipos conectados a la red de
distribucin. Los equipos elctricos y electrnicos, como los computadores
personales, autmatas programables, equipos de iluminacin, equipos de electrnica
de consumo, etc., pueden funcionar de forma incorrecta si la energa elctrica
suministrada se interrumpe solamente durante unas dcimas de segundo o incluso
centsimas de segundo. Este mal funcionamiento de los equipos puede originar
problemas importantes en un entorno residencial y/o comercial, pero los efectos
econmicos que pueden producir en los procesos industriales, la parada o el dao de
los equipos pueden ser muy importantes econmicamente.
Antes de que la electrnica irrumpiera en todo tipo de equipos industriales y de
consumo, la compatibilidad significaba nicamente comprobar que la tensin y la
frecuencia en la placa del equipo fuesen consistentes con la alimentacin a la que
este se conectaba. En la actualidad, y desgraciadamente, los equipos electrnicos
proporcionan ms capacidades que requieren mayor atencin en sus aplicaciones en
los sistemas elctricos. Fenmenos que antes eran secundarios como sobretensiones,
distorsin armnica, variaciones de frecuencia, etc., son ahora significativos.
1.2 Calidad de la energa
Conviene que el trmino calidad, no se utilice aislado para expresar un grado de
excelencia en un sentido comparativo, sino usarlo en sentido cuantitativo para
evaluaciones tcnicas. Para expresar estos significados, se debe usar un adjetivo
calificativo como: excelente, alta, baja, media, buena, mala.
Actualmente, el estudio de la calidad de la energa elctrica ha adquirido mucha
importancia y tal vez la razn ms importante es la bsqueda del aumento de
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productividad y competitividad de las empresas. As mismo porque existe una
interrelacin entre calidad de la energa elctrica, la eficiencia y la productividad.
Para aumentar la competitividad, las empresas requieren optimizar su proceso
productivo mediante:
Utilizacin de equipos de alta eficiencia como: motores elctricos, bombas,
etc.
Automatizacin de sus procesos mediante dispositivos electrnicos y de
computacin (microcontroladores, computadores, PLC, etc.).
Reduccin de costos vinculados con la continuidad del servicio y la calidad
de la energa.
Reduccin de las prdidas de energa.
Evitar costos por sobredimensionamiento y tarifas.
Evitar el envejecimiento prematuro de los equipos.
Un circuito elctrico de corriente alterna consta, en su caso ms sencillo, de una
fuente de energa y de una carga elctrica. La fuente proporciona energa elctrica y
la carga la transforma en otro tipo de energa. Siempre que la fuente proporcione
una cantidad de energa por unidad de tiempo, es decir, una determinada cantidad de
potencia elctrica, la seal de tensin de la fuente forzar una seal de corriente a
travs del circuito.
Por tanto, cuando se habla de Power Quality o Calidad de la Energa Elctrica, se
esta haciendo referencia tanto a la calidad de las seales de tensin y corriente,
como a la continuidad o confiabilidad del servicio de energa elctrica.
La creciente utilizacin de dispositivos basados en microelectrnica, los cuales son
cada vez ms susceptibles y menos inmunes al entorno electromagntico, ha
incrementado en los ltimos aos el inters por las seales de tensin y corriente
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elctrica; esto ha venido acompaando con el desarrollo de equipos de proteccin y
una terminologa especial para describir los fenmenos.
Es as como el concepto de Power Quality ha evolucionado en la ltima dcada a
escala mundial. De hecho, se ha aumentado la importancia de un suministro de
energa elctrica basada en criterios que van ms all de la simple continuidad o
confiabilidad del servicio, pasando a un espectro mucho ms amplio que tiene que
ver con grandes desarrollos cientficos y tecnolgicos en los campos de la
interferencia y la compatibilidad electromagntica.
Por lo expuesto, ha causado confusin entre usuarios que no entienden por que un
equipo no trabaja como se esperaba. Muchas palabras ambiguas han sido usadas con
significados mltiples o no muy claros. Por ejemplo, las palabras Pico o Impulsos
de Tensin son usadas para describir una amplia variedad de perturbaciones que
causan fallas o mala operacin en un equipo. Un Supresor de Picos puede suprimir
alguna clase de estos picos o impulsos electromagnticos, pero no tendr ningn
efecto sobre otros.
Otro ejemplo muy comn, es la creencia generalizada que un pararrayos tipo
Franklin instalado en la parte superior de un edificio y conectado a tierra protege
equipos elctricos y electrnicos contra los efectos electromagnticos que generan
los rayos, ignorando el concepto de un sistema integral de proteccin contra rayos.
La CEL en trminos generales es un conjunto de propiedades inherentes tanto al
servicio como a la seal de tensin o corriente elctrica que permiten apreciarla
como igual, mejor o peor que otras. Por tanto, podemos afirmar que la CEL en su
concepto ms amplio debe considerar tanto la continuidad del servicio como las
seales de tensin y corriente elctrica, en un tiempo dado y en un espacio
determinado de un sistema de potencia elctrico.
La definicin del termino Calidad de la Energa Elctrica no es nica y varia de pas
en pas. Veamos algunas definiciones tomadas de instituciones que tratan sobre el
tema en diferentes partes del mundo:
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El Instituto EPRI (Electric Power Research Institute) de los Estados Unidos, por
ejemplo, define la calidad de la Energa Elctrica (Power Quality) como: "Cualquier
problema de potencia manifestado en la desviacin de la tensin, de la corriente o
de la frecuencia, de sus valores ideales que ocasione falla o mala operacin del
equipo de un usuario."
La norma IEC (61000-2-2/4) y la norma CONELEC (50160) definen la Calidad de
la Energa Elctrica como: "Una caracterstica fsica del suministro de electricidad,
la cual debe llegar al cliente en condiciones normales, sin producir perturbaciones ni
interrupciones en los procesos del mismo".
Para la norma IEEE 1159 de 1995: "El termino se refiere a una amplia variedad de
fenmenos electromagnticos que caracterizan la tensin y la corriente elctricas, en
un tiempo dado y en una ubicacin dada en el sistema de potencia".
La CREG en Colombia en su Resolucin 070 de 1998 conceptu que: "El termino
calidad de la potencia suministrada se refiere a las perturbaciones y variaciones de
estado estacionario de la tensin y corriente suministrada por el Operador de Red.
El termino calidad del servicio prestado se refiere a los criterios de confiabilidad del
servicio."
Algunos pases han incluido en el concepto de Calidad de Energa Elctrica -CEL
tanto lo correspondiente al diseo, construccin y operacin de la instalacin
elctrica como la atencin al usuario (facturacin y reclamos).
A continuacin se propone definir la CEL de la siguiente manera y, a partir de all,
desarrollar su concepto:
La Calidad de la Energa Elctrica - CEL, es un conjunto de caractersticas fsicas
de las seales de tensin y corriente para un tiempo dado y un espacio determinado,
con el objetivo de satisfacer necesidades de un cliente"
Algunos autores consideran que la entidad a la cual se aplica el concepto de Calidad
de la Energa Elctrica es solamente la seal de tensin. Esto seria cierto si se
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considera un sistema elctrico lineal en el cual el generador alimenta una sola carga,
mediante una fuente de tensin. Sin embargo, los sistemas elctricos pueden ser
enmallados y una carga (corriente) puede contaminar nuevamente la red de
alimentacin y esta a su vez aumentar a otra carga con una seal de tensin y
corriente contaminada. Por ello lo ms conveniente es involucrar en la Calidad de la
Energa Elctrica tanto a la fuente como a la carga, es decir las seales de tensin y
corriente.
Las caractersticas fsicas de la CEL, son la continuidad del servicio durante las 24
horas del da y los 365 das del ao, la amplitud, frecuencia, forma de onda de la
seal de tensin y corriente, las cuales estn definidas por valores o ndices en
resoluciones, guas o normas nacionales e internacionales, dentro de rangos que son
tcnica y econmicamente aceptables. La discontinuidad o variacin de estos
valores o ndices, pueden causar degradacin, mal funcionamiento o fallas en
dispositivos, equipos o sistemas elctricos, electrnicos o de comunicacin, que
disminuyen la CEL y afectan tcnica y econmicamente a sus usuarios.
La calidad de energa elctrica puede dividirse en dos grandes temas:
La Calidad del Servicio de Energa Elctrica, el cual tiene que ver
directamente con el tiempo, es decir, la Continuidad del Servicio.
