ESQUEMA DE LA PROPUESTA DE NORMA

1.- OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN1.1.- OBJETO1.2.- CAMPO DE APLICACIN

2.- DEFINICIONES3.- ABREVIATURAS Y SIGLAS 4.- REFERENCIAS NORMATIVAS

4.1.- Normas COVENIN.4.2.- Otras normas

5.- FLUCTUACIONES RPIDAS DE TENSIN (FLICKER) EN LOS SISTEMAS ELCTRICOS

5.1.- ANTECEDENTES5.2.-FUENTES

5.2.1.- Fuentes Industriales Grandes5.2.1.1.- Hornos de Arco5.2.1.2.- Motores con cargas alternativas y arranques mltiples5.2.1.3.- Soldadores Elctricos5.2.1.4.- Generadores 5.2.1.5.- Turbinas de Viento

5.2.2.- Fuentes de menor tamao5.3.- EFECTOS5.4.- RESPUESTA CARACTERSTICA DEL SISTEMA5.5.- RESPONSABILIDAD EN LA EMISIN DE FLUCTUACIONES

RPIDAS DE TENSIN (FLICKER)5.5.1.-El Usuario5.5.2.- La Empresa de Suministro de Energa Elctrica

5.6.- COMO DETECTAR FUENTES DE FLUCTUACIONES RPIDAS DE TENSIN (FLICKER)6.- LMITES DE CONTROL

6.1.- NIVELES DE COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNTICA6.2.- LMITES DE PLANIFICACIN

6.2.1.- Lmites de Planificacin para sistemas de potencia MT y AT.6.2.2.- Lmites de Planificacin para instalaciones en MT y/o AT

6.3.- LMITES DE EMISIN6.3.1.- Lmites de Emisin para equipos con In

9. MTODOS Y EQUIPOS DE MEDICIN10 REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

DOCUMENTO DE TRABAJO NORMA VENEZOLANA COVENIN

VERSIN 1.0CONTROL DE FLUCTUACIONES RAPIDAS DE

TENSIN (FLICKER) EN SISTEMAS ELCTRICOS

xxxxxxx

1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN.

1.1. Objeto.

Esta norma venezolana establece lmites de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker), as como recomendaciones para evaluar el impacto de las mismas presentes tanto en instalaciones elctricas industriales, comerciales y residenciales como en las empresas de distribucin, transporte y generacin de energa. Entre los objetivos especficos de esta norma estn:

- Regular los niveles de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) de un sistema elctrico mediante el establecimiento de lmites, de tal manera que se garantice la compatibilidad electromagntica (CEM), de las cargas y equipos asociados, con la finalidad de que estos puedan operar satisfactoriamente. Adems de no producir molestias visuales a los usuarios.

- Asegurar a los usuarios, mediante la evaluacin de la energa suministrada, una fuente de alimentacin elctrica que cumpla con los estndares de calidad establecidos en la Ley Orgnica de Servicio Elctrico y sus normativas vigentes.

- Instruir a los usuarios y diseadores de instalaciones elctricas, sobre los efectos del alto contenido de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker).

- Establecer recomendaciones para la evaluacin y diseo de instalaciones elctricas con presencia de cargas fluctuantes.

- Recomendaciones para la mitigacin de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker), evaluacin de lmites y mediciones.

1.2. Campo de Aplicacin.

Esta norma se aplica a la perturbacin conducida, fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) con un ancho de banda de 0.5 a 25Hz, en sistemas elctricos en estado de rgimen permanente en baja, media y alta tensin. Esta es aplicable a sistemas elctricos en 60 Hz con las tensiones normalizadas indicadas en la norma COVENIN 159:1997 Tensiones Normalizadas. Las recomendaciones planteadas en esta norma debern ser simuladas y validadas tcnicamente para cada caso especfico antes de su implantacin.

2

2. DEFINICIONES.

2.1. Alta TensinNivel de tensin mayor o igual que 69 kV.

2.2. Baja TensinPara los efectos de esta norma el nivel de tensin menor o igual a

1 kV.

2.3. Calidad de PotenciaConjunto de propiedades inherentes tanto del servicio como de la seal

de tensin o corriente elctrica que deben considerar tanto la continuidad del servicio como las seales de tensin y corriente elctrica, en un tiempo dado y en un espacio determinado de un sistema de potencia elctrico.

2.4. Calidad del Producto TcnicoGrado de cumplimiento de los valores admisibles establecidos en la

gaceta oficial N 37825 de la LOSEN, determinado por mediciones realizadas de los niveles de tensin del fluido elctrico y la forma de onda de la tensin suministrada por La Distribuidora.

2.5. CargaUnidad que al recibir energa elctrica es capaz de transformarla en otro

tipo de energa til.

2.6. Carga FluctuanteAquella que funciona con potencia intermitente o fluctuaciones muy

rpidas, como lo son: hornos de arco, soldadoras elctricas, arranque de grandes motores, etc.

2.7. Compatibilidad Electromagntica (CEM)Capacidad de un aparato o de un sistema para funcionar en su entorno

electromagntico, de forma satisfactoria y sin producir, perturbaciones electromagnticas intolerables para todo aquello que se encuentra en este entorno.

2.8. Empresa de Suministro de Energa ElctricaEnte dedicado a la generacin, transmisin, distribucin y/o

comercializacin de energa elctrica.

2.9. Emisor de Perturbacin ElectromagnticaDispositivo que produce campos electromagnticos que pueden

perturbar a otros equipos en su entorno.

2.10. Entorno ElectromagnticoEspacio donde coexiste un conjunto de fenmenos electromagnticos.

2.11. Equipo de Medicin

3

Instrumentos, accesorios y cableados destinados a la medicin de parmetros elctricos..2.12. Fiscalizador

Regulador o quien ejerza la funcin de fiscalizacin de conformidad con lo establecido en la Ley Orgnica del Servicio Elctrico, su Reglamento, el Contrato de Concesin y dems Normas aplicables.2.13. Frecuencia

Variacin de la amplitud de tensin y la corriente alterna en un perodo de tiempo, medida en ciclos por segundo o Hertz (Hz), con un valor de sesenta Hertz (60 Hz) y un rango de variacin de acuerdo a la normativa vigente.

