Calidad De Energía

Calidad de energía

Fundamentos y concepto:

Se considera un indicador el cual nos brindara las condiciones y características necesarias de la calidad que debe tener el suministro de corriente alterna en las instalaciones eléctricas, es decir qué nivel de adecuación en el proceso de instalación de tal manera que se garantice un correcto funcionamiento de las cargas implicadas en la instalación.

Generalidades y terminologías:

Generalidades:

Energía eléctrica:

Es una de las formas de energía mas empleadas en la vida cotidiana. Gracias a la energía podemos encender un foco, iluminar nuestras casas, utilizar el refrigerador para mantener los alimentos en correcto estado, etc.

Es causada por el movimiento de cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energía produce efectos como luminosidad, efecto magnético, efecto térmico.

Es transportada por los cables de un circuito correctamente instalado.

Problemas que podría generar la mala corriente eléctrica:

 Generación de corrientes armónicas

 Fugas de corrientes en la red de tierra

 Variaciones de voltaje

Estos fenómenos técnicos ocurren por dos razones principalmente:

La instalación de equipo electrónico en un ambiente determinado sin haber hecho las modificaciones necesarias en la instalación eléctrica, de tal manera que no hay un equilibrio entre el consumo de energía y la instalación que soporta este consumo.

La construcción de edificaciones sin el conocimiento de la carga eléctrica que se requerirá.

 Pérdidas de producción: cada vez que se interrumpe la producción, su empresa pierde dinero debido a los productos que no se fabrican ni se venden.

 Productos dañados: Las interrupciones pueden dañar los productos en proceso de fabricación, haciendo que tengan que ser reprocesados o rechazados.

 Coste energético: las compañías eléctricas pueden aplicar penalizaciones por factores de potencia bajos o por picos elevados de consumo.

Terminología:

Los parámetros de calidad de energía que hace referencia son de naturaleza conductiva correspondiente a la tensión y corriente de los sistemas eléctricos:

• Medición de frecuencia fundamental de red.

• Magnitud RMS de tensión y corriente.

• Interrupciones, sobre y subtensiones.

• Desbalance de tensión.

• Flícker de tensión (PST y PLT).

• Transitorios de tensión.

• Armónicos de tensión y corriente.

• Inter-armónicos de tensión y corriente.

• Índices de distorsión armónica total de tensión y corriente.

• Tensiones de señalización.

• Cambios rápidos de estabilidad de tensión

Los parámetros de calidad de producto definidos por la Norma Técnica de Calidad, son los siguientes:

 Tensión: Las tolerancias admitidas sobre las tensiones nominales de los puntos de entrega, en todas las etapas y en todos los niveles de tensión, es de hasta el ± 5.0% de las tensiones nominales de tales puntos.

 Frecuencia: Variaciones sostenidas de frecuencia

 Perturbaciones: a) Tensiones armónicas individuales. El Factor de Distorsión total de tensiones armónicas (THD) no debe superar el 3% para tensiones mayores de 60 kV y 5% para tensiones menores de 60 kV.

b) Flícker

Medición de la calidad de energía eléctrica clasificación

Actualmente muchas facilidades cuentan con equipo computarizado o de telecomunicaciones muy sensible los cuales usan una tierra como referencia para todas sus operaciones internas y conexiones dentro de la planta. Esto los hace muy susceptibles a diferencias de tierra y problemas de calidad de energía. Mucha gente cree que la mayoría de los problemas de calidad de energía son culpa del proveedor, sin embargo la mayoría de estos problemas son inducidos dentro de la planta.

Leading / Lagging Power

Debido a que las plantas que generan la electricidad deben proveer de corriente adicional para compensar un bajo factor de potencia, estas deben de invertir más en infraestructura para generar y manejar la alta demanda de corriente. Ellos transfieren este costo a los clientes como un cargo basado en el factor de potencia. En una planta, el factor de potencia o diferencia en la fase de las formas de onda del voltaje y la corriente es causado por cargas inductivas y capacitivas. Una carga inductiva. Como un motor, ocasiona que la corriente se retrase con respecto al voltaje. Un capacitor tendrá un efecto opuesto y ocasiona que la corriente se adelante al voltaje. Debido a que las facilidades industriales ocupan casi el 80% de la energía consumida para el trabajo de motores, la mayoría de estas facilidades tienden a tener un bajo factor de potencia. Para ayudar a compensarlo en muchos lugares han implementado bancos de capacitores lo que ayuda a corregir el factor de potencia y con esto a disminuir sus costos y evitar multas.

Valor Eficaz RMS

El RMS es la manera estándar de medir el nivel de una onda sinusoidal. El valor rms es el valor equivalente al de una señal constante (DC) que desarrollaría la misma potencia media “P” en un resistor “R” de referencia. En potencia los niveles de voltaje (y la corriente) se miden en RMS: Hay tres tipos de variaciones de RMS: sag, swell e interrupción.

Un sag es cuando el nivel del voltaje de RMS cae por debajo del 90% del nivel típico del RMS pero es más grande del 10% del voltaje nominal. Un swell es cuando el voltaje se incremente a más del 110% del voltaje típico del RMS. Una interrupción es cuando el voltaje RMS cae por debajo del 10% del voltaje nominal.

Sags es el disturbio más común de la calidad de energía y son usualmente causados por problemas dentro de la facilidad más que del proveedor de electricidad. Los sags originados dentro de la planta son generalmente causados por variaciones de carga o cableado incorrecto. Un problema común de los picos es cuando se enciende un motor. Cuando se arranca un motor consume una alta corriente (algunas veces 6 a 10 veces más corriente de la operación normal)

Las interrupciones en una planta son regularmente originadas por la falta de protección del interruptor del circuito o de un fusible. En ocasiones también pueden ser localizados en un cable mal conectado.

Los swells son causados regularmente por un decremento rápido de la carga tal y como sucede cuando un calentador eléctrico se apaga.

Los sags y swells que duran más de tres minutos son llamados sobre voltaje o bajo voltaje en condiciones sostenidas. Una condición de bajo voltaje (también llamada

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