La Calidad de la Potencia Elctrica, que se refiere a las variaciones en la
forma de onda, frecuencia y amplitud de las seales de corriente y tensin.
La calidad del servicio debe entenderse en este contexto como la continuidad de la
seal de tensin y no, como otros autores lo consideran, atencin al cliente, donde
involucran todo lo referente a la administracin, desde la preparacin y entrega de
las facturas de consumo de energa elctrica, hasta la respuesta a las demandas
telefnicas de los usuarios por desconexin del circuito.
Es importante aclarar aqu que, si bien la definicin que se ha propuesto esta acorde
con la argumentacin presentada, la aplicacin del concepto de CEL es relativa,
pues depende de las necesidades del usuario. Por ejemplo, para un usuario
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residencial urbano o rural la Calidad de la Energa Elctrica est referida ms a la
continuidad que a la calidad de la seal, mientras que para un usuario industrial con
equipos de control basados en microelectrnica la exigencia no solo es de calidad en
la continuidad del servicio sino en las seales de tensin y corriente.
Figura 1.1
Forma sinusoidal de seal de tensin o corriente ideal, esperada
Continuamente para garantizar una buena Calidad de la Energa Elctrica
Con base en lo anterior se puede caracterizar, de acuerdo can la figura 1.1, cuatro
variables que definen la CEL:
Amplitud
Frecuencia
Forma de la seal
Continuidad
1.2.1 Calidad del Servicio Elctrico de Distribucin en el Ecuador:
Para garantizar a los consumidores un suministro elctrico continuo y confiable, fue
necesario dictar regulaciones relacionadas con los estndares mnimos de calidad y
procedimientos tcnicos de medicin y evaluacin a los que deben someterse las
empresas distribuidoras del servicio elctrico, los mismos que fueron emitidos y
aprobados por el CONELEC, nos referimos a la Regulacin 004/01
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Por lo tanto el CONELEC con esta regulacin, controla y vigila a las empresas
elctricas del Ecuador, la calidad de Servicio elctrico, que ofrecen, y se medirn
considerando los siguientes aspectos:
1.2.2 Calidad del Producto:
La calidad del producto tcnico que se controlarn son el nivel de voltaje, las
perturbaciones y el factor de potencia, siendo el Distribuidor responsable de efectuar
las mediciones correspondientes, el procesamiento de los datos levantados, la
determinacin de las compensaciones que pudieran corresponder a los consumidores
afectados y su pago a los mismos. Toda la informacin deber estar a disposicin
del CONELEC al momento que se le requiera.
1.2.3 Calidad del Servicio Tcnico:
La calidad del servicio tcnico prestado se evaluar sobre la base de la frecuencia y
la duracin total de Interrupcin.
Durante la subetapa 1 se efectuarn controles en funcin a ndices Globales para el
Distribuidor discriminando por empresa y por alimentador de MV. El levantamiento
de informacin y clculo se efectuar de forma tal que los indicadores determinados
representen en la mejor forma posible la cantidad y el tiempo total de las
interrupciones que afecten a los consumidores. Para los consumidores con
suministros en Media tensin o en Alta tensin, se determinarn ndices individuales.
En la Subetapa 2 los indicadores se calcularn a nivel de consumidor, de forma tal de
determinar la cantidad de interrupciones y la duracin total de cada una de ellas que
afecten a cada consumidor.
El perodo de control ser anual, por tanto, los Distribuidores presentarn informes
anuales al CONELEC, especificando las interrupciones y los ndices de control
resultantes.
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Sin embargo de lo anterior, los clculos de los ndices de calidad se efectuarn para
cada mes del ao considerado y para el ao completo.
1.2.4 Calidad del Servicio Comercial:
Las empresas elctricas de distribucin tienen la obligacin de proveer, adems del
suministro de la energa elctrica, un conjunto de servicios comerciales relacionados,
necesarios para mantener un nivel adecuado de satisfaccin a los consumidores.
La calidad del servicio comercial al consumidor, que debe ser cumplida por el
Distribuidor, responder a los siguientes parmetros:
a) Niveles Individuales de Calidad Comercial
Son aquellos vinculados a las prestaciones garantizadas a cada
Consumidor.
b) Niveles Globales de Calidad Comercial
Se corresponden con metas de calidad para todo el Distribuidor.
1.3 Fenmenos que afectan la Calidad de la Energa.
Los parmetros de amplitud, frecuencia, forma de onda y continuidad de un sistema
elctrico, electrnico o de comunicaciones, pueden verse afectado por diferentes
tipos de perturbaciones que se pueden dividir de acuerdo con su duracin en siete
categoras:
1. Transitorios electromagnticos -TEM
2. Variaciones de tensin de corta duracin - VTCD
3. Variaciones de tensin de larga duracin VTLD
4. Desbalance de tensin - DT
5. Distorsin de la forma de la seal DFS
6. Fluctuaciones de tensin - FT
7. Variacin de la frecuencia industrial - VFI
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En el siguiente grfico se puede observar la presentacin esquemtica de la tabla 1.1,
en la cual se observa el contenido espectral tpico duracin y magnitud de cada una
de las siete categoras mencionadas anteriormente:
Figura 1.2
Clasificacin de Perturbaciones
1.3.1 Transitorios Electromagnticos - TEM
El trmino transitorio ha sido usado durante mucho tiempo en el anlisis de
variaciones en un sistema de potencia, para indicar un evento que es indeseable y de
naturaleza momentnea. La nocin de un transitorio oscilatorio amortiguado debido a
un circuito RL es probablemente en lo que ms piensa un ingeniero electricista
cuando escucha la palabra transitorio.
Otra palabra comnmente usada como sinnimo de transitorio es pico o impulso de
tensin (surge en ingls). Un ingeniero electricista en una subestacin pensar en un
pico o impulso de tensin debido al impacto de un rayo, para lo cual un descargador
de sobre tensin (o mal llamado Pararrayos) es usado para proteccin del equipo
elctrico de la Subestacin.
Un usuario final frecuentemente usa la palabra indiscriminadamente para describir
cualquier cosa inusual que puede ser observada en el sistema elctrico, desde subidas
o bajadas de tensin, hasta interrupciones usando expresiones comunes como "se fue
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la luz por un rayo que cay
Tabla 1
Tabla 1.1
Contenido espectral tpico.
Duracin y magnitud para cada una de las siete categoras
De fenmenos electromagnticos que afectan la CEL
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De una forma amplia y tcnica, los transitorios electromagnticos pueden ser
clasificados en dos categoras: Transitorios de Impulso y Transitorios: Oscilatorios.
1.3.2 Transitorios de Impulso
Un Transitorio de Impulso es un cambio sbito, de frecuencia no industrial, de la
condicin de estado estacionario de tensin o corriente o ambas y es unidireccional
en polaridad positivo o negativo.
Los Transitorios de Impulso son normalmente caracterizados por sus tiempos de
subida o de frente (rise time) y de cola (decay). Por ejemplo una onda de impulso de
corriente de 8/20 s y -22 kA, aumenta de cero a su valor pico de -22 kA en 8 s y
luego decae a la mitad de su valor pico en 20 s. El origen ms comn de los
Transitorios de Impulso son los rayos. La figura 1.3 ilustra un Transitorio de Impulso
negativo de corriente, originado por un rayo.
Figura 1.3
Transitorio de Impulso de corriente originado por un rayo
Los Transitorios de Impulso pueden excitar la frecuencia natural de los circuitos
(RLC) de un sistema de potencia y producir Transitorios Oscilatorios.
1.3.3 Transitorios Oscilatorios
Un Transitorio Oscilatorio es un cambio sbito, de frecuencia no industrial, de la
condicin de estado estacionario de tensin o corriente o ambas, que incluye tanto
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valores positivos como negativos.
Transitorio Oscilatorio consiste de una tensin o corriente cuyos valores instantneos
cambian rpidamente de polaridad. Esta descrito por su contenido espectral
(predominantemente frecuencia), duracin y magnitud. El contenido espectral se
subdivide en altas, medias y bajas frecuencias. Los rangos de frecuencia para estas
clasificaciones son escogidos para coincidir con los tipos comunes de fenmenos
transitorios en sistemas de potencia.
Los Transitorios Oscilatorios de alta frecuencia (500kHz - 5MHz) y duracin de
microsegundos son frecuentemente el resultado de la respuesta de un sistema local a
un Transitorio de Impulso.