2.14. Flicker de fondoFluctuacin rpida de tensin (flicker) residual presente en la red.

2.15. FlickrmetroMtodo de medicin basado en el diseo de un instrumento que mide

algunas de las cantidades representativas de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) y esta diseado segn las especificaciones dadas en la norma IEC 61000-4-15.

2.16. Fluctuacin Rpida de Tensin (flicker)Variacin regular o irregular del valor eficaz o de la amplitud de la

tensin no mas all del 10% del valor nominal con una duracin entre varios milisegundos y 10 segundos que causa el efecto de parpadeo visual, conocido como la impresin de inestabilidad de la sensacin visual inducida por las fluctuaciones del flujo luminoso de las lmparas (Ver Figura #1).

Figura #1. Fluctuacin rpida de la tensin (flicker)

Las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) normalmente se expresan como el cambio de la tensin rms dividido por la tensin promedio rms. Adems se conoce que ocurre en un rango de frecuencias que va desde 0.5 a 25Hz; demostrndose a travs de pruebas que el ojo humano es muy sensible a frecuencias moduladoras en el rango de 8 a 10Hz con variaciones de tensin en el rango de 0.3 a 0.4 por ciento de magnitud a estas frecuencias.

La relacin matemtica y la definicin de fluctuacin rpida de tensin (flicker) usada son descritas en la Figura #2 con una forma de onda de tensin sobre una modulacin cclica.

4

Donde, V = V2PK V1PK

Tensin rms de la onda modulada = V = V2PK V1PK

22 22

Tensin promedio rms = V2PK/2 + V1PK/2 = V2PK V1PK 2 2 22Porcentaje de Fluctuacin de tensin (%) = (Tensin rms de la onda modulada) / (Tensin promedio rms)

= V2PK V1PK x 100% V2PK + V1PK

Figura #2 Muestra de la forma de onda de la fluctuacin rpida de tensin (flicker) y relacin matemtica

Se mide a travs de dos ndices, a saber: ndice de severidad de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) de corto plazo (10minutos), Pst y el ndice de severidad de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) de largo plazo (2 horas), Plt.

2.17. Fluctuaciones de tensinSerie de variaciones de tensin o variacin cclica de la envolvente de la

onda de tensin.

2.18. ndice de severidad de Fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) de corto plazo, Pst

ndice que evala la severidad de las Fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) en cortos intervalos de tiempo (intervalo de observacin base de 10 minutos). Se considera Pst = 1 como el umbral de irritabilidad.

2.19. ndice de severidad de Fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) de largo plazo, Plt

ndice que evala la severidad de las Fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) en largos intervalos de tiempo (intervalo de observacin base de 2 horas), teniendo en cuenta los sucesivos valores del ndice de severidad de las

5

Fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) de corta duracin segn la siguiente expresin:

Plt = P12i=1

12 3sti

3

2.20. Inmunidad (a una perturbacin)Capacidad de un dispositivo, equipo o sistema para soportar la

presencia de una perturbacin electromagntica sin afectar su vida til.

2.21. InterarmnicosSeales de tensin o de corriente con frecuencias que no son mltiplos

de la frecuencia fundamental. Los interarmnicos son ocasionados principalmente por convertidores de frecuencia estticos, ciclo convertidores, motores de induccin y dispositivos de arco elctrico.

2.22. Interferencia ElectromagnticaDegradacin del desempeo en un dispositivo, equipo o sistema

causada por una perturbacin electromagntica.

2.23. Ley de SumatoriaLey utilizada para el clculo de los ndices de severidad de fluctuaciones

rpidas de tensin (flicker) de corto plazo, Pst; causados por varias cargas perturbadoras, la ecuacin esta representada por la siguiente frmula:

Pst = (i Pstim)1/mDonde:Psti = ndice de severidad de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) de corto plazo individual

Estudios recientes han reflejado que el valor del coeficiente m depende de las caractersticas de la fuente principal de perturbacin.

En el caso de m = 3 (Ley de sumatoria cbica), es utilizado para la mayora de los tipos de fluctuaciones de tensin donde el riesgo de coincidencia de tensin es pequeo. La ley de sumatoria cbica es generalmente aceptada y ha sido utilizada por muchos aos.

A menudo es conveniente reemplazar el Pst por un indicador equivalente del ndice severidad de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker), Ast, con la finalidad de simplificar los clculos:

Ast = Pst 3Esta sustitucin da una relacin lineal para la evaluacin de la

perturbacin total generada por mltiples fuentes de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker).

Para el caso del ndice de severidad de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) de largo plazo, Plt; el indicador equivalente del ndice severidad de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker), Alt, esta representado de la siguiente manera:

Alt = Plt 3 = Pstj 3/N = Astj/N

2.24. La DistribuidoraEmpresa que ejerce la actividad de distribucin de electricidad.

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2.25. Lmite de PlanificacinValor referencial del lmite para la emisin de perturbaciones en un

entorno particular, con el fin de coordinar los efectos contaminantes de grandes cargas e instalaciones.

2.26. Lmite de EmisinNivel de emisin mxima especificada de una fuente de perturbacin

electromagntica.

2.27. Lmite de PerturbacinNivel mximo de perturbacin electromagntica permisible medido en

condiciones especficas.

2.28. Lmite de InmunidadNivel mnimo de inmunidad especificado.

2.29. Margen de EmisinRelacin del nivel de compatibilidad electromagntica y el lmite de

emisin.

2.30. Media TensinNivel de tensin mayor que 1 kV y menor que 69 kV.

2.31. Medicin IndirectaRealizada mediante transformadores de corriente (CT) y

transformadores de tensin (PT).

