Calidad de Energ+¡a Cap5
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Calidad de Energa
Normatividad
Captulo 5
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IntroduccinCon respecto a las normas y recomendaciones que se presentan para calidad de energa podemos mencionar a las siguientes:Estndar IEEE 519 (Instituto de ingeniera elctrica y electrnica), IEC (Comisin Electrotcnica Internacional), EN representa la norma europea proveda por CENELEC (Comit Europeo para Estandarizacin Electrotcnica) de Brucelas, BlgicaCIGRE (Conferencia Internacional de Grandes Redes Elctricas)El estndar NORSOK, es desarrollado por la industria petrolera noruega, para asegurar los niveles de seguridad y valores de los costos efectivos para el futuro desarrollo de la industria petrolera.
Con respecto al estndar IEEE 519-1992 es necesario aclarar que no es una norma sino un conjunto de recomendaciones practicas para el control de armnicos en el sistema de potencia, es decir esta limitada por tratarse de una coleccin que sirve como gua tanto a consumidores como adistribuidores de energa elctrica.
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Limites de distorsin de tensin Limites Estndar IEEE 519-1992ANSI / IEEE 519 limites de distorsin de tensin
1.51.0V>=161kV
2.51.569
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Limites IECIEC 61000 2- 2 Limite de tensin armnica de distorsin en redes de bajo tensin.
X=0.2+12.5/h. Para h = 29 , 31 , 35 , 37 , Vh = 0.63 , 0.60, 0.56 ,0.54%
THD v =29
1.525
1.523
0.2>=121.519
0.510217
0.2>=210.58313
0.3150.563. 511
1.591457
532265
%distorsin
individual(%Vh)
h%distorsin
individual(%Vh)
h%distorsin
individual(%Vh)
h
Armnicos triplesSegundos armnicosArmnicos
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Limites IECIEC 61000 2- 4 Limite de distorsin armnica para plantas industriales.
Para h= 29, 31,35 y 37, Vh = 3.1, 3.0 , 2.8 y 2.7%
Y=5RAIZ(11/h)
Y>=29
3.525
3.523
419
1>=27417
1.75214.513
2151>=6511
2.591.5477
633285
%distorsin
individual(%Vh)
h%distorsin
individual(%Vh)
h%distorsin
individual(%Vh)
h
Armnicos triplesSegundos armnicosArmnicos
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Limite EN EN 50160 Limite de distorsin armnica para redes de bajo Tensin
1.525
1.523
1.519
217
0.521313
0.5150.56....243.511
1.591457
532265
%distorsin
individual(%Vh)
h%distorsin
individual(%Vh)
h%distorsin
individual(%Vh)
h
Armnicos triplesSegundos armnicosArmnicos
Tensin de lnea de suministro (
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Recomendaciones de la CIGREEl grupo de trabajo WG 36 05 de CIGRE ha presentado la siguiente tabla
Tasa total de armnicos (THD):8% en redes LV/MV.3% en redes HV
LV, bajo voltaje; MV, medio voltaje, HV, alto voltaje.
0.1+2.5/n0.2+12.5/n>25
0.71.525
0.20.2>120.71.523
0.20.21211.519
0.20.5100.20.2>211217
0.20.580.20.2211.5313
0.50.560.30.3151.53.511
11411.59257
1.522253265
HVLV /MVHVLV/MVHVLV/MV
Tensin armnica
(%)
Orden
Armnico
(h)
Tensin armnica (%)Orden
Armnico
(h)
Tensin armnica (%)Orden
Armnico
(h)
Armnicos paresArmnicos impares mltiplos de 3Armnicos impares no mltiplos de 3
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Limite NORSOK NORSOK E-001/ 2 Limite de distorsin armnica
Clase 3108Para V1kV
IEC 61000-2-4% THDv% Distorsin armnica (%Vh)
-
Limites de distorsin de corriente Limites Estndar IEEE 519-1992
TDD es la distorsin total de la demanda (THD normalizada por IL)IL mxima corriente de carga (componente fundamental) en PCC
Ish mxima corriente de corto circuito en el punto de acoplamiento comn PCC
Todos los equipos de generacin estn limitados a estos valores de distorsin independientemente de la razn Ish / IL
Los armnicos pares se limitan al 25% del limite del armnico impar superior
3.750.220.451.151.53>=50
2.750.150.30.751.023523
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Limites IECIEC 61000-3-2 mximo limite de corrientes armnicas para equipos de clase D.
Valores lmites de emisin para equipos de I>16A cuando Sequ Ssc/33
1,217
0,715
213
3,111
3,89
7,27
10,75
21,63
Corriente admisible In/I1%Armnico h
Equipos de corriente de ingreso
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Lmites NORSOK Valores de distorsin de corrientes permitidas por un convertidor
Donde :ISC Es la corriente de cortocircuito en el punto de acoplamiento comn PCCIL Es la corriente de la carga en el punto de acoplamiento comn PCCSCONV Es la potencia del convertidor SL Es la carga total aparente en el punto de acoplamiento comn
10067> 1000
10050100-1000
864050-100
572720 50
3617< 20
12 Pulsos6 Pulsos
SCONV / SL %ISC /IL
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Norma Tcnica de Calidad de Servicios Elctricos NTCSE
Factores que influyen en la seleccin de las tolerancias
Las tolerancias son lmites para ciertos ndices de armnicos, subidas de voltaje, cadas de voltaje, flicker, etc.