Los Transitorio Oscilatorios de media frecuencia (5-500 kHz) y duracin de dcimas
de microsegundos pueden deberse a la maniobra de condensadores como se ilustra en
la figura 1.4
Figura 1.4
Tensin transitoria Oscilatoria causada por una desconexin de condensadores
Los Transitorios Oscilatorios de media frecuencia tambin pueden ser debidos a
respuestas de un sistema a un Transitorio de impulso.
Los Transitorios Oscilatorios de baja frecuencia (menos de 5kHz) y una duracin de
0,3ms a 50ms se deben frecuentemente, a energizacin de bancos de condensadores,
con frecuencias tpicas de oscilacin entre 300 y 900 Hz. El valor pico de estas
energizaciones est entre 1,3 y 1,5 p.u. con duracin entre 0,5 y 3 ciclos,
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dependiendo de la amortiguacin del sistema.
Los Transitorios Oscilatorios con frecuencias menores de 300 Hz pueden tambin ser
encontrados en los sistemas de distribucin. Estos son generalmente asociados con
ferroresonancia y energizacin de transformadores.
Los transitorios que involucran capacidades en serie pueden caer tambin dentro de
esta categora. Ellos ocurren cuando el sistema responde por resonancia con
componentes de baja frecuencia en las corrientes de "arranque" (inrush current en
ingls), de los transformadores o cuando por condiciones inusuales resulta en
ferroresonancia.
La estimacin de las magnitudes de los transitorios electromagnticos se resuelve
matemticamente conociendo los parmetros de la perturbacin y del sistema que es
perturbado.
1.3.4 Variaciones de Tensin de corta duracin VTCD
Esta categora abarca la categora de la Norma IEC para Voltaje Dips y Short
Interruptions. Cada tipo de variacin puede ser designada como instantnea,
momentnea, o temporal, dependiendo de su duracin.
Las VTCD tienen su origen en condiciones de falla, la energizacin de grandes
cargas que requieren grandes corrientes de arranque o conexiones inestables en
cables de potencia. Dependiendo de la localizacin de la falla y de las condiciones
del sistema, la falla puede causar:
Cadas de tensin (Sags)
Aumentos de tensin (Swells)
Interrupcin o perdida completa de tensin
La condicin de falla puede estar cerca o lejos del punto de inters. En cualquier
caso, el impacto sobre la duracin de la tensin durante la condicin de falla es de
corta duracin, hasta que el equipo de proteccin opere para aclarar la falla.
-
16
a) Cadas (sags)
Es un decrecimiento entre 0,1 y 0,9 p.u. en tensin o corriente r.m.s a frecuencia
industrial, con duracin entre 0.5 ciclos y un minuto. Aunque el trmino Sag en
ingls, no ha sido definido formalmente por ninguna norma norteamericana, este ha
sido aceptado en la terminologa tcnica. La norma IEC define a este fenmeno
como Dip. Los dos trminos Sag y Dip son sinnimos, con usa frecuente de Sag en
los Estados Unidos. Ambos trminos tienen la traduccin al espaol de cadas (de
tensin).
Para describir el fenmeno se deben usar expresiones como: "Una cada de magnitud
del 10%",10 cual indica un evento durante el cual la tensin r.m.s decreci un 10%.
La figura 1.5 muestra una cada tpica asociada a una falla fase - tierra sobre otro
alimentador de la misma Subestacin. Una cada de 80% puede presentarse durante 3
ciclos hasta que el interruptor de la Subestacin interrumpa la corriente de falla. Los
tpicos tiempos de aclaracin de falla van de 3 a 30 ciclos, dependiendo de la
magnitud de la corriente y del tipo de proteccin de sobre corriente.
Figura 1.5
Cada de tensin causada por una falla fase - tierra3
Las cadas son generalmente asociadas a fallas en el sistema, pero pueden tambin
-
17
ser causadas par energizacin de grandes cargas a arranque de grandes motores,
como el caso mostrado en la figura 1.6.
Figura 1.6
Cada de tensin causada por arranque de un motor
Un motor de induccin necesita entre 6 y 10 veces la corriente total de carga durante
su arranque. Si la magnitud de la corriente es relativamente mayor que la corriente
disponible en el punto de alimentacin del sistema, la cada de tensin puede ser muy
significativa. En este caso, la cada ser del orden de un 80% y la tensin retornara a
su normalidad en cerca de tres segundos, un tiempo muy superior al despeje de una
falla en un sistema de potencia (mximo 30 ciclos = 500 ms).
A pesar de recientes esfuerzos, la duracin de una cada no ha sido claramente
definida en las normas. Una duracin tpica definida en algunas publicaciones va
desde 2ms (cerca de una dcima de ciclo) a un par de minutos. Las subtensiones que
caen menos de media ciclo no pueden ser caracterizados efectivamente como un
cambia en el valor r.m.s del valor de frecuencia fundamental; entonces, estos eventos
son considerados transitorios. Las subtensiones que caen ms de un minuto pueden
ser controladas par equipos reguladores de tensin y pueden estar asociadas can
causas diferentes a fallas en el sistema. Entonces estas se clasifican como
Variaciones de Tensin de Larga Duracin.
La duracin de una cada se subdivide, en tres categoras, que coinciden con las tres
3 Tomado de la Norma IEEE Estndar 1159 de 1995
-
18
categoras de Subidas e Interrupciones de Tensin:
Instantneas
Momentneas
Temporales
Se considera que estas duraciones corresponden al tiempo de operacin de un equipo
de proteccin tpico, as como a la duracin recomendada por organizaciones
tcnicas internacionales.
b) Subidas (swells)
Una subida se define como un incremento entre 1,1 y 1,8 p.u. en tensin o corriente
r.m.s a frecuencia industrial para duraciones de 0,5 ciclosa1 min.
Igual que las cadas, las subidas estn generalmente asociadas con condiciones de
falla del sistema, pero ellas no son tan comunes como las cadas de tensin. Una
forma en que subida puede ocurrir par el aumento de una tensin temporal sobre las
fases no falladas durante una falla fase - tierra. La figura 1.7 ilustra este caso.
Figura 1.7
Subida de tensin causada por una falla fase - tierra
Las subidas pueden tambin ser causadas par maniobras de apertura de grandes
cargas a energizacin de grandes bancos de condensadores.
-
19
Las subidas se caracterizan par su magnitud (valor r.m.s) y duracin. La severidad de
una subida de tensin durante una condicin de falla es funcin de la localizacin de
la falla, la impedancia del sistema y la puesta a tierra.
Para un sistema no aterrizado, con impedancia de secuencia cera infinita, las
tensiones fase - tierra en las fases no aterrizadas sern 1,73 p.u. durante una
condicin de falla fase - tierra.
Cerca de la Subestacin, en un sistema aterrizado, habr mucho menor aumento de
tensin sobre las fases no falladas debido a que el transformador de la Subestacin
esta usualmente conectado en tringulo - estrella, entregando una baja impedancia de
secuencia cera, que es camino para las corrientes de falla.
El trmino sobretensiones momentneas es usado por muchos ingenieros como
sinnimo del trmino subida de tensin.
c) Interrupciones o prdida completa de tensin
Una interrupcin ocurre cuando la tensin de alimentacin o la corriente de carga
decrecen a menos de 0,1 p.u. para un perodo de tiempo que no exceda 1 min.
Esta definicin difiere tcnicamente de la presentada en las Resoluciones CREG 070-
98 Y, 089-99, segn las cuales se clasifican las interrupciones en instantneas
(inferior o igual a 1 min.), transitorias (superior 3 min. e inferior o igual a 5 min.) y
temporales (mayor a 5 min.). Para efectos de cuantificar la CEL, en trminos de
servicio y potencia, la clasificacin dada actualmente por la CREG no es
conveniente.
Las interrupciones pueden ser el resultado de fallas en el sistema de potencia, fallas
de equipos o malas operaciones de control. Las interrupciones son medidas por su
duracin cuando la magnitud de tensin es siempre menor del 10% del nominal. La
duracin de una interrupcin debido a una falla en el sistema de alimentacin esta
determinada por el tiempo de operacin de los equipos de proteccin. Los recierres
-
20
instantneos generalmente limitan la interrupcin causada par una falla no
permanente a menos de 30 ciclos. El recierre retrasado del equipo de proteccin
puede causar una interrupcin momentnea temporal. La duracin de una
interrupcin debida al mal funcionamiento o perdida de conexiones puede
considerarse irregular.