2.32. NivelMagnitud de una cantidad evaluada en una manera especificada.

2.33. Nivel de Compatibilidad ElectromagnticaNivel de perturbacin electromagntica especificado, utilizado como

referencia en un entorno para coordinar los limites antes expuestos. Valor referencial para la coordinacin adecuada del lmite de planificacin sin afectar la compatibilidad electromagntica de los equipos, que forman parte del sistema de potencia. En la prctica el nivel de compatibilidad electromagntica no es un nivel mximo absoluto, aunque es poco probable, puede ser superado. Por convencin, el nivel de compatibilidad se selecciona de manera tal que exista una pequea probabilidad de exceder el nivel de perturbacin real. Sin embargo, la compatibilidad electromagntica se logra nicamente si los niveles de emisin se controlan de manera tal que, en cada ubicacin, el nivel de perturbacin que resulta de las emisiones acumulativas sea inferior al lmite de planificacin para cada dispositivo, equipo y sistema localizado en la misma ubicacin.

2.34. Nivel de Perturbacin

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Cantidad de contaminacin electromagntica que existe en una ubicacin dada, y que se origina a partir de todas las fuentes contribuyentes a la perturbacin.

2.35. Nivel de InmunidadValor mximo de una perturbacin electromagntica en la cual un

dispositivo, equipo o sistema particular funcione a un grado de rendimiento requerido.

2.36. Nivel de EmisinCantidad de perturbacin electromagntica emitida por un dispositivo,

equipo o sistema particular.

2.37. PerturbacionesDistorsiones de la onda de tensin tales como oscilaciones rpidas,

distorsiones armnicas y cualquier otro parmetro que afecte la calidad del producto tcnico.

2.38. Perturbacin ElectromagnticaFenmeno electromagntico susceptible de crear problemas en el

funcionamiento de un dispositivo, aparato o sistema (receptor victima), o de afectar desfavorablemente la materia. sta puede ser un ruido, una seal no deseada una modificacin de un medio de propagacin en s mismo.

Figura #3. Modelo de una Interferencia en una Direccin.

2.39. Punto de Acoplamiento Comn (PCC)Punto comn entre el usuario o carga perturbadora y los posibles

afectados. Este punto de la red de distribucin, es el ms prximo elctricamente

de un usuario, al que estn o pueden ser conectados otros usuarios.Como puede verse en la Figura #4 el PCC se puede encontrar en el

primario o secundario del transformador segn donde se encuentre la carga perturbadora.

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Canal de

Acoplamiento

Fuente

PE x C = IE

Receptor Victima

Donde, PE: Perturbacin Electromagntica. C: Acoplamiento.

IE: Interferencia Electromagntica.

Figura #4. Diagrama unifilar de una muestra de un sistema donde se observa varias localidades donde es posible conseguir fluctuaciones rpidas de tensin (flicker)

2.40. Punto de SuministroDonde las Instalaciones del Usuario quedan conectadas al sistema de

La Distribuidora y donde se delimitan las responsabilidades de mantenimiento y de guarda y custodia entre La Distribuidora y el Usuario.

2.41. Punto de Suministro Adicional

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MOTOR

Filtro de Armnicos

Sistema SVC

Horno de Arco

Otros Clientes y

Cargas

Media Tensin

Baja Tensin

Alta tensin

Lnea de TransmisinPCC

PCC

M MInstalaciones de BT Instalaciones de BT

PCC

MOTOR

Filtro de Armnicos

Sistema SVC

Horno de Arco

Otros Clientes y

Cargas

Media Tensin

Baja Tensin

Alta tensin

Lnea de TransmisinPCC

PCC

M MInstalaciones de BT Instalaciones de BT

MOTORMOTOR

Filtro de Armnicos

Sistema SVC

Horno de Arco

Otros Clientes y

Cargas

Media Tensin

Baja Tensin

Alta tensin

Lnea de TransmisinPCC

PCC

MM MMInstalaciones de BT Instalaciones de BT

PCCPCC

Por razones tcnicas, el Usuario podr recibir el servicio en ms de un punto de suministro y a cada uno de ellos se le aplicar la tarifa que le corresponda.

2.42. ReguladorLa Comisin Nacional de Energa Elctrica o el Ministerio de Energa y

Minas hasta que no entre sta en operacin.

2.43. Sistema Elctrico NacionalConjunto de instalaciones para la generacin, transmisin y distribucin

de electricidad en el territorio nacional y sus equipos y bienes asociados, destinados a realizar intercambios de potencia y energa elctrica dirigidos a la prestacin del servicio elctrico.

2.44. Susceptibilidad ElectromagnticaGrado de sensibilidad de un dispositivo, equipo o sistema para que

funcione satisfactoriamente en presencia de una perturbacin electromagntica.

2.45. TensinParmetro expresado en voltios entregado por La Distribuidora en el

punto de suministro a las Instalaciones del Usuario.

2.46. Tensin NominalValor eficaz de la tensin elctrica, en sus diferentes niveles de tensin,

que sirve como base para calcular las desviaciones de los parmetros elctricos que se controlarn para medir la calidad del Servicio Elctrico de Distribucin, que prestan los Distribuidores.

2.47. Umbral de irritabilidad de las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker)

Fluctuacin mxima de luminancia que puede ser soportada sin molestia por una muestra especfica de poblacin.

2.48. UsuarioPersona natural o jurdica que se beneficia con la prestacin del servicio

elctrico, bien como titular de un contrato de servicio o como receptor directo del mismo, sujeta a los derechos y obligaciones que establece la Ley Orgnica del Servicio Elctrico y su Reglamento.

2.49. Variacin de TensinAumento o disminucin del valor de la tensin de suministro respecto a

la tensin nominal.

