Impacto de frecuencia de muestreo en captura y análisis de Transitorios en Sistemas Eléctricos

Ing. Oliver D. GonzálezIng. de Soporte Hioki USA Corporation

Transitorio de Voltaje

Elevación de nivel de voltaje de manera repentina o instantánea generalmente de una amplitud de varias veces el nivel nominal de línea.

Provocados por:● Eventos ambientales.● Eventos eléctricos.

Estándar

● El estándar que estipula los parámetros de análisis de calidad de energía es:

IEC61000-4-30● Parámetros a medir:

Frecuencia, Voltaje RMS, Flicker, Bajas, Altas e Interrupciones de Voltaje, Sobrevoltajes Transitorios, Desbalance de Voltaje, Voltaje de Armónicos, Voltaje de Inter-Armónicos, Señal en Voltaje y Fluctuaciones de Voltaje Rápidas.

1 GIS- Gas-insulated switchgear

El resultado de la medición de un transitorio depende de su naturaleza y del parámetro seleccionado por el usuario en el equipo de medición.

Tipos de Prueba

Tipos de PruebaCuando la prueba es para evaluación del aislamiento la medición se hace de fase a tierra.

Cuando la prueba es por el daño de equipos la prueba se realiza de fase a fase o de fase a neutro.

● Comparativo – Por detección de umbral● Envoltura – Eliminación de componente

fundamental.● Ventana – Comparación de valores

instantáneos con los del ciclo previo.● Derivada – Detección de umbral dv/dt● Valor RMS – Umbral y cálculo en muestreo

rápido.● Frecuencia vs. Amplitud – Umbrales contra

transformada de fourier.

Métodos de Detección

1 GIS- Gas-insulated switchgear

Componentes de frecuencia

Para voltaje y corriente, el espectro de formas de onda de transitorios de prueba para CA contienen componentes de frecuencia en el rango de hasta aproximadamente 10 Mhz con duración de 200µs y componentes de gran amplitud de hasta 1MHz 1MHz con duración de 2ms.

En los conectores principales de CA, las amplitudes de transitorios de prueba pueden llegar hasta 6 kV y hasta 5kA.

Frecuencia de Muestreo

Por lo tanto la frecuencia de muestreo debe ser al menos el doble de la frecuencia máxima de la forma de onda, en adición, el filtro anti-alias debe ser de las caracteristicas adecuadas.

Frecuencia de Muestreo

Frecuencia de muestreo de detección de transitorios en equipos comerciales:

2MHz = 500 ns

1Mhz = 1000 ns = 1 us

200 kHz = 5 us

Frecuencia de Muestreo

Frecuencia de muestreo de detección de transitorios en equipos comerciales:

2MHz = 500 ns

1Mhz = 1000 ns = 1 us

200 kHz = 5 us

Ejemplo de captura:

Ejemplo de captura:

Ejemplo de captura:

Evento posiblemente no capturado con Frecuencia de muestreo de 200kHz.

Ejemplo de captura:

Ejemplo de captura:

Problemas

● Cuando aparece un problema por lo general se asume su existencia cuando ya causó pérdidas.

¿Quién paga estas pérdidas?

Clase de Estudio

● Además, el estándar IEC61000-4-30 clasifica el método y alcance del equipo de medición en 3 clases.

● Según las funciones del equipo, precisión, algoritmos de cálculo y precisión de reloj, asignando la clase A como la más confiable y posteriormente la clase S y Clase B.

Definición:

Clase A● Utilizado cuando son necesarias mediciones

precisas, por ejemplo, en aplicaciones contractuales que requieran resolver disputas, verificar cumplimiento con estándares, etc.

● Las técnicas y los métodos de medición están definidos como la exactitud del reloj de tiempo, métodos de cálculo de valores RMS, métodos de procesamiento de datos, etc.

Definición:

Clase S● Se usa para estudios cualitativos, aplicaciones

para eliminación de problemas y donde no se requiere baja incertidumbre.

Clase B● Se utiliza en estudios estadísticos, aplicaciones

contractuales en las cuales no existan disputas.

¿Qué es lo ideal?

● Monitorear y Registrar los parámetros de la Energía Eléctrica EN TODO MOMENTO.

● Los estudios de Calidad de Energía eventuales no son 100% reveladores de los problemas existentes.

Eventos

Niveles de captura (triggers)● Fluctuaciones de Frecuencia● Altas de Voltaje● Bajas de Voltaje● Interrupciones● Transitorios● Flicker● Armónicos, Interarmónicos y de Alto Orden

Conectividad

● Configuración Local/Remota● Operación durante Interrupciones

Mediciones

● Cantidad de Eventos Registrados● Información de

Eventos Registrado● Tiempo o duración

de registro

Funciones Extras

● Caracterización de Arranque para Cargas Grandes.

● Generación de Reportes

con un solo click.● Sofware de operación

Remota.

Durante el Uso

● Facilidad de Operación y Manejo

Para Descargar

● Guía para Realizar Análisis de Calidad de Energía de Hioki en:http://www.hioki.com/product/guide/PW3198UGE4-19B-00H.pdf

Contacto:

Oliver D. González

Tel. 01 (33) 1609 2666

Cel. 333 874 0603

oliver@hiokiusa.com

www.hiokiusa.com

MuchasGracias