Algunas interrupciones pueden estar precedidas par una cada de tensin cuando las"
interrupciones son debidas a fallas en el sistema de alimentacin. La cada de tensin
ocurre entre el tiempo cuando se inicia la falla y la operacin del equipo de
proteccin. La figura 3.9 muestra una interrupcin momentnea durante una cada de
tensin de cerca del 20% durante tres ciclos y la posterior cada a cero en cerca de
1,8 seg. hasta que el recierre vuelve a cerrar. La forma de onda de la cada de tensin
es tpica de una falla con arco.
1.3.5 Variaciones de tensin de larga duracin VTLD
Las Variaciones de Tensin de Larga Duracin - VVLD corresponden a una
desviacin r.m.s a frecuencia industrial para tiempos mayores a un minuto. Una
Variacin de Tensin se considera de Larga Duracin, cuando se exceden los lmites
presentados en la tabla (Normas ANSI C84.1 Y NTC 1340) por ms de 1 min.
Figura 1.8
-
21
Interrupcin momentnea debido a una falla y subsiguiente operacin de recierre4
Las VTLD pueden ser:
Sobretensiones
Subtensiones
Interrupciones Sostenidas
Sobretensiones y las Subtensiones generalmente no son el resultado de falla del
sistema, sino son causados por variaciones de carga en el sistema y operaciones de
maniobra del sistema.
a) Sobretensiones
Una sobretensin es un incremento en la tensin r.m.s mayor de 110% a frecuencia
industrial por un tiempo superior a un minuto.
Sobretensiones son generalmente el resultado de maniobras (por ejemplo, apertura de
grandes cargas) o energizacin de bancos de condensadores. Las sobretensiones
resultan porque el sistema es o muy dbil para la regulacin de tensin deseada o por
controles de tensin inadecuados. Una posicin incorrecta del conmutador de un
transformador puede dar como resultado un sistema con sobretensin.
b) Subtensiones
Subtensin es un decrecimiento en la tensin r.m.s menor de 90% a frecuencia
industrial par un tiempo superior a un minuto.
Las subtensiones son el resultado de los eventos inversos que causan sobretensiones.
El cierre de una carga o la apertura de un banco de condensadores pueden causar una
subtensin hasta que el equipo regulador de tensin del sistema pueda ajustar la
tensin dentro de los lmites de tolerancia. Los circuitos sobrecargados pueden
4 Tomado de la Norma IEEE Estndar 1159 de 1995
-
22
tambin resultar en subtensiones.
c) Interrupciones Sostenidas
Cuando la tensin de alimentacin ha estado en cero por un periodo superior a un
minuto, la VTLD se considera como interrupcin sostenida. Las interrupciones de
tensin superiores a un minuto son frecuentemente permanentes y requieren
intervencin humana para restaurar el sistema. El trmino interrupcin sostenida se
refiere a fenmenos especficos en sistemas de potencia y en general no tienen
relacin can el trmino salida.
Los operadores de red usan los trminos salida (de operacin) o interrupcin para
describir fenmenos de similar naturaleza para reportes de confiabilidad. Sin
embargo, esto causa confusin para el usuario final quien piensa en una salida como
cualquier interrupcin que pare un proceso. Esto sera menor a medio ciclo. Salida
(Outage) como lo define a Norma IEEE 1008, no se refiere a un fenmeno
especfico, sino al estado de un componente en un sistema que ha fallado en su
funcin. Entonces, usar el trmino salida en el contexto de monitoreo de Calidad de
la Energa Elctrica no tiene relacin con confiabilidad ni con otras estadsticas de
continuidad de servicio. De esta manera, el trmino interrupcin ha sido definido
para ser mas especifico respecto a la ausencia de tensin por largos perodos.
1.3.6 Desbalance de Tensin - DT
El Desbalance de Tensin - DT es algunas veces definido como la desviacin
mxima del promedio de las tres fases de tensiones o corrientes, dividido por el
promedio de las tensiones o corrientes de las tres fases, expresado en tanto por ciento
-
23
El DT tambin puede ser definido mediante componentes simtricas. La relacin
entre la componente de secuencia negativa o cero a la componente de secuencia
positiva puede ser usa a para especificar un porcentaje de desbalance.
La figura 1.9 muestra un ejemplo de estas dos relaciones para una semana con
tendencia de desbalance en un alimentador residencial.
Desbalances de tensin severos (mayores del 5%) pueden ser el resultado de
condiciones e carga monofsicas.
Figura 1.9
Desbalance en un alimentador residencial durante una semana5
1.3.7 Distorsin de forma de la seal DFS
Una Distorsin de forma de la seal se define como una desviacin de estado
estacionario de una onda sinusoidal de frecuencia industrial, principalmente
caracterizada por el contenido espectral de la desviacin
Existen cinco tipos de distorsin de forma de la seal:
DC Adicional (DC offset)
Armnicos
5 Tomado de la Norma IEEE Estndar 1159 de 1995
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Interarmnicos
Muescas (Notches)
Ruido
a) Referencia DC (DC Offset)
La presencia de una tensin o una corriente d.c. en un sistema de potencia a.c. se
denomina Referencia DC (DC Offset). Esto puede ocurrir como el resultado de una
perturbacin geomagntica debido al efecto de rectificacin de media onda.
La corriente directa en redes de corriente alterna puede tener efectos negativos, por
ejemplo, en los ncleos de los transformadores pues se pueden saturar en operacin
normal, causando calentamiento adicional y prdida de vida del transformador. La
DC tambin puede causar erosin electroltica en electrodos de puesta a tierra y otros
conductores.
b) Armnicos
Los armnicos son seales de tensin o corriente sinusoidales que tienen frecuencias
que son mltiplos enteros de la frecuencia para la cual el sistema de alimentacin
esta diseado para operar (60 Hz) las formas de onda distorsionadas pueden ser
descompuestas en una suma de la frecuencia fundamental y los armnicos.
La distorsin armnica se origina en las caractersticas no lineales de los equipos y
cargas de un sistema de potencia.
Estas perturbaciones son causadas generalmente por equipos o cargas que tienen un
funcionamiento con una caracterstica tensin - corriente no lineal. Estos equipos
pueden ser considerados como fuentes de armnicos de corriente y en algunos casos
como fuentes de armnicos de tensin dependiendo de su impedancia al armnico en
cuestin.
Los armnicos de corriente provenientes de diferentes fuentes producen cadas de
tensin armnicas en la impedancia del sistema, distorsionando, la forma de onda de
-
25
tensin. Los armnicos de corrientes provenientes de diferentes fuentes en general o
tienen la misma fase y deben tratarse como favores (sus efectos se suman
vectorialmente).
Debido a la conexin de cargas reactivas capacitivas (tales como capacitares para
correccin del factor de potencia), o el efecto de la capacidad de los cables, pueden
ocurrir condiciones de resonancia paralelo o serie en la red y provocar aumentos o
magnificacin de la tensin de armnicos, incluso en puntos lejanos de la carga
distorsionante.
1.3.8 Fuentes de armnicos
Las fuentes de armnicos de corriente pueden provenir de equipamientos de la propia
red de suministro (generacin, transmisin y distribucin) o por cargas industriales o
residenciales.
1.3.9 Armnicos en generacin transmisin y distribucin.
Los armnicos de corriente generados por equipamientos electromecnicos de la
propia red de suministro en las etapas de generacin transmisin y distribucin son
despreciables con un bajo nivel de distorsin ejemplo: generadores, transformadores,
etc.
Los generadores no producen una onda senoidal pura, pero la magnitud de los
armnicos normalmente es despreciable con un apropiado diseo (ranuras por polo,
alojamiento de bobinas, etc.).
En transformadores y reactores la distorsin es causada por condiciones de
funcionamiento con saturacin del hierro.
Otros equipos recin utilizados en la red de suministre tales como compensadores
estticos de potencia reactiva (SVC) y convertidores de frecuencia en aplicaciones de
HVDC (transmisin de corriente continua en alta tensin) introducen diferentes
niveles de armnicos, dependiendo del tipo, operacin y compensacin de armnicos
-
26
que utilicen.
1.3.10 Armnicos en las cargas
Son los principales generadores de armnicos y se los puede clasificar en cargas
industriales y residenciales, ejemplo.
Equipos con control de fase y alta potencia (rectificadores controlados).
Rectificadores no controlados, especialmente con filtrado capacitivo (usados
en televisores, convertidores de frecuencia, UPSs, balastros electrnicos,
etc.). Estos producen armnicos en fase con otras cargas y no se compensan
en la red.