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3. ABREVIATURAS Y SIGLAS.Ast: Indicador Equivalente del ndice de Severidad Fluctuaciones Rpidas de Tensin (flicker) de Corto Plazo.Alt: Indicador Equivalente del ndice de Severidad Fluctuaciones Rpidas de Tensin (flicker) de Largo Plazo.CA: Corriente Alterna.CC: Corriente Continua.CE: Calidad de Energa.CEM: Compatibilidad Electromagntica.CT: Transformador de Corriente.IEC: Comisin Electrotcnica Internacional.IL: Corriente de Carga.In: Corriente Nominal.LOSEN: Ley Orgnica del Servicio Elctrico NacionalPst: ndice de Severidad de Fluctuaciones Rpidas de Tensin (flicker) de Corto plazo: short term flicker perceptibilityPlt: ndice de Severidad de Fluctuaciones Rpidas de Tensin (flicker) de Largo Plazo: long term flicker perceptibilityPCC: Punto Comn de Acoplamiento.PT: Transformador de Tensin. RMS: Raz Media CuadrticaSnom: Potencia Aparente Nominal de un Equipo.Scc: Potencia Aparente de Corto CircuitoSVC: Compensador Esttico de Potencia Reactiva

4. REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en el texto, constituyen requisitos de esta Norma Venezolana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicacin. Como toda norma est sujeta a revisin, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos sobre la base de ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones ms recientes de las normas citadas seguidamente:

4.1. Normas COVENIN

COVENIN 159:1997 Tensiones normalizadas. 1era Revisin

4.2. Otras Normas

Hasta tanto no se aprueben las Normas Venezolanas COVENIN respectivas, se deben consultar las Normas siguientes:

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IEC 61000 4-15+A1, Electromagnetic Compatibility (EMC), Part 4-15, Testing and measurement techiniques. Section15: Flickermeter-Functional and design specifications.1999.

5. FLUCTUACIONES RPIDAS DE TENSIN (FLICKER) EN LOS SISTEMAS ELCTRICOS

5.1. Antecedentes

Las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) en sistemas elctricos no es nuevo, numerosos investigadores han estudiado esta perturbacin pero el tratamiento ms completo sobre la materia fue llevado a cabo cerca de 1937, dando como resultado una curva que muestra el ciclo de pulsacin de tensin al cual la fluctuacin rpida de tensin (flicker) en una lmpara de filamento de tungsteno es perceptible. Siendo el rango de frecuencia de investigacin dado entre 1 y 20Hz.

En 1930 General Electric condujo resultados sobre estudios de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) que fueron dirigidos a la produccin de las fronteras de visibilidad e irritacin causadas por tales fluctuaciones. Esta curva fue incluida en el libro de de Distribucin de General Electric y ha sido adoptada ampliamente por las empresas de suministro elctrico.

Westinghouse public los resultados de unos estudios desarrollados en 1959 de lmites de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) utilizados por las empresas suministradoras de electricidad que suplen a ms de un milln de usuario.

Otro interesante estudio de percepcin de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) fue hecho en Inglaterra. En este trabajo se mostr menor sensibilidad que la curva de General Electric. En este estudio se investig la manera en la cual el ojo humano percibe las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) causado por mltiples perturbaciones sinusoidales de tensin. Los resultados mostraron la perceptibilidad del ojo humano con respecto a las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) en trminos de la ponderacin de la raz cuadrada de las componentes de frecuencias individuales.

Las cargas fluctuantes originan fluctuaciones rpidas de tensin que son percibidas por el usuario como parpadeo (flicker) en las lmparas, el cual le ocasiona molestia visual. Este fenmeno depende fundamentalmente de la amplitud, frecuencia y duracin de dichas fluctuaciones rpidas de tensin.

Idealmente las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) originadas por un solo usuario pueden ser limitadas a un valor aceptable en cualquier punto de la red. Los lmites recomendados buscan estabilizar y minimizar las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) generado por un usuario.

5.2. Fuentes

Existe una gran cantidad de dispositivos que producen fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) a nivel residencial, comercial e industrial. La razn principal del incremento de estudios referentes a las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) en los sistemas de potencia se debe por un lado al desarrollo y

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amplia utilizacin de dispositivos de electrnica de estado slido a nivel mundial, los cuales son sensibles a estas y adems a la apertura de mercado en el sector elctrico de algunos pases, lo que a su vez aumenta la competitividad entre las empresas de suministro. A continuacin se detallar una serie de tipos de carga, las cuales son fuentes generadoras de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker).

5.2.1. Fuentes Industriales Grandes

Es importante observar que las fluctuaciones de tensin causadas por las cargas industriales grandes podran afectar a una gran cantidad de otros consumidores conectados a la misma red elctrica. De estos equipos los que mas comnmente provocan este tipo de perturbacin son: hornos de arco, soldadoras elctricas, motores con cargas alternativas y arranques mltiples, etc. En el caso de los hornos de arco y las soldadoras de arco las fluctuaciones de tensin causadas por ellos pueden ser pensadas como componentes interarmnicas de baja frecuencia.

5.2.1.1. Hornos de Arco

Esta carga a menudo representa el usuario ms grande que pueda tener una compaa distribuidora de energa elctrica. Se encuentran en industrias siderrgicas y generalmente la Distribuidora les provee ms de 100MVA. Este tipo de horno es considerado como el mayor productor de fluctuaciones de tensin ya que posee alto factor de carga y de potencia durante su operacin.

Dicha operacin tiene dos perodos: fundicin y refinacin pero es en el primer perodo cuando las fluctuaciones de tensin producidas por esta carga pueden afectar el funcionamiento del sistema elctrico adems de producir fluctuaciones rpidas de tensin (flicker).

Existen dos parmetros que determinan las fluctuaciones de tensin producidas por el horno como lo son: la impedancia del sistema por arriba del PCC y la impedancia del transformador del horno. Adems desde 1996 se introdujo una constante llamada depresin de tensin de cortocircuito (SCVD) la cual relaciona el tamao del horno de arco con la resistencia del sistema, es decir, el cambio de tensin en el PCC que ocurre cuando los electrodos del horno son tomados del cortocircuito abierto en el momento de introducirlos en la carga fundida.

5.2.1.2. Motores con cargas alternativas y arranques mltiples

En esta categora se incluyen principalmente grandes motores asncronos (induccin): ventiladores, bombas, compresores, refrigeradores, ascensores, mquinas herramienta, gras, etc.

En el momento del arranque un motor absorbe una corriente tan grande que puede llegar a siete (7) veces la corriente nominal, desarrollando a su vez un gran torque que puede llegar a ser 160% de su valor nominal. Esto trae como consecuencia variables cadas momentneas de tensin en el sistema de distribucin principal, dependiendo de las caractersticas de la red elctrica y de otros equipos conectados. Estas cadas de tensin pueden ocasionar el mal funcionamiento de los equipos que estn conectados al sistema elctrico,

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pudiendo llegar a la interrupcin total del servicio debido al disparo de protecciones de sobrecorriente, etc.