CLIENTE
SISTEMA DE DISTRIBUCION
PAC
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Disposicin de la norma tcnica de la calidad de los servicios elctricos En nuestro pas se ha elaborado la Norma Tcnica de la Calidad de los Servicios Elctricos (NTCSE) la cual fue aprobada mediante el decreto supremo N 020-97EM el 09 de octubre de 1997 con el fin de garantizar a los usuarios un suministro elctrico continuo, adecuado, confiable y oportuno.
La NTCSE realiza un control de calidad en los siguientes aspectos:
Calidad del productoTensinFrecuenciaPerturbaciones (flicker y tensiones armnicas)
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Calidad del suministroInterrupciones
Calidad del servicio comercialTrato al clienteMedios de atencinPrecisin de medida
Calidad del alumbrado pblicoDeficiencias del alumbrado
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Calidad del producto (FLICKER)El flicker se mide en el voltaje de puntos de acoplamiento comn (PAC) del sistema, de puntos indicados explcitamente en la norma o de otros que especifique la autoridad en su oportunidad.
El indicador de la calidad para el flicker es el ndice de severidad por Flicker de corta duracin (Pst) de acuerdo a la norma IEC 868. Este indicador (Pst) se evala separadamente para cada intervalo de medicin de diez minutos durante el perodo de medicin de perturbaciones, que como mnimo ser de siete das calendario continuos.
La tolerancia para el flicker -ndice de severidad por flicker (Pst)- no debe superar la unidad (Pst
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Niveles de flicker registrados cada 10 minutos durante 07 das continuos
INDICE DE SEVERIDAD POR FLICKER TG-1 EEPSA 13.2kV
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
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Tiempo
P
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Pst LIMITE 1
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Calidad del producto (Tensiones)En cuanto a los indicadores de la calidad se consideran las tensiones armnicas individuales (Vi) y el factor de distorsin total por armnicos (THD). Estos se evalan separadamente para cada intervalo de medicin (diez minutos) durante un perodo de medicin de perturbaciones, que como mnimo ser de siete (07) das calendario continuos.
Las tensiones armnicas y el THD, ambos expresados como porcentaje de la tensin nominal del punto de medicin respectivo, no debensuperar los valores lmite (Vi y THD) indicados en los siguientes cuadros. Para efectos de la norma se consideran los armnicos comprendidos entre la segunda y la 40ava armnica.
%100xV
VV
N
ii =
%10040..2
2
2
xV
VTHD
i N
i=
=
-
ALTA Y MUY ALTA MEDIA Y BAJA TENSION TENSION
2 1,50 2,00 3 1,50 5,00 4 1,00 1,00 5 2,00 6,00 6 0,50 0,50 7 2,00 5,00 8 0,20 0,50 9 1,00 1,50 10 0,20 0,50 11 1,50 3,50 12 0,20 0,20 13 1,50 3,00 14 0,20 0,50 15 0,30 0,30 16 0,20 0,50 17 1,00 2,00 18 0,20 0,50 19 1,00 1,50 20 0,20 0,50 21 0,20 0,20 22 0,20 0,50 23 0,70 1,50 24 0,20 0,50 25 0,70 1,50 26 0,20 0,50 27 0,20 0,20 28 0,20 0,50 29 0,20 0,29 30 0,20 0,50 31 0,18 0,28 32 0,20 0,50 33 0,20 0,20 34 0,20 0,50 35 0,17 0,27 36 0,20 0,50 37 0,17 0,27 38 0,20 0,50 39 0,20 0,20 40 0,20 0,50
TOLERANCIA ARMONICA
MEDIA Y BAJA TENSIN ALTA Y MUY ALTA TENSIN THD 8% 3%
-
Grafica de THDv
FACTOR DE DISTORSION TOTAL POR TENSIONES ARMONICASTerna 1 Ref. TALARA - EEPSA
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V3 (5.0%) V5 (6.0%) V7 (5.0%) V9 (1.5%)
Grafica de armnicas individuales
-
Calidad del producto (Frecuencia)El indicador principal para evaluar la frecuencia de entrega, en un intervalo de medicin (k) de quince (15) minutos de duracin, es la diferencia (K) entre la media (FK) de los valores instantneos de la frecuencia, medidos en un punto cualquiera de la red de corriente alterna no aislado del punto de entrega en cuestin y el valor de la frecuencia nominal (FN) del sistema. Este indicador, denominado "variaciones sostenidas de frecuencia", est expresado como un porcentaje de la frecuencia nominal del sistema:
Las tolerancias admitidas para variaciones sobre la frecuencia nominal, en todo nivel de tensin, son:Variaciones sostenidas (FK (%)) : 0,6 %.Variaciones sbitas (VSF) : 1,0 Hz.Variaciones diarias (IVDF) : 600,0 Ciclos.
%100)(
(%) xF
FFF
N
NKK
=