1.3.11 Cargas industriales.
Constituyen generalmente la mayor fuente de distorsin armnica en la red, e
incluye los convertidores de potencia (rectificadores), hornos de arco, hornos de
induccin, etc.)
1.3.12 Cargas residenciales
Estas cargas tienen un comportamiento distorsionante individual que puede ser
despreciable, pero el efecto simultneo de muchas de ellas puede provocar una
-
27
considerable distorsin armnica, los equipos que contribuyen son: televisores,
dispositivos controlados por tiristores (reguladores de intensidad de luz), dispositivos
de aplicacin domestica en general, lmparas de descarga gaseosa, equipos de oficina
(computadoras, impresoras, etc.) con fuentes conmutadas.
Los principales efectos perjudiciales de los armnicos son:
Mal funcionamiento de dispositivos de regulacin, control y proteccin.
Mal funcionamiento en sistemas de control, sistemas de comunicacin y
control que utilizan la red pblica como elemento de comunicacin.
Prdidas adicionales en capacitores, cables, transformadores, motores y
generadores.
Ruido adicional en motores y otros equipos, pulsacin de torque en motores.
Interferencia en telecomunicaciones debido al acoplamiento inductivo.
Los bancos de capacitores de compensacin de factor de potencia puedan
provocar elevaciones peligrosas de tensin en puntos remotos de la red
debido a que forman resonancias series y paralelo en algunas frecuencias de
los armnicos.
La influencia de los armnicos sobre instrumentos de medicin que emplea
discos de induccin es despreciable.
Los efectos dainos de los armnicos en los equipamientos pueden
clasificarse en instantneos y de largo termino.
Los efectos instantneos estn asociados con fallas, operacin defectuosa, o
degradacin del funcionamiento de los dispositivos debido al desplazamiento
del cruce por cero de la forma de onda de tensin.
-
28
Los equipamientos de regulacin electrnica y computadores son susceptibles
a estos efectos.
Los armnicos de gran amplitud pueden causar mal funcionamiento en
receptores de control y rels de proteccin.
Los efectos de largo plazo estn asociados a problemas trmicos. Prdidas
adicionales y sobrecalentamiento provocan un envejecimiento prematuro e
incluso dao en capacitores y maquinas rotantes.
La figura 1.10 ilustra la forma de seal de tensin medida en un sistema industrial,
tpico de distorsin armnica por cargas no lineales.
Figura 1.10
Forma de seal de tensin distorsionada, medida en un sistema industrial
c) Interarmnicos
Los interarmnicos son tensiones o corrientes que tienen componentes de frecuencia
no son mltiplos enteros de la frecuencia fundamental. Ellos pueden aparecer como
frecuencias discretas o como un espectro de banda ancha.
Los interarmnicos se pueden encontrar en redes de todas las tensiones. La principal
fuente de una distorsin de forma de onda interarmnica son los convertidores
estticos de frecuencia, los ciclo convertidores, los motores de induccin y los
-
29
equipos de arco.
Los efectos de los Interarmnicos no son bien conocidos. Parece que afectan las
seales de onda portadora en sistemas de potencia o inducen titilacin (flicker) visual
en las pantallas.
d) Muescas (Notches)
Las muescas son una perturbacin peridica de tensin causada por la operacin
normal de equipos electrnicos de potencia cuando la corriente es conmutada de una
fase a otra.
Debido a que las muescas ocurren continuamente, estas pueden ser caracterizadas
mediante un espectro armnico de tensin afectado; sin embargo, esta perturbacin
se trata siempre como un caso especial. Los componentes de frecuencia asociados
con muescas pueden ser relativamente altos y pueden no ser fcilmente
caracterizados con equipos normales usados para medicin de armnicos.
La figura 3.1 presenta un ejemplo de muescas de tensin de un convertidor trifsico
que produce corriente continua. Las muescas ocurren cuando la corriente se conmuta
de una fase a otra. Durante ese periodo, hay un cortocircuito momentneo entre las
dos fases llevando la tensin muy cerca de cero, hasta donde lo permitan las
impedancias del sistema.
Figura 1.11
Muescas de tensin causadas por un convertidor trifsico
-
30
e) Ruido
EI ruido es definido como una seal elctrica indeseada con contenido espectral de
banda amplia, menor de 200 kHz, superpuesta a la tensin o corriente de los
conductores de fase o en los conductores de neutro o conductores de seal.
Los ruidos en un sistema de potencia pueden ser causados por equipos electrnicos
de potencia, circuitos de control, equipos de arco, cargas con rectificadores de estado
slido y maniobras del sistema. Los problemas de ruido son muy molestos pues
interfieren los sistemas electrnicos o de comunicacin cuando existen puestas a
tierra inadecuadas que fallan en aislar el ruido producido por el sistema de potencia.
Bsicamente, el ruido es cualquier distorsin indeseada de la seal de potencia que
no puede ser clasificada como distorsin armnica o transitoria. El ruido perturba a
los equipos electrnicos tales como microcomputadores y controladores
programables. El problema puede ser mitigado usando filtros o transformadores de
aislamiento.
1.3.13 Fluctuaciones de Tensin FT
Las fluctuaciones de tensin son variaciones sistemticas de tensin o una serie de
cambios de tensin aleatorios. La magnitud normalmente no excede los rangos
especificados por la norma ANSI C84.1 o NTC 1340 de 0,9 p.u. a 1,05 p.u.
La norma IEC 61000-3-3 define varios tipos de fluctuaciones de tensin. Para efectos
de considerarlos dentro del concepto de la CEL se pueden restringir alas
fluctuaciones de tensin tipo d, las cuales son caracterizadas como una serie de
fluctuaciones de tensin aleatorias o continuas.
Las cargas que pueden presentar variaciones continuas y rpidas en la magnitud de la
corriente de carga pueden causar variaciones de tensin que son referidas como
titilaciones (flickers en ingles). El termino titilacin es derivado del impacto de la
fluctuacin de tensin sobre las bombillas, tal que ellas son percibidas por el ojo
humano como una titilacin. Para usar el trmino tcnicamente correcto, la
-
31
fluctuacin de tensin es un fenmeno electromagntico, mientras que la titilacin es
un resultado indeseable de la fluctuacin de tensin en algunas cargas. Sin embargo,
los dos trminos son usados frecuentemente en las normas internacionales.
La figura 3.l3 presenta un ejemplo de una onda de tensin que produce fluctuacin
de tensin o titilacin (flicker en Ingles). Esto es causado por un homo de arco, uno
de los casos ms comunes de fluctuaciones de tensin en sistemas de transmisin y
distribucin. La seal de titilacin esta definida por su magnitud r.m.s expresada
como un porcentaje de la fundamental. La tensin de titilacin es definida con
respecto ala sensibilidad del ojo humano. Tpicamente, magnitudes tan bajas como
0,5% pueden resultar en titilaciones perceptibles si las frecuencias estn en el rango
de 6 a 8 Hz.
Figura 1.12
Fluctuacin de Tensin o Titilacin (Flicker)
1.3.14 Variaciones de la Frecuencia Industrial VFI
Las variaciones de la frecuencia industrial son definidas como la desviacin de la
frecuencia fundamental de su valor nominal especificado (60 Hz para el caso
colombiano).
La frecuencia industrial esta directamente relacionada a la velocidad de rotacin de
los generadores del sistema. Hay variaciones suaves en frecuencia como las que se
dan en el balance dinmico entre carga y generacin. El tamao del desplazamiento
de la frecuencia y su duracin depende de las caractersticas de la carga y la
-
32
respuesta del sistema de control de generacin a cambios de carga.
Las variaciones de la frecuencia que salen de los lmites de operacin normal en
estado estacionario del sistema de potencia pueden ser causadas por fallas en
sistemas de transmisin robustos, un gran bloque de carga que esta siendo
desconectada o una gran fuente de generacin que sale de operacin.
En los modernos sistemas de potencia interconectados, son raras las variaciones
significativas de frecuencia.
1.4 Efectos que producen los fenmenos de la calidad de la energa, sobre la red
elctrica y los equipos elctricos y electrnicos.
En este punto hablaremos de conceptos relacionados con las distintas distorsiones
que provocan los fenmenos de calidad.
1.4.1 Distorsiones Armnicas
Estas se presentan generalmente debido a cargas elctricas no lineales.