5.2.1.3. Soldadores Elctricos

Estos causan una gran variedad de perturbaciones incluyendo grandes fluctuaciones de tensin. Generalmente, la mayora de los soldadores estn situados en fbricas, donde est demanda es solo un pequeo porcentaje de la carga total. Las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) son producidas generalmente por la electrnica de potencia incluida en el equipo de soldadura.

El problema principal se hace realmente serio cuando un transformador alimenta muchos soldadores que tengan operaciones al azar e independientes y ocasionalmente encienden varios soldadores al mismo tiempo. La cada de tensin en ese momento produce no slo fluctuaciones de tensin sino tambin causa varias soldaduras fras (malas soldaduras).

5.2.1.4. Generadores

Los generadores movidos por motor son probablemente responsables de la mayora de los casos de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) originados fuera de la carga. El origen de las fluctuaciones de tensin del generador arraiga en el cambio de fuerzas tangenciales y la velocidad angular.

Recientemente, este problema se confina a sistemas de potencia muy pequeos o donde existan casos de generadores movidos por motor usados como reserva.

5.2.1.5. Turbinas de Viento

Las turbinas de viento, al igual que cualquier generador elctrico, son elementos electromecnicos que introducen la energa generada a la red. Se utilizan en forma aislada o en una granja de viento, cuando la conexin elctrica a la subestacin ms cercana de electricidad sea dbil, y donde la demanda local de electricidad pueda ser mucho menor que la capacidad de generacin del viento.

La causa principal de las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker), se debe al suicheo (cambio) entre encendido-apagado cuando el viento lleva al generador a una velocidad cercana a la velocidad de corte.

5.2.2. Fuentes de menor tamao

Incluye todos los elementos de estado slido gracias a los cuales es posible obtener fuentes de poder ininterrumpidas (UPS), inversores, rectificadores, controladores de velocidad para motores.

A estos se le agregan: mquinas de rayos X, mquinas fotocopiadoras, conmutacin de bancos de condensadores para correccin del factor de potencia, algunas clases de equipos residenciales de BT, entre otros.

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5.3. Efectos

Estas fluctuaciones pueden afectar el funcionamiento de equipos sensibles (sin llegar a daos irreparables), como lo son: sistemas digitales de control, electromedicina, PLC, instrumentacin, etc; que a su vez contribuyen a la contaminacin de la red estableciendo un compromiso entre la emisin e inmunidad que debe ser resuelto por la CEM.

Anomalas en los Sistemas de Iluminacin, en especial en lmparas incandescentes y de descarga. La tabla de la Figura #5 muestra las principales caractersticas de las distintas fuentes luminosas y sus comportamientos segn la tensin.

Debido a que la sensacin de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) es acumulativa, es posible encontrar en la literatura mdica numerosas referencias sobre sus efectos. Entre los ms normales se encuentra el cansancio visual y dependiendo de la frecuencia del fenmeno y de la sensibilidad de la persona que lo percibe, puede ocasionar cefaleas, migraas, ser causa de estrs y hasta llegar a ser un riesgo de salud, particularmente para las personas propensas a la epilepsia debido a que puede ocasionar crisis convulsivas.

Fuentes Luminosas

Fluorescencia Incandescencia Vapor de sodio a baja

presin

Vapor de sodio a alta

presin

Vapor de mercurio a alta

presin

Tipo de Lmparas

Rectilnea, circular, de un solo casquillo, compacta, miniatura o de sustitucin

Estndar, fantasa, halgena BT o MTB.

con distintos casquillos

Ampolla fluorescente, luz mixta con yoduros metlicos, con distintos casquillos.

Potencia Elctrica (W)

De 45 a 65 De 5 a 2000 de 18 a 180 De 35 a 1000 De 35 a 3500

Eficacia luminosa (lm.W-1)

De 35 a 104 De 8 a 25 De 100 a 200

De 37 a 150 De 11 a 120

Comportamiento al ponerla en tensin

Despus del cebado se obtiene flujo luminoso completo. Una corriente de precalentamiento de algunos segundos puede alcanzar 2IN

El flujo luminoso es inmediato. La sobreintensidad puede alcanzar14IN

Hay una espera entre 5 y 10 minutos desde que se pone en tensin hasta que se obtiene el flujo luminoso completo. No hay sobreintensidad notable.

Hay una espera entre 5 y 7 minutos desde que se pone en tensin hasta que se obtiene el flujo luminoso completo. La sobreintensidad puede alcanzar 1,2 o 1,3IN

Hay una espera entre 1 y 4 minutos desde que se pone en tensin hasta que se obtiene el flujo luminoso completo. La sobreintensidad puede alcanzar 1,5 o 1,7IN

15

Comportamiento frente a

fluctuaciones de la tensin

de alimentacin

Solo se perturba con fluctuaciones 2 o 3 veces ms que las que afectan a las lmparas de incandescencia. Esto es debido a la remanencia del depsito fluorescente.

Especialmente sensibles a las pequeas variaciones de tensin repetidas. Esto se debe a la pequea constante trmica de los filamentos.

Muy sensible, puesto que su

inercia trmica es la plasma de la

descarga luminosa.

dem que la lmpara de

vapor de sodio a baja

presin.

dem que la lmpara de

vapor de sodio a baja presin

Figura #5. Principales caractersticas y comportamiento frente a las variaciones de tensin de distintas fuentes luminosas

Los monitores y receptores de televisin tiene cierta sensibilidad a las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker). Esta sensibilidad vara segn el aparato.

5.4. Respuesta Caracterstica del Sistema

Las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) sern ms severas en sitios donde la carga fluctuante esta cerca, a medida que se aleje elctricamente el efecto ser menor. Esta perturbacin emitida en un nivel de tensin se transfiere prcticamente por entero a los niveles de tensin inferiores; de los niveles inferiores a los superiores prcticamente no existe transferencia.

