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CAPITULO 2
FUNDAMENTACION TEÓRICA SOBRE CALIDAD DEL SERVICIOELECTRICO
2.1 INTRODUCCION
Desde octubre de 1997 se inicia en el Perú el control de la calidad delservicio eléctrico en base a los estándares de la Norma Técnica de Calidaddel Servicio Eléctrico (DS-020-97-EM). La norma estableció por parte delOSINERGMIN la obligación de supervisar y fiscalizar el cumplimiento de laNorma.
De acuerdo a la Norma Técnica de Calidad de los Servicio Eléctricos en elPerú (NTCSE), los indicadores evaluados en la calidad del servicio eléctrico son: la calidad de producto, suministro, servicio comercial y alumbradopúblico que entrega un Suministrador a sus Clientes.
En lo referente a la calidad del producto, los aspectos que son centrales enlos procesos de supervisión y fiscalización son la tensión, frecuencia yperturbaciones.
Para la supervisión de los niveles de calidad provistos por las empresaseléctricas a sus clientes se definen estándares específicos en la NTCSE(indicadores de calidad) y tolerancias por fuera de las cuales el servicio secalifica como de mala calidad. Asimismo, se estableció condiciones para elcontrol y medición de los indicadores de calidad, y la aplicación depenalidades.
De acuerdo a lo establecido en la NTCSE la calidad de la tensión sesupervisa y fiscaliza mediante la construcción de indicadores y ladefinición de tolerancias para dichos indicadores.
En la NTCSE se especifica además que las empresas son las que debenincurrir en los costos de medición y registro de la calidad según losindicadores descritos, así como del cálculo de las compensaciones. Enparticular, las propias empresas son las encargadas de realizar lasinversiones y cubrir los costos que resulten de la adquisición e instalaciónde equipos, mediciones y registros. Asimismo, las empresas sonresponsables de los costos derivados del cálculo de indicadores de calidad,el cálculo de compensaciones y mecanismos de transferencia deinformación a la Autoridad
2.2 NORMAS TECNICAS QUE REGULAN LA CALIDAD DE LOSSERVICIOS ELECTRICOS
Las Normas que regulan la calidad de los servicios eléctricos son:
NTCSE: Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos,aprobada con D.S. N° 020-97-EM.
NTCSER: Norma Técnica de Calidad de los Servicios EléctricosRurales, aprobada con R.D. N° 016-2008-EM/DGE.
En las normas antes mencionadas establecen los niveles mínimos decalidad de los servicios eléctricos, incluido el alumbrado público, y lasobligaciones de las empresas de electricidad y los clientes que operan bajoel régimen de la Ley de Concesiones Eléctricas, Decreto Ley N° 25844 .
2.3 CONTROL DE CALIDAD REFERENTE A LA TENSION
Las empresas distribuidoras son el responsable de efectuar las medicionescorrespondientes, el procesamiento de los datos levantados, ladeterminación de las compensaciones que pudieran corresponder a losconsumidores afectados y su pago a los mismos.
2.3.1 ControlEl control se realiza a través de mediciones y registros monofásicos otrifásicos, según corresponda al tipo de Cliente, llevados a cabo conequipos debidamente certificados y cuyas especificaciones técnicas hayansido previamente aprobadas por la Autoridad. [1]
La muestra mensual debe garantizar por lo menos el siguiente número delecturas válidas:
a) Una (1) por cada doce (12) de los puntos de entrega a Clientes consuministros en muy alta, alta y media tensión.
b) Una (1) por cada tres mil (3000) de los puntos de entrega a Clientes enbaja tensión atendidos por la empresa distribuidora, con un mínimode doce (12). La Autoridad puede requerir hasta un diez por ciento(10%) de mediciones adicionales con lecturas válidas sobre estacantidad.
En la selección de puntos se considera la proporción de medicionesmonofásicas y trifásicas equivalente a la proporción de tales suministrosen baja tensión que atiende el Suministrador. [1]
2.3.2 Indicador de Calidad de Tensión
El indicador para evaluar la tensión de entrega , en un intervalo de
medición (k) de quince (15) minutos de duración, es la diferencia (Vk)entre la media de los valores eficaces (RMS) y el valor de la tensión
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nominal (Vn) del mismo punto. Este indicador está expresado como unporcentaje de la tensión nominal del punto: [1]
La ecuación 1 es la forma de calcular el indicador de la tensión de entrega.