El anlisis de de las distorsiones de la forma de onda de tensin y corriente y su
composicin espectral permite caracterizar los elementos de perturbacin mas
significativos y contribuir a un diagnostico objetivo sobre calidad de la energa
elctrica, y a la solucin de los problemas ocasionados por la misma.
Por ello es importante establecer de la manera mas clara y precisa posible la
magnitud de la distorsin y la contribucin de cada componente espectral a ella. Para
ello, las seales, deben ser adecuadamente adquiridas, procesadas e interpretadas
para proveer un diagnostico confiable de la situacin.
-
33
1.4.2 Fuentes que generan armnicos y sus efectos:
Los armnicos de tensin y corriente son generados por cargas especiales,
comnmente denominadas cargas deformantes o no lineales. Las principales cargas
generadoras de armnicos en un sistema elctrico de potencia son las siguientes:
Hornos de Arco voltaico, grupos de soldadura.
Drives que alimentan motores de DC o AC
Convertidores estticos (rectificadores, reguladores de velocidad,
arrancadores estticos, cargadores de batera).
Instalaciones de iluminacin con lmparas de descarga
En baja tensin aparecen otros productores de armnicos, auque d menor
importancia por cuanto sus efectos son ms limitados; entre estos se incluyen:
soldadores elctricos, dispositivos con transformadores de ncleo saturado,
lmparas fluorescentes y en general alumbrado que requiera el empleo de
balastros, fuentes AC/DC con tiristores, de uso frecuente en instalaciones de
computadores, entre otros.
Como consecuencia de la inyeccin de corrientes armnicas en un sistema elctrico,
pueden ser citados, entre otros los siguientes efectos indeseables:
Calentamiento en cables, transformadores y mquinas rotativas.
Mal funcionamiento de los equipos electrnicos de control, de proteccin, de
medida y de telecomunicaciones.
Errores en los medidores tipo induccin.
Aparicin de sobretensiones armnicas, lo que puede ocasionar fallas,
especialmente en los bancos de condensadores.
-
34
Distorsin de la forma de onda en tensin, provocando sobrecargas,
sobretensiones, resonancias y otros fenmenos que pueden transmitirse
incluso a grandes distancias, afectando a otros usuarios.
Mal funcionamiento de los sistemas controlados con seales codificadas,
transmitidas a travs de las redes.
Deterioro del aislamiento de los componentes del sistema y por lo tanto la
reduccin de su vida til.
Reduccin de la eficiencia en la transmisin y utilizacin de la potencia
debido a incrementos en las prdidas.
-
1
CAPTULO II
1. Equipos utilizados para el monitoreo y mejoramiento de la calidad de la
energa elctrica
La energa elctrica se caracteriza por ser una onda perfecta, pero esta se ve afectada
por diferentes anomalas que hacen que esta se distorsione y difiera a como era
originalmente, todas estas variaciones que se producen en la seal de energa
elctrica, hacen que el sistema comience a dar problemas en la operacin de los
equipos conectados al suministro, mal funcionamiento de protecciones elctricas,
calentamiento anormal de los conductores elctricos, e interrupcin del suministro de
energa elctrica.
Para determinar estas anomalas en el sistema, es conveniente realizar un estudio de
calidad de la energa, y de acuerdo a este, realizar la toma de decisiones de forma
inteligente y segura, con el fin de poder manejar nuevas expansiones, eliminacin de
fenmenos elctricos, correcto dimensionamiento de protecciones y poder regirse a
lo que establecen las regulaciones referentes a la calidad de la energa.
Para lograr este fin nos valemos de algunos equipos o analizadores elctricos, los
cuales nos sirven para realizar un monitoreo y tambin llevar un registro de la
calidad de la energa; un analizador elctrico de calidad de suministro, debe ser capaz
de analizar por s mismo todos los fenmenos elctricos no deseados que podran
afectar a la carga y/o a la fuente suministradora de la energa elctrica.
En el caso de sistemas de corriente alterna, estos equipos debern ser capaces de
mostrar en pantalla en tiempo real a la onda variable en el tiempo (voltaje o
corriente) con todas las perturbaciones asociadas a esta, con un muestreo superior a
las 128 muestras por ciclo elctrico (1 Hz) y por canal de medida, sin multiplexacin
de ningn tipo de los muestreos de los diversos canales, analizando los ciclos pre y
post evento. Tambin es necesario que los eventos sean categorizados, para su
anlisis independiente e interpretacin correcta de resultados.
-
2
2.1 Tipos de equipos usados para realizar el monitoreo de la calidad de la
energa.
Los equipos o tecnologas empleados para llevar el registro y monitoreo de la calidad
de la energa elctrica son numerosos, pues muchas casas comerciales han lanzado
sus propias unidades para lograr este fin.
A continuacin se realizar una descripcin general de algunos de estos equipos, para
posteriormente realizar una comparacin entre ellos.
2.1.1 Analizador de Calidad ANALYST 3Q de LEM.
El ANALYST 3Q de LEM es un instrumento que mide todos los parmetros
fundamentales de calidad de la energa en sistemas de 50 y 60 Hz: valores r.m.s.
(Root Mean Square Raz Media Cuadrtica) de tensin y corriente, eventos,
armnicos, flicker, tensin, desequilibrio para tensin y corriente y frecuencia de
lnea.
Este instrumento ofrece un exclusivo modo de visualizacin de calidad de la energa
trifsica que muestra todos los parmetros clave en una sola pantalla para un rpido y
fcil diagnstico de problemas relacionados con la calidad de la energa. Adems,
mide los parmetros de potencia ms importantes, incluyendo potencia activa,
potencia aparente, potencia reactiva, factor de potencia, ngulo de fase y energa
activa y reactiva.
El modo de osciloscopio ofrece una vista instantnea de las formas de onda de
tensin y corriente. Este modo puede mostrar de forma simultnea las formas de
onda de tensin y corriente para las tres fases. El modo de medicin de armnicos en
lnea muestra con rapidez el estado de los armnicos de tensin y corriente y la
distorsin total armnica (THD).
-
3
Los parmetros medidos, se pueden registrar durante un perodo de tiempo,
visualizar en la pantalla en modo de grficos y descargar a un PC para anlisis
detallado y generacin de informes. El modo de grficos es ideal para identificar
problemas intermitentes, tendencias en el transcurso del tiempo y cifras pico de
demanda.
Figura 2.1
Analizador de Calidad ANALYST 3Q 1
2.1.2 Analizador de Calidad Fluke 345.
El modelo Fluke 345 es capaz de medir una amplia gama de parmetros elctricos
para la deteccin y solucin de problemas relacionados con perturbaciones de calidad
elctrica en sistemas elctricos con cargas monofsicas y trifsicas. Su pantalla de
color permite visualizar formas de onda y tendencias, dispone de un filtro pasa bajo
para eliminar el ruido de alta frecuencia, adems posee un diseo que ofrece una alta
inmunidad a las EMC (Emisiones electromagnticas), el Fluke 345 cuenta con todo
lo necesario para ser el instrumento idneo para medidas en sistemas con cargas
conmutadas tales como variadores de velocidad, sistemas de iluminacin electrnica
y SAI (Fuente de Alimentacin Ininterrumpida).
1 http://www.deletec.es/upfiles/productos/118-Analyst%203Q.pdf
-
4
Su memoria interna permite un registro a largo plazo para el anlisis de tendencias o
problemas intermitentes. Adems, le permite visualizar grficos y generar informes
en un PC a travs del software PowerLog, incluido con el instrumento.
Aplicaciones
Configuracin y deteccin de problemas en variadores de velocidad y
sistemas de alimentacin interrumpida.
Medidas de los armnicos.
Captura de corrientes de arranque
Estudios de carga.
Figura 2.2
Analizador de Calidad tipo pinza Fluke 345 2
2.1.3 Analizador de Calidad Fluke 43B
El modelo de Analizador de Calidad Fluke 43B es un equipo idneo para el
diagnstico y localizacin de problemas relacionados con la calidad de la energa
elctrica y fallos generales en equipos. Es fcil de utilizar, combina las funciones de
un analizador de calidad elctrica, un osciloscopio de 20 MHz, un multmetro y un
registrador de datos en un solo instrumento.
Entre sus principales funciones de medicin estn:
2 http://www.fluke.com.es
-
5
Armnicos de tensin, corriente y potencia
Armnicos hasta el orden 51
Distorsin total armnica (THD)
ngulo de fase de los diferentes armnicos
Registro continuo de voltios y amperios, ciclo a ciclo, hasta 16 das
Medida con cursores, con indicacin de datos horarios (fecha, hora,
etc.)
