CAP 7 Medicion

2/10/2015 -FIEC- 1

CAPITULO VII : MEDICION DE

LA CALIDAD DE ENERGIA

ELECTRICA

2/10/2015 Maestria -FIEC- 2

MEDICION DE LA CALIDAD DE ENERGIA ELECTRICA:

INTRODUCCION. Existen muchas razones por la que se debe de monitorear la calidad de la energía eléctrica. La razón principal es económica, particularmente si cargas de procesos críticos son afectados por disturbios de calidad de la energía, tales como sags, flickers, armónicas, transitorios, entre otros disturbios. Estos efectos pueden provocar la mala operación de equipo o falla del mismo equipo, ocasionando desenergización o el paro de líneas de producción de las plantas, y por consiguiente, pérdidas económicas millonarias. De aquí radica la importancia de poder identificar estos disturbios. Para ello es necesario usar un equipo analizador de redes, quienes están jugando un papel muy importante para determinar los disturbios y verificar el cumplimiento de las normas.


MEDICION DE LA CALIDAD DE ENERGIA ELECTRICA:

INTRODUCCION

Los instrumentos de medición han sido construidos con dispositivos que incorporan las más recientes tecnologías y ofrecen las prestaciones más avanzadas del mercado en la medida y registro de parámetros eléctricos en redes industriales. Básicamente se debe conocer sobre el funcionamiento del equipo medidor de la calidad de energía, sus características y sus conexiones; además del funcionamiento de los programas respectivos, como se debe configurar el programa para la toma de datos, finalmente se debe conocer como el programa realiza un análisis de datos y como presenta los datos.


Las características de los equipos de medición son muy importantes. Para el caso de monitoreo de disturbios de calidad de la energía no es suficiente con equipo de medición convencional. Estos equipos de monitoreo deben de ser capaces de medir, procesar y almacenar información referente a disturbios de hasta el orden de microsegundos y altas frecuencias.

La mayoría de estos equipos son capaces de medir en sistemas trifásicos: Voltaje y corriente rms (verdadero) Sags, swells, interrupciones, Impulsos rápidos de voltaje Flicker Armónicas individuales, THD, Valores rms máximos, mínimos, promedios, desbalances Frecuencia del sistema kW, kWh, kVA, kVAR, FP, Factor de desplazamiento Medición simultanea de las tres fases entre otros

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN



Se puede resumir que la mayoría de las aplicaciones con instrumentos portátiles lo que buscan es: a) Ahorrar Detectar y prevenir el exceso de consumo (kW·h). Analizar curvas de carga para ver donde se produce la máxima demanda de energía. Dimensionar baterías de condensadores que compensen la reactiva (consumo de kvar). Detectar fraude en los contadores de energía. b) Prevenir Los equipos son ideales para realizar mantenimientos periódicos del estado de la red eléctrica tanto en baja como en media tensión, ver curvas de arranque de motores, detectar, cortes de alimentación, pobre calidad de suministro, etc. c) Solventar Poder analizar donde tenemos una falla en una red eléctrica para poder solucionar problemas de disparos intempestivos, calentamiento de cables, resonancias de la batería con el transformador, armónicos, perturbaciones, flicker, desequilibrios de fases, etc. Al mismo tiempo, nos permite diseñar los tamaños adecuados para los filtros activos o pasivos de armónicos, filtros para variadores de velocidad, etc.



En términos generales los equipos Analizadores de la Calidad de la Energía : Cumplan con la normativa. Miden y Registran las variables relacionadas de manera simultanea en media y baja tensión. Posee diferentes números de canales de entrada (corriente/tensión) Conexión a PC y transmisión de datos: Vía Ethernet, Puerto serial MODEM Capacidad de memoria de hasta en GB, lo que le posibilita registros de larga duración. Analiza perturbaciones y sus causas Adquiere y analiza eventos transitorios Mide la calidad de la electricidad (energía) conforme a las normativas Detecta interferencias y picos de alimentación Realiza comprobaciones de función de sistemas de análisis de señales eléctricas de control Obtiene valores de límites diarios. Permite crear informes fácilmente.


INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN: DEFINICIONES

Período de Medición: A efectos de tener la información y cumplir con las normas, la medición será mínimo de 7 días continuos. Medida.- Mediante entradas de tensión c.a y entradas de intensidad (a través de pinzas amperimétricas), permiten analizar simultáneamente tensión e intensidad, además de la frecuencia, de una determinada red. Cálculo.- Mediante procesador se obtiene el resto de parámetros eléctricos: el factor de potencia, potencia activa, potencia inductiva y capacitiva, así como la energía activa y reactiva y la información de Calidad de Energía. Registro.- Los resultados se almacenan en memoria interna, para luego ser bajados a un ordenador PC. En dicha memoria se guarda periódicamente los datos medidos y calculados


MEDICIÓN

La medición de la calidad de energía consiste , básicamente, en

la monitorización del sistema eléctrico lo más cerca del

consumidor. La medición también puede ser efectuada en el

sistema de distribución. Esta monitorización es dividida en tres

fases :

Selección de los equipo de monitorización;

Monitorización;

Presentación de los datos obtenidos.


Selección de los equipo de Monitorización;

Para selección de los equipos más adecuados para ejecutar la

monitorización de la depresión de tensión, es de fundamental

importancia, que el equipo escogido, sea capaz de registrar

disturbios de tensión con duraciones comprendidas entre el

rango de 0,5 ciclos a un minuto, y también registre la depresión

de tensión de 0,1 a 0,9 [p.u] que representa el rango de

magnitud y duración típicas de la depresión de depresión.

Capaz de dar los demás parámetros de calidad de energía.


Con el objetivo de optimizar la monitorización y facilitar el

análisis de los datos obtenidos, es aconsejable que el equipo

posea:

Facilidad de conexión

Batería auxiliar

Memoria: poder registrar los datos y extraerlos

Facilidad para extraer la información: Interfase que permita

realizar descargas rápidas y fáciles de información

(comunicación con una computadora).

Si se requiere colocar en la intemperie, el equipo debe estar

diseñado para soportar condiciones ambientales, polvo, etc

Cumplan con la normativa

Selección de los equipo de Monitorización; (cont..)


Monitorización

Para la monitorización, inicialmente se debe definir el lugar

donde serán instalados los equipos y también el período de la

monitorización

Es aconsejable que los equipos sean instalados lo más próximos

posibles de las cargas sensibles, es decir, en las industrias, pero

también pueden ser instalados, concomitantemente, en el

sistema de transmisión y distribución. Es sugerido que estos

equipos realicen una monitorización de un mes.


Monitorización (cont..)

Una vez que se tiene el equipo de medición es importante conocer los puntos en los cuales se deben hacer las mediciones para poder tener un conocimiento global de los disturbios en la red, o si es el caso específico de la propagación de las armónicas, estas mediciones deben de ser: Mediciones de las corrientes de fase y neutro Mediciones de los voltajes de fase



El lugar de las mediciones deberá (se aconseja) de hacerse de

acuerdo al sistema, como se muestra a continuación.

Sistemas de Distribución

Para los sistemas de distribución es importante hacer las mediciones en:

Las subestaciones - Los alimentadores



Sistemas Industriales

Para las plantas industriales es recomendable hacer las mediciones en

los siguientes puntos:

Punto de conexión con el sistemas (PCC), Nodos internos de la

planta, Cargas no lineales, Bancos de capacitores

Ver plano


Presentación de los resultados

Los equipos deben registrar los datos de todas las

ocurrencias de depresión de tensión, presentando el día,

hora, así como también la magnitud y duración.


Presentación de los resultados (cont..)


Presentación de los resultados (cont..)

Grafico


THD I rel to h01 Fase1 [%] THD I rel to h01 Fase2 [%] THD I rel to h01 Fase3 [%]

Hora FASE 1 FASE 2 FASE 3

12.02.2005 22:15:00 8,77 8,77 8,77

12.02.2005 22:30:00 8,99 8,99 8,99

12.02.2005 23:00:00 9,06 9,06 9,06

12.02.2005 23:30:00 9,27 9,27 9,27

13.02.2005 00:30:00 9,50 9,50 9,50

13.02.2005 01:15:00 9,62 9,62 9,62

13.02.2005 00:45:00 9,76 9,76 9,76

12.02.2005 23:45:00 10,01 10,01 10,01

Presentación de los resultados (cont..) Tabla


Presentación de los resultados (cont..) Grafico

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