Vk(%)( Vk Vn )
Vn*100% (Expresada en: %)………….EC (1)
2.3.3 Tolerancias
Las tolerancias admitidas sobre las tensiones nominales de los puntos de
entrega en todos los niveles de tensión, es hasta el5.0 % de las tensionesnominales de tales puntos. Tratándose de redes secundarias en servicioscalificados como Urbano-Rurales y/o Rurales, dichas tolerancias son dehasta7.5%. [4]
Se considera que la energía eléctrica es de mala calidad, si la tensión seencuentra fuera del rango de tolerancias establecidas en este literal, porun tiempo superior al cinco por ciento (5%) del periodo de medición. [3]
2.3.4 Compensaciones por mala calidad de tensión
Los Suministradores deben compensar a sus clientes por aquellossuministros en los que se haya comprobado que la calidad del producto nosatisface los estándares fijados. [1]
Las compensaciones se calculan, para el Período de Medición, en función ala Energía entregada en condiciones de mala calidad en ese período, através de las fórmulas que aparecen a continuación: [1]
Compensaciones por variaciones de Tensión =pa*Ap*E(p)……………EC (2)
Donde:
p: Es un Intervalo de Medición en las que se violan las tolerancias en losniveles de tensión.
a: Es la compensación unitaria por variación de tensiones:
a=
b=
c=
0.00 U$/KWh (Primera Etapa)
0.01 U$/KWh (Segunda Etapa)
0.05 U$/KWh (Tercera Etapa)
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Ap: Es un factor de proporcionalidad que está definido en función a la magnitud del indicadorVp(%), medido en el intervalo p, de acuerdo al siguiente cuadro .
* Se refiere a las redes secundarias (Baja Tensión) en los servicios calificadoscomo Urbano-Rurales y Rurales.
Ap : se calcula con dos (2) decimales de aproximación.NA : No Aplicable.
E(p): Es la Energía en Kwh suministrada durante el intervalo de medición p.
2.4 CONCEPTOS RELACIONADOS A LA CALIDAD DE TENSION
En el presente se dará un breve marco teórico acerca de la calidad de tensión y así poder entenderla.
2.4.1 Calidad de Tensión en el servicio eléctrico
La calidad de tensión es entregar a los clientes, niveles de tensión que permitan un óptimo funcionamiento de sus equipos contribuyendo a elevar su calidad de vida y al desarrollo de la comunidad.
2.4.2 Caída de Tensión
Es la reducción permanente de la tensión de alimentación, por ciclos diarios coincidentes con las horas punta.
También se podría decir que la diferencia de potencial que existe entre los extremos de un conductor representa la caída de tensión, este valor se mide en voltios y representa la fuerza que se gasta por el paso de la corriente a través de cierto conductor.
2.4.3 Cálculo de la caída de tensión.
La caída de tensión eléctrica es la pérdida de tensión que se presenta en las redes eléctricas de distribución, debido a la resistencia eléctrica del conductor, a la corriente que circula por dicho conductor y a la longitud del mismo.
Estas tres variables son Resistencia, Corriente y Longitud, estas variables se relacionan directamente con la caída de tensión, al aumentar cualquiera de las tres variables aumenta la caída de tensión. La caída de tensión se presenta en la distribución de la energía eléctrica, es decir en la Red de Distribución utilizada para suministrar dicha energía a los consumidores de energía que se conectan a la red clientes; esta caída de tensión no se puede evitar.
2.5 REGULACION DE LA TENSIÓN
El principal objeto de la regulación de la tensión en un sistema de distribución es suministrar al usuario una tensión que esté dentro de los límites normalmente aceptables.
En el sistema eléctrico interesa mantener la tensión lo más constante posible, si la tensión es demasiado alta, pueden originarse los siguientes problemas:
La vida útil de los artefactos se deteriora, produciéndose en algunoscasos daños irreparables.
Una tensión muy elevada puede dañar el aislamiento de los equipossaturar a los transformadores de distribución.