Vatios, factor de potencia, cos , VA y VAR
Formas de onda de tensin y corriente
Modo osciloscopio para la visualizacin instantnea de formas de
onda
Presentacin simultnea de tensin y de corriente
Figura. 2.3
Vista del Fluke 43B 3
2.1.4 Registrador de calidad de tensin Fluke VR1710
El Fluke VR1710 es un registrador de calidad elctrica para tensin monofsica que
ofrece un registro fcil y rpido de los fenmenos de la tensin, cadas de voltaje,
armnicos y calidad general de la energa elctrica, incluidas fluctuaciones y
sobretensiones, para facilitar al personal de mantenimiento y de gestin de
instalaciones la localizacin de la causa de los problemas de tensin.
Los parmetros de calidad de tensin, como el valor eficaz promedio, transitorios,
parpadeos y armnicos hasta el nmero 32 se registran durante un perodo de tiempo
medio definido por el usuario de entre 1 segundo y 20 minutos.
3 http://www.fluke.es
-
6
Figura 2.4
El registrador a simple vista 4
Entre sus cualidades estn:
Presentar un claro resumen grfico de datos y rpida visin de los
parmetros clave de calidad elctrica
Permite obtener una imagen completa con los valores RMS mnimos,
mximos y promedio (1/4 de ciclo) con indicacin de tiempo
Anlisis completo de valores de distorsin armnica total y de
armnicos individuales con registro de tendencias
Capacidad de acceso remoto mediante mdem externo
Aplicaciones
Registro de eventos de tensin: controla y registra la tensin de
alimentacin; mide el valor eficaz promedio, los valores mnimos y
mximos, y comprueba si la toma de corriente de red proporciona
tensin dentro del rango de tolerancia.
Medida de distorsin: mide frecuencias y armnicos; comprueba si las
cargas de distorsin (sistemas de alimentacin interrumpida,
variadores, etc.) estn afectando a otros equipos.
Medida del parpadeo: cuantifique los efectos de las cargas
conmutadas en sistemas de iluminacin.
4 http://www.fluke.es
-
7
Transitorios de tensin: capture esos eventos intermitentes y
momentneos que pueden afectar a su equipo; la forma de onda
completa se indica con fecha, indicacin de tiempo y duracin.
2.1.5 Analizadores trifsicos de calidad elctrica Serie 430 de Fluke
Son instrumentos porttiles de fcil uso, cuentan con numerosas e innovadoras
funciones que nos dan una lectura rpida y segura de los problemas que afectan a la
red elctrica.
Los analizadores de calidad elctrica trifsicos 435 y 434 de Fluke ayudan a
localizar, predecir, prevenir y solucionar problemas en sistemas de distribucin e
instalaciones elctricas trifsicas, miden prcticamente todos los parmetros del
sistema elctrico, como tensin, corriente, potencia, energa, desequilibrio, flicker,
armnicos e interarmnicos. Capturan eventos como fluctuaciones, transitorios,
interrupciones y cambios rpidos de tensin.
Dispone de memoria suficiente para registrar 400 parmetros con un minuto de
resolucin durante un mes.
Figura 2.5
Vista del Analizador trifsico de calidad elctrica Serie 430 de Fluke 5.
5 http://www.fluke.es
-
8
2.1.6 Registradores trifsicos de calidad elctrica de la Serie 1740 de Fluke
Memobox
Los registradores trifsicos de calidad elctrica de la Serie 1740 de Fluke son
instrumentos diseados para el uso diario por parte de los tcnicos encargados de
analizar y solucionar los problemas relacionados con la calidad del suministro
elctrico.
Capaces de registrar de forma simultnea hasta 500 parmetros durante 85 das y
capturar eventos.
El Memobox dispone del software PQ Log, que se incluye con el Kit del equipo, este
evala rpidamente la calidad elctrica de las acometidas de servicio, subestaciones o
directamente en la carga.
Figura 2.6
FLuke Memobox serie 1740 6
Aplicaciones
Anlisis de perturbaciones
Verificacin de la calidad del servicio conforme a las normas aplicables
Estudios de calidad de la energa elctrica
Estudios de carga
Evaluacin de la potencia y calidad de la energa elctrica
Dentro de las principales prestaciones de cada uno de estos equipos de la serie 1743,
1744 y 1745 tenemos:
-
9
Fluke 1743: Registrador a prueba de agua conforme a IP65 para el registro de los
parmetros elctricos ms comunes, incluidos V, A, W, VA, VAR, factor de
potencia, energa, parpadeo (Flicker), eventos de tensin y distorsin armnica total
(THD). Seleccione un modelo monofsico o trifsico en funcin de sus necesidades.
Fluke 1744: Incluye todas las caractersticas del Fluke 1743. Adems de los
parmetros elctricos ms comunes, el Fluke 1744 tambin mide los armnicos de
tensin y corriente, interarmnicos, transmisin de seales, desequilibrios y
frecuencia.
Fluke 1745: Registrador de calidad elctrica avanzado conforme a IP50 con la
misma funcionalidad que el modelo Fluke 1744, que adems cuenta con una pantalla
LCD para la lectura en tiempo real y cinco horas de alimentacin ininterrumpida.
2.1.7 Analizador trifsico de calidad elctrica Fluke 1760 Topas
El analizador trifsico de calidad elctrica Fluke 1760 est diseado para realizar
anlisis de calidad elctrica avanzados, as como comprobaciones de conformidad de
acuerdo a las distintas regulaciones vigentes de cada pas.
Este equipo ha sido pensado para el anlisis y mantenimiento de sistemas de
distribucin de electricidad industrial y de servicio pblico, en redes de media y baja
tensin.
El analizador de calidad elctrica 1760 captura la informacin ms detallada de los
parmetros seleccionados por el propio usuario.
Dispone de 8 canales de entrada (4 x corriente + 4 x tensin o 8 x tensin),
capturando de forma detallada la informacin correspondiente a los parmetros
seleccionados por el propio usuario.
6 http://www.fluke.es
-
10
Figura. 2.7
Fluke 1760 Topas 7
Aplicaciones
Anlisis de perturbaciones detallado
Registra el comienzo y fin de las interrupciones de tensin.
Captura de transitorios de hasta 6 kV a 10 Mm/s: obtenga una imagen
detallada de la forma de onda del transitorio incluso en los eventos de
ms corta duracin
Verificacin de la calidad del servicio conforme a la clase A
Correlacin de eventos en distintas ubicaciones
Separacin galvnica y acoplamiento de CC
Estudios de calidad elctrica y potencia instalada
2.1.8 Registrador Trifsico Fluke 1735
El registrador Fluke 1735 es un instrumento ideal para tcnicos elctricos y de
mantenimiento, ya que permite realizar estudios de la energa elctrica y registros de
datos bsicos de la calidad elctrica. El modelo 1735 es un equipo fcil de
configurar, debido a su una pantalla a color y a sus cuatro sondas de corriente
flexibles.
Adems, es capaz de registrar la inmensa mayora de los parmetros de la energa
elctrica, y de capturar eventos de tensin.
Entre sus ventajas principales estn:
7 http://www.fluke.es
-
11
Registro de los parmetros de la energa hasta por 45 das.
Supervisin de la demanda mxima de potencia.
Medida de la distorsin de armnicos producida por cargas electrnicas
Captura de fluctuaciones de tensin.
Fcil confirmacin de la configuracin del instrumento mediante la
visualizacin en color de las formas de onda y tendencias
Figura 2.8
Registrador de calidad Trifsico Fluke 1735 8
2.1.9 Analizador de potencia 1000A 3 fases/Registrador de datos 382090
Los analizadores de potencia de la marca EXTECH, cuentan con una versatilidad y
mltiples opciones para el monitoreo de la calidad de la energa elctrica, este tipo de
equipo cuenta con una pantalla LCD grande que indica simultneamente 10
parmetros (kW, kVAR, kVA, PF ms el voltaje y corriente de las tres fases).
Adems permite mediciones de corriente y tensin con valores RMS reales, al igual
que mediciones de potencia real, (kW), potencia aparente (kVA), potencia reactiva
(kVAR), factor de potencia, energa activa (kWh), reactiva (kVARh) y aparente
(kVAh).