Las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) dependen fuertemente de la impedancia de la red en el punto de acoplamiento comn (PCC), el cual esta clsicamente relacionado con el nivel de cortocircuito. El valor de la potencia de cortocircuito debe ser mayor que la potencia de las cargas fluctuantes para que no ocurra este fenmeno.

Es por ello que cuando se tiene una fuente firme, es decir, aquella que tiene una alta potencia de cortocircuito y baja impedancia se obtiene menores fluctuaciones de tensin ante fluctuaciones en la corriente de la carga.

5.5. Responsabilidad en la emisin de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker)

Las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) en sistemas elctricos son producidas por cargas fluctuantes conectadas al mismo. La proximidad entre el usuario y la Distribuidora envuelve una responsabilidad dividida entre ambos.

5.5.1. El Usuario.

La responsabilidad del usuario es velar por que las perturbaciones producidas por los equipos elctricos conectados dentro de sus instalaciones no sobrepasen los lmites establecidos en esta norma. El usuario debe evitar que su contaminacin de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) transmitida, desde su punto comn de acoplamiento PCC, influya en el desmejoramiento de la calidad de energa tanto de otro usuario como de la empresa de suministro

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de energa elctrica. Esto con el fin de garantizar que los lmites de compatibilidad establecidos en esta norma no sean excedidos.

5.5.2. La Empresa de Suministro de Energa Elctrica.

La empresa es responsable de mantener valores adecuados de impedancia (nivel de cortocircuito) con el fin de que la fluctuacin rpida de tensin (Flicker) en el punto de comn acoplamiento no exceda los niveles de compatibilidad y cumpla con los lmites de planificacin establecidos en esta norma. Todo con el objetivo final de disponer de una fuente de alimentacin de energa elctrica que cumpla con el estndar de calidad establecido en la LOSEN y sus normativas vigentes.

5.6. Como detectar fuentes de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker)

El primer paso para detectar una fuente de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) es determinar el punto de medicin (PCC), es decir, aguas arriba o aguas abajo de dicha fuente. Esta puede ser determinada la mayora de las veces examinando la variacin en la magnitud de la corriente en el momento que fluctuaba la tensin. Si la variacin de corriente es pequea con respecto a la variacin de tensin entonces la perturbacin est probablemente aguas arriba del punto de medicin. Por el contrario una variacin grande en la corriente acompaada por la fluctuacin de tensin sealara que la perturbacin esta aguas abajo del punto de medicin.

El fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) es una perturbacin en la amplitud de la tensin, de tipo conducida, no simtrico (distinto en cada fase).

En general las fluctuaciones rpidas de tensin, tienen caractersticas variables en el tiempo y es necesario fijar un perodo de observacin considerado significativo y evaluar en modo estadstico la variacin de la sensacin instantnea en el mismo perodo.

6. LMITES DE CONTROLLos lmites de control establecidos en esta norma estn basados en una

probabilidad de ocurrencia del 95% del tiempo de medicin.

6.1. Niveles de Compatibilidad Electromagntica.

En esta norma se establecen los valores de referencia (tabla #1) para coordinar la emisin y la inmunidad entre equipos emisores y susceptibles, con el fin de medir los niveles de CEM en todo el sistema incluyendo la red de suministro y las cargas conectadas. Estos niveles estn fijados para sistemas de baja y media tensin.

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Tabla # 1. Niveles de Compatibilidad Electromagntica para sistemas de potencia BT y MT.

NIVELES de CEMPst 1Plt 0.8

Nota: Estos lmites estn fijados en concordancia con las normas IEC 61000-2-2 y IEC 61000-3-7.

6.2. Lmites de Planificacin.

6.2.1. Limites de Planificacin para redes de MT y AT.

Estos lmites son usados para propsito de planificacin y evaluacin del impacto de todas las cargas e instalaciones grandes conectadas en cualquier PCC de la red de suministro de MT y AT.

Los lmites de planificacin deben ser iguales o menores que los niveles de compatibilidad. Son especificados por la Distribuidora y pueden ser considerados como objetivos internos de calidad de la misma.

Tabla # 2. Lmites de planificacin para sistemas de potencia de MT y AT.

Lmites de PlanificacinMT AT

Pst 0.9 0.5Plt 07 0.6

Nota 1: Estos lmites estn fijados en concordancia con la IEC 61000-3-7.Nota 2: No existen lmites de planificacin en BT debido a que estos son fijados para cargas e instalaciones grandes

6.2.2. Lmites de Planificacin para instalaciones en MT y/o AT.

Estos lmites son obtenidos en funcin de la potencia de suministro contratada por el usuario, SL, y la potencia de cortocircuito Scc en el punto de suministro de energa del usuario (medidor). Para la determinacin de SL se deber considerar un factor de potencia de 0.9. Adems el punto de acoplamiento comn (PCC) debe estar ubicado en dicho punto de suministro.

Tabla # 3. Lmites de planificacin para instalaciones en MT y/o AT.

Usuario en MT y AT.SL/ Scc = K2

PstK2 0.005 0.37

0.005< K2 0.02 0.580.0020.04 0.80

Nota: Estos lmites estn fijados en concordancia con Criterios Tcnicos NSTD de Guatemala.

6.3. Lmites de Emisin.

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6.3.1. Lmites de Emisin para equipos con In < 16 A (solo para fabricantes).

Los lmites sern aplicables a las fluctuaciones de tensin y fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) en las terminales de suministro (en BT) del equipo bajo prueba.

Estos lmites deben ser considerados a la hora de hacer las pruebas a equipos con In < 16A por fase y no sujetos a conexiones condicionales.

Tabla # 4. Lmites de emisin para equipos con In

Nota: Estos lmites estn fijados en concordancia con la norma ENRE N99/97 de Argentina

6.3.2.3. Lmite de Emisin Individual para instalaciones con P 50KW conectados en BT.

Estos lmites son medidos en el punto de suministro sobre la impedancia de referencia fijada anteriormente o sobre una impedancia tal que produzca una cada de tensin menor al 3% para la mxima demanda del usuario, la que resulte menor.

Los limites de emisin individuales se obtienen en funcin de la relacin de la capacidad de suministro contratada por el usuario, SL, y la potencia del centro de transformacin MT/BT donde se encuentra conectado el usuario SMT/BT. Para la determinacin de SL se deber considerar un factor de potencia de 0.9.Tabla # 6. Lmite de Emisin Individual para instalaciones con P 50KW conectados en BT.

PL/ PMT/BT = K1 PstK10.1 0.37

0.1

Si SL/Scc < 1%, en este caso el fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) no provoca molestias

Si 1% SL/Scc< 2%, en este caso existe una zona de incertidumbre donde la molestia admisible depende en gran parte del tipo de carga.

Si SL/Scc 2%, en este caso se toman medidas para reducir las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) a un nivel admisible.

Estimacin de la influencia de un Horno de Arco.Puede obtenerse una estimacin del valor del Pst para un horno de arco

de AC con la ayuda de la siguiente frmula experimental:Pst = Kst Sccf/ Sccn

Donde:Kst = coeficiente experimental (comprendido entre 48 y 85 con un valor medio igual a 61 y un valor aconsejado igual a 75)Sccf = potencia de cortocircuito del horno, periodo de fundicin.Sccn = potencia de cortocircuito de la red a nivel del PCC.

Estimacin de la influencia de un Horno de Arco con un sistema SVCPuede obtenerse una estimacin del valor del Pst para un horno de arco

de AC que tiene un SVC, con la ayuda de la siguiente frmula experimental:Pst = Kst x Sccf/Sccnx 1/ Rsvc x CAT/BT

Donde: RSVC = Factor de reduccin aportado por una instalacin de compensacin esttica.CAT/BT = Coeficiente de atenuacin para transmisin de flicker de la AT a BT (entre 0.5 y 1) Paso 4. Justificacin de realizar un estudio detallado.

Si se presenta alguna de las dos condiciones, que a continuacin se describen, se justifica la aplicacin de un estudio detallado de lmites de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker):

Si la potencia de la carga es mayor con respecto a la potencia de cortocircuito en el PCC.

Si se prev la instalacin de cargas fluctuantes, como las descritas en el punto 5.2.

Paso 5. Medicin de Parmetros ElctricosSe procede a la instalacin de un registrador de parmetros elctricos en

el PCC escogido. Con esta medicin se obtendrn los niveles de severidad de parpadeo Pst y Plt con el efecto combinado de mltiples cargas y la impedancia de la red de alimentacin. El registrador debe medir durante por lo menos un perodo de 7 das continuos, con intervalos de medicin para el Pst, de 10min y para el Plt, de 2 horas.

Paso 6. Caracterizar las Cargas Generadoras de Fluctuaciones rpidas de tensin (flicker)

En este paso se procede a realizar mediciones instantneas a la entrada de las cargas perturbadoras con el fin de registrar el nivel de las fluctuaciones

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rpidas de tensin. A continuacin se presenta una clasificacin de cargas perturbadoras presentes en un sistema de distribucin segn el nivel de tensin.

A. Instalaciones de Baja tensin.Estas instalaciones pueden ser residenciales y comerciales en donde existan cargas perturbadoras tales como:

Equipos de rayos X. Bombas de sistemas hidroneumticos. Aires Acondicionados. Impresoras lser Grandes fotocopiadoras, entre otras.

B. Instalaciones de Media y Alta tensin.Estas instalaciones pueden ser industriales en donde existan cargas perturbadoras tales como:

Hornos de arco. Mquinas Soldadoras. Grandes Motores con cargas intermitentes. Turbinas de viento. Generadores, entre otras.

C. Redes de Distribucin de Media y Alta tensin.

Paso 7. Procedimiento para evaluar en Instalaciones de MT y AT

Para evaluar los niveles de emisin de flicker mediante mediciones directas pueden aplicarse los siguientes mtodos:

En caso que el flicker de fondo es bajo, Pst < 0.5, siendo este un valor tpico, el nivel de emisin debe ser medido en el PCC de la siguiente manera:

- Con la carga fluctuante del usuario conectada.- Con la carga fluctuante y cualquier equipo de compensacin del usuario desconectado.

El primer valor de Pst es sustrado del segundo usando la ley cbica:Psti = ( Pst3 with Pst3 without ) 1/3

Este mtodo proporciona la emisin convencional de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) del usuario.

En caso que el flicker de fondoes alto Pst 0.5, para medir el nivel de emisin en el PCC un mtodo mas redefinido debe ser usado, como por ejemplo la conexin simultnea de registradores en distintos puntos (ver figura #6). El primer registrador puede ser colocado en el PCC del usuario de MT o AT y el segundo registrador en las redes de BT ms cercanas del mismo usuario. La conexin de estos registradores se debe hacer de manera cautelosa debido a los siguientes factores:

- Si la fuente perturbadora puede producir unas fluctuaciones rpida de tensin desbalanceadas (la cargas tpicas de esta naturaleza son: mquinas soldadoras monofsicas, hornos de

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induccin, hornos de silicona) los niveles de flicker deben ser medidos en todas las tres (3) fases, el peor caso debe ser considerado.

- La eleccin de la conexin del registrador entre fase y neutro o fase y fase debe hacerse segura ya que estas representan la correcta imagen de la tensin de fase que finalmente alimentan los equipos de iluminacin los cuales son sensibles a las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker).

Se recomienda tambin conocer la curva de carga (potencia activa) del usuario en el PCC para correlacionarla con los resultados de la medicin de Pst. De esta forma se puede confirmar si la perturbacin viene de dicha instalacin o por el contrario de otras instalaciones conectadas a la red.

Otra forma de evaluar los niveles de emisin es simulando una inyeccin de corriente de la carga del usuario dentro de un modelo del sistema de suministro de energa. Estas simulaciones se pueden realizar sin la carga presumiblemente perturbadora, con o sin la compensacin reactiva instalada, etc.

Figura #6. Instalaciones con cargas perturbadoras evaluadas mediante varios registradores

Fuente: UIEpart.doc

Paso 8. Determinar los lmites de las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker).

En este paso se aplicarn los lmites establecidos en la seccin 6, considerando el estudio de perfil de carga del paso anterior, la determinacin de los lmites de emisin es la siguiente:

A. Instalaciones de Baja tensin.

23

21

AT

MT (20KV)

Usuario

Horno de Induccin

Suministro a otros Usuarios

EAT

Usuario Horno de Arco

BT

BT Red Pblica

Usuario Horno de Silicona

1

2

Flickermetro N 1

Flickermetro N 2

221

AT

MT (20KV)

Usuario

Horno de Induccin

Suministro a otros Usuarios

EAT

Usuario Horno de Arco

BT

BT Red Pblica

Usuario Horno de Silicona

1

2

Flickermetro N 1

Flickermetro N 2

11

AT

MT (20KV)

Usuario

Horno de Induccin

Suministro a otros Usuarios

EAT

Usuario Horno de Arco

BT

BT Red Pblica

Usuario Horno de Silicona

11

22

Flickermetro N 1

Flickermetro N 2

En el caso de instalaciones de baja tensin, se tom en cuenta la carga mxima en cada una de ellas. Para instalaciones donde la potencia es menor a 10KW se le aplicarn los lmites de la seccin 6.3.2.1, para instalaciones con una potencia comprendida entre 10Kw < Pl< 50Kw los lmites de emisin correspondientes sern los de la seccin 6.3.2.2 y para instalaciones de tienen una potencia mayor a 50Kw se le aplicarn los lmites de la seccin 6.3.2.3.

Para equipos con corriente nominal menor a 16 A, se seleccionarn los lmites de la seccin 6.3.1.

B. Instalaciones de Media y Alta tensin.

Para las instalaciones de media y alta tensin se seleccionaran los lmites de planificacin indicados de la seccin 6.2.1

C. Redes de Distribucin de Media y Alta tensin En este caso se aplicarn los lmites de planificacin de la seccin 6.2.2.

Estos lmites de planificacin son aplicables en cualquier punto de la red.

Paso 9. Tcnicas para el control de cargas perturbadorasExisten varias tcnicas de control de fluctuaciones rpidas de tensin

(flicker) algunas de ellas son:

Modificacin de la Carga PerturbadoraLas fluctuaciones rpidas de tensin se pueden atenuar modificando el

ciclo de trabajo de la carga perturbadora: el ritmo de soldadura en las soldadoras, la rapidez de rellenado de los hornos de arco, el modo de arranque de un motor cuando es directo y frecuente puede ser llevado a un tipo de arranque que disminuya la sobreintensidad.

Volante de Inercia (UPS Rotativo)En casos donde la carga giratoria provoque fluctuaciones rpidas de

tensin, la insercin de un volante de inercia sobre el eje del motor las reduce. Estos mecanismos forman parte de un sistema de alimentacin ininterrumpible llamado UPS Rotativo, los cuales cuando aparece una bajada tensin, liberan la energa mecnica almacenada, manteniendo la tensin de alimentacin.

Modificacin de la RedSegn el contexto de la red, se consideran dos mtodos:

Distanciar (aislar) la carga perturbadora de los circuitos de iluminacin.

Aumentar la potencia de cortocircuito de la red decrementando la impedancia en el punto de acoplamiento comn (PCC).

Para aplicar estas tcnicas de control se pueden considerar los siguientes esquemas:

Conexin de los circuitos de iluminacin lo ms cerca posible del transformador que lo alimenta.

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En BT, aumento de la seccin de los conductores. Conexin de la carga perturbadora a una red de tensin mayor. Alimentacin de la carga por un transformador independiente.

Condensador en Serie.La introduccin de un condensador en serie en la red (ver Figura #7)

aguas arriba del PCC de la carga perturbadora y de los circuitos sensibles a las fluctuaciones rpidas de tensin, puede disminuir stas a la mitad debido a que reduce la reactancia de la lnea y con ello la impedancia en el PCC. La ventaja que presenta es que adems asegura una produccin de potencia reactiva. El inconveniente que presenta es que hay que proteger los condensadores contra cortocircuitos aguas abajo.

Figura #7. Condensador en serie en la red.Fuente: CT n 176

Reactancia en serieSi se utiliza en combinacin con Hornos de Arco se puede alcanzar una

reduccin de las fluctuaciones rpidas de tensin del 30%.Esta reactancia se coloca en serie con la alimentacin del horno, aguas

abajo del PCC (ver Figura #8). La principal ventaja de utilizar esta tcnica de control es que reduce la potencia de cortocircuito demandada por el horno. Adems estabiliza el arco del horno, con ello las fluctuaciones rpidas de tensin son menos bruscas y el funcionamiento aleatorio del arco se reduce.

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Generador de Flicker

Red Sensible al Flicker

Condensador en serie

Generador de Flicker

Red Sensible al Flicker

Condensador en serie

La influencia de esta reactancia en sobre la emisin de fluctuaciones rpidas de tensin (Flicker) puede ser estimada por la modificacin de la reactancia y la potencia de cortocircuito del horno, Xf y Sccf respectivamente. El nico inconveniente es su consumo de potencia reactiva.

Figura #8. Reactancia en serieFuente: CT n 176

Compensador Esttico de Potencia Reactiva (SVC) Este equipo sirve para compensar automticamente la potencia reactiva

(ver Figura #9). Con su utilizacin las fluctuaciones rpidas de tensin pueden ser reducidas entre un 25% y un 50%.

Para estimar el coeficiente de reduccin de las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) que se obtiene mediante la utilizacin del SVC, se utiliza la siguiente frmula:

RSVC = 1 + (0.75) SSVC/SfDonde:RSVC: Factor de reduccin de PstSSVC: Potencia del compensador (en var.)Sf: Potencia del horno (en VA)

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Generador de Flicker

Red Sensible al Flicker

Reactancia en serie

Generador de Flicker

Red Sensible al FlickerGenerador de

Flicker

Red Sensible al Flicker

Reactancia en serie

Generador de Flicker

Red Sensible al Flicker

Compensador Esttico

Generador de Flicker

Red Sensible al Flicker