2.6 RESUMEN DE LOS REGLAMENTOS TECNICOS DEL PERU
2.6.1 Código Nacional de Electricidad Suministro
Con el objeto de actualizar el Código Eléctrico Nacional referente a la generación y transmisión y el Tomo IV “Sistema de Distribución”, debido a los cambios tecnológicos, nueva estructura del subsector de electricidad, disposiciones legales vigentes y a los aspectos de bienestar y seguridad requeridos, para el ejercicio de la actividad eléctrica se crea el Código Nacional de Electricidad Suministro.
Las tolerancias admitidas sobre las tensiones nominales de los puntos de entrega de energía a todo consumidor, en todos los niveles de tensión nominal es hasta el ±5% de las tensiones nominales en tales niveles.
Tratándose de redes de baja tensión en zonas rurales (urbano rurales o rurales o ambas), dicha tolerancia es hasta el ±7,5%.
El Organismo Supervisor de la Inversión en Energía (OSINERG) es el
organismo encargado de fiscalizar y hacer cumplir este código. [4]
2.6.2 Ley de Concesiones Eléctricas y su Reglamento
Art.34º (Ley). Los concesionarios de distribución están obligados a
Garantizar la calidad del servicio que fije su contrato de concesión. [5]
Art.64º (Reglamento). Los concesionarios, están obligados a garantizar la
calidad, continuidad y oportunidad del servicio eléctrico, cumpliendo con
los niveles de calidad establecidos en la norma técnica correspondiente. [6]
Art.183º (Reglamento). Los usuarios, cuando consideren que el Servicio
Público de Electricidad que tienen contratado no les otorga de acuerdo a
los estándares de calidad previstos en la Ley, el Reglamento, la Norma
Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos, el contrato de concesión y el
respectivo contrato de suministro, podrán presentar sus reclamaciones a
la empresa concesionaria. [6]
2.6.3 Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos
El objetivo de la presente norma es establecer los niveles mínimos de
calidad de los servicios eléctricos, incluido el alumbrado público, y las
obligaciones de las empresas de electricidad y los clientes que operan bajo
el régimen de la ley de concesiones eléctricas, Decreto Ley Nº 25844. [1]
La calidad de producto suministrado al cliente se evalúa por las
transgresiones de las tolerancias en los niveles de tensión en los puntos de
entrega. El control de la calidad de producto se lleva a cabo en períodos
mensuales, denominados “Períodos de Control”. [1]
El lapso mínimo de medición de un parámetro es de siete (7) días
calendario continuo. A este período se les denomina “Período de
Medición”. [1]
En cada período de medición, los valores instantáneos de los parámetros
de la calidad de producto son medidos y promediados por intervalos de
quince (15) minutos para la tensión. A este período se denomina
“Intervalo de Medición”. [1]
El indicador para evaluar la tensión de entrega, en un intervalo de
medición (k) de quince (15) minutos de duración, es la diferencia (ΔVk)
2.6.4 Base Metodológica para la Aplicación de la NTCSE
Esta base describe los principios conceptuales y procedimientos para: [2]
La estructuración de la base de datos que permita una efectiva
aplicación y control de la NTCSE.
La transferencia de información a la autoridad.
La ejecución de las campañas de medición y reporte de resultados.
La aprobación de especificaciones técnicas del equipamiento a
utilizarse para el control de calidad.
La medición es válida, si alcanza a registrar la cantidad de intervalos de
medición con valores válidos que completen un período de medición,
pudiendo el suministrador, en caso de producirse interrupciones
imprevistas, extender el período de medición. [2]
2.7 ÁMBITO NORMATIVO
Las normas que hacen referencia a la calidad de los servicios eléctricos son
las siguientes.
Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos y sus
modificatorias, aprobada por DS N° 020-97-EM.
Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos Rurales,
aprobada con R.D. N° 016-2008-EM/DGE.
Base Metodológica para la aplicación de la Norma Técnica de Calidad
de los Servicios eléctricos, RES-616-2008-OS-CD.
Ley de Concesiones Eléctricas y su Reglamento.
Código Nacional de Electricidad Suministro
2.8 DEFINICIONES PREVIAS
NTCSE: Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos.
OSINERGMIN: Organismo Supervisor de la Inversión en Energía y
Minería.
Voltaje o Tensión: Se define como la diferencia de potencial efectivo
del valor medio cuadrático (RMS) más grande entre dos conductores
cualquiera del circuito en cuestión.
Voltaje máximo: El voltaje máximo es el mayor voltaje del promedio
de un intervalo definido de tiempo que puede ser de: cinco, diez,
quince minutos.
Voltaje mínimo: El voltaje mínimo es el voltaje más pequeño del
promedio de un intervalo definido de tiempo que puede ser de: cinco,
diez, quince minutos.
Tensión de suministro: Se trata del valor eficaz de la tensión en el
punto de interconexión en un momento determinado, medido durante
un período determinado de tiempo.
Tensión Nominal de una red (Vn).- Se trata de la tensión, que
designa o identifica a una red y a la cual se supeditan determinados
condicionantes del servicio.
Tensión de suministro contratada (Vc): La tensión de suministro
contratada (Vc) es normalmente la misma que la tensión nominal Vn.
Si entre el suministrador y el usuario se hubiese convenido una
tensión en la interconexión, que discrepa de la tensión nominal, esa
será entonces la tensión de suministro contratada Vc.
Factor de Medición: Es la constante de reducción de la corriente y de
la tensión que permite adaptar la carga a medir a la capacidad del
registrador.
Sub-Sistema de Distribución: Es aquel destinado a transportar la
energía eléctrica suministrada normalmente a bajas tensiones
(inferiores a 1 Kv.).
Subestación de Distribución: Conjunto de instalaciones para
transformación y/o seccionamiento de la energía eléctrica que la
recibe de una red de distribución primaria y la entrega a un sub-
sistema de distribución secundaria, a las instalaciones de Alumbrado
Público, a otra red de distribución primaria o a usuarios alimentados a
tensiones de distribución primaria o secundaria. Comprende
generalmente el transformador de potencia y los equipos de
maniobra, protección y control, tanto en el lado primario como en el
secundario, y eventualmente edificaciones para albergarlos.
Sobre tensión: Es cualquier tensión en función del tiempo, entre una
fase y tierra o entre fases, que tiene valor o valores picos que exceden
al valor pico correspondiente a la tensión máxima del equipo.
Tensión Nominal de un Sistema: Es la tensión eficaz con la que se
denomina un Sistema y según la cual son determinadas ciertas
características de su funcionamiento y aislamiento.
Vano: Es la parte de la vía comprendida entre dos puntos luminosos
ubicados Longitudinalmente.
Suministro: Abastecimiento de energía eléctrica dentro del régimen
previsto en la legislación eléctrica vigente.
Cliente: Es el usuario o razón social debidamente registrado
legalmente que hace uso del suministro eléctrico. Este cliente debe
tener su dirección exacta y debe encontrarse dentro de la zona de
concesión del servicio eléctrico.
Cliente de Servicio Particular: aquellos que tienen una tensión de
suministro en Media tensión. Aquí se encuentran las Empresas
Distribuidoras, los clientes mayores, las empresas industriales,
Talleres de Carpintería, etc.
Cliente de Servicio Público: aquellos que tienen una tensión en Baja
Tensión. Son los clientes comunes, domicilios, colegios, tiendas
comerciales.
Subsistema de Distribución Primaria: Las redes de distribución
primaria se compone tienen un nivel de tensión de 10.4 kv., a la
frecuencia de 60 Hz,
Subsistema de Distribución Secundaria: Las redes de distribución
secundaria son del tipo radial, existiendo dos sistemas: trifásico de 3
hilos a 220 voltios y trifásico de 4 hilos 380/220 con neutro corrido.
Calidad del Servicio: Se refiere a la capacidad de operación dentro de
un rango preestablecido de voltaje y frecuencia del sistema. Estos
niveles de operación son fijados por la empresa de electricidad.
Continuidad del Servicio: Se refiere al rango de disponibilidad que
presenta el sistema. Esto depende básicamente de la cantidad, tipos de
fallas y la facilidad para solventarlas.
Caída de Voltaje: Es la diferencia de tensión que existe entre los
puntos de un circuito en un mismo instante. Esta diferencia de tensión
es producida por la corriente que circula por un circuito con una
impedancia distribuida.
Demanda (D): Representa el consumo de energía eléctrica en KW o
KVA.
Demanda Máxima: Se define así, a la relación de la demanda máxima
a la carga conectada en un sistema, entendiéndose por carga
conectada a la capacidad de régimen en placa de los aparatos
receptores de corriente.
Factor de Utilización: Es la relación entre la demanda máxima y la
capacidad nominal del equipo individual o del sistema.