-
12
Tambin cuenta con un Software para anlisis de armnicas, gracias a la interfaz
para PC con la que cuenta, con esto se hacer el anlisis de datos capturados de
voltaje/corriente monofsico y trifsico con indicado de forma de onda y anlisis de
armnicos.
Figura 2.9
Analizador de potencia 1000A 3 fases 9
Aplicaciones:
Evaluacin de potencia CA
Anlisis de armnicas
Instalacin de motores/generadores
Auditoras de potencia
2.1.10 Analizador de potencia y armnicos trifsico 1000A 382095/96
Este tipo de analizador trifsico, es un equipo poderoso e ideal para todos los
especialistas en de la electricidad, pues permite realizar el monitoreo de los distintos
fenmenos que afectan a la energa elctrica.
8 www.fluke.es 9 http://www.extech.com
-
13
Dentro de sus principales bondades esta que cuenta con una gran pantalla LCD capaz
de visualiza de manera simultnea hasta 35 parmetros. Entre estos parmetros
tenemos la visualizacin de armnicos hasta el orden 99, mediciones de voltaje y
corriente con valores RMS reales, mediciones de todos los tipos de potencia y
energa as como factor de potencia.
Tambin cuenta con funciones de registro de datos como Dip, Swell; clculo de
desbalance de sistemas monofsicos y trifsicos, de igual forma en su pantalla
muestra grficos de diagrama de fases con vista de los parmetros del sistema
trifsico.
Este equipo cuenta con una interfaz para PC con cable y un software para descargar
los datos de formas de onda, potencia y armnicos
Figura 2.10
Analizador de potencia y armnicos trifsico 1000A 382095/96, con sus principales componentes 10
Otra casa comercial que tiene equipos disponibles en el mercado para realizar el
monitoreo de la calidad de la energa elctrica y todos los parmetros y fenmenos
que se presentan en esta, es Amprobe.
En esta marca tenemos los siguientes equipos:
10 http://www.extech.com
-
14
2.1.11 DM-III FLEX Multi-test Analizador/registrador de calidad de energa
trifsico AMPROBE
El DM-III flex es un analizador de calidad elctrica trifsico que puede realizar el
anlisis completo de tensiones, corrientes y armnicos asociados, potencias activa y
reactiva, energas activa y reactiva. Tambin permite analizar los componentes
armnicos de tensin y corriente para de esta forma resolver los problemas asociados
con dicha presencia de armonicos.
Entre sus cualidades principales estn:
Mediciones monofsicas y trifsicas
Registra hasta 64 parmetros simultneamente.
Comunicacin a PC (software y cable de comunicacin)
Detecta y registra anomalas de voltaje
Figura 2.11
Vista del DM-III FLEX Multi-test con sus sondas para medicin 11
2.1.12 PQ55A. Analizador registrador de potencia y energa
El modelo PQ55A ofrece supervisin, registro y anlisis en tiempo real de sistemas
trifsicos. El juego completo incluye la unidad principal porttil, 4 sondas de
corriente, cables de prueba con pinzas de cocodrilo, cable RS232 y CD software,
amplio estuche de transporte flexible con compartimentos y manual de uso.
11 http://www.extech.com
-
15
Figura 2.12
PQ55A, con sus sondas de corriente y voltaje 12
Entre sus caractersticas estn:
Supervisin, registro y anlisis completos en tiempo real de sistemas
trifsicos.
Medida de corriente y tensin de verdadero valor eficaz.
Resultados de factor de potencia y ngulo de fase.
Anlisis de potencia (aparente, activa y reactiva)
2.2 Comparacin entre caractersticas de equipos usados en el monitoreo de la
calidad de la energa vs sus precios
En la tabla 2.1, en esta un resumen de las caractersticas, aplicaciones, datos tcnicos,
entre otras especificaciones de los equipos usados para el anlisis y monitoreo de la
calidad de la energa elctrica, y al final estn indicados los precios de estos.
Esta tabla no es ms que un historial, pues est indicada la marca del equipo, su serie
y sus distintas caractersticas como aplicaciones, datos tcnicos, y al final su precio,
la conveniencia de usar uno u otro est en funcin de las cualidades que ofrece cada
uno de estos en funcin de su precio.
Marca LEM EXTECH AMPROBE
Equipo (serie - nombre)
Analyst 3Q
Analizador de
calidad elctrica
382090 Analizador
de potencia y
Registrador de
382095/96
Analizador de
potencia y
DM-III FLEX
Analizador /
Registrador de
PQ55A
Analizador /
Registrador de
12 http://www.amprobe.com
-
16
datos armnicos calidad de energa potencia y energa
Aplicaciones
Monofsica/Trifsica Trifsica Trifsica Trifsica Trifsica Trifsica
Idneo para resolucin de
problemas en tiempo real
Mantenimiento predictivo
Estudios de carga, anlisis
de calidad elctrica
Anlisis de conformidad
con la norma EN50160
Anlisis a largo plazo
Caractersticas
Pantalla
Grficas en
blanco y negro LCD LCD LCD LCD
Canales de tensin 4 4 3 3 4
Canales de corriente 3 4 3 3 4
Sondas de corriente
incluidas
3 sondas flexibles
15 / 150 y 3000 A
4 sondas flexibles
1000 A
3 sondas flexibles
1000 A
3 sondas flexibles 3000
A
3 sondas flexibles
1000 A y 1 sonda
flexible 250 A
(neutro)
Categora de seguridad
600V CAT
IV 1000V CAT III 600V CAT IV 600V CAT IV 600V CAT IV
Software para anlisis
Autonoma de las bateras
(horas)
8 horas
Capacidad de registro
Periodo de registro tpico
(das)
66 das
Memoria 1,5 MB 20000 lecturas 52428 lecturas 2 MB 512 KB
Registro de valores
mximo, mnimo y
promedio
Flicker (Parpadeo de
tensin)
Armnicos
Captura de eventos
Captura de formas de onda
Velocidad de muestreo 10,24 kHz 10,24 kHz 5 seg. 5 seg.
Transitorios
Capacidad de anlisis
Anlisis estadstico
(conforme con EN50160)
Generador de informes
Precisin
Tensin RMS 0,5 % Vnom 0,5 % Vnom 0,5 % Vnom 1 % 1 %
Corriente RMS (valor
eficaz) 1% 2 % 0,5 % 1 % 1 %
Marca FLUKE
Equipo (serie -
nombre)
345
Pinza
amperimtrica
para medida
de calidad
elctrica
43B
Analizador
de calidad
elctrica
VR1710
Registrador
de calidad
elctrica
434
Analizador
de calidad
elctrica
435
Analizador
de calidad
elctrica
1743
Memobox
1744
Memobox
1745
Memobox
1760
Topas
Analizador
y
registrador
de calidad
elctrica
1735
Registrador
elctrico
-
17
Aplicaciones
Monofsica/Trifsica Monofsica Monofsica Monofsica Trifsica Trifsica Trifsica Trifsica Trifsica Trifsica Trifsica
Idneo para
resolucin de
problemas en tiempo
real
Mantenimiento
predictivo
Estudios de carga,
anlisis de calidad
elctrica
Anlisis de
conformidad con la
norma EN50160
Anlisis a largo
plazo
Caractersticas
Pantalla Grficas en
color
Grficas en
blanco y
negro
LED Grficas en
color
Grficas en
color
Indicadores
LED
Indicadores
LED
LCD e
Indicadores
LED
Indicadores
LED
Grficas en
color
Canales de tensin 1 1 1
4 4 4 4 4 4 (8 sin
corriente) 3
Canales de corriente 1 1 no mide
corriente 4 4 4 4 4
4 (0 con
canales de
tensin)
4
Sondas de corriente
incluidas
1 pinza rgida
de 2000A
1 pinza 40
A / 400A
4 pinzas 40
A / 400A
4 sondas
flexibles
3000A
4 sondas
flexibles
15 / 150 /
1500 /
3000 A
4 sondas
flexibles
15 / 150 /
1500 /
3000 A
4 sondas
flexibles
15 / 150 /
1500 /
3000 A
4 sondas
flexibles
200 / 1000
A
4 sondas
flexibles 15
/ 150 y 3000
A
Categora de
seguridad 600V CAT IV
600V CAT
IV
300V CAT
II
1000V
CAT III,
600V CAT
IV
1000V
CAT III,
600V CAT
IV
600V CAT
IV
600V CAT
IV
600V CAT
IV
1000V
CAT III,
600V CAT
IV
600V CAT
IV
Software para
anlisis
Autonoma de las
bateras (horas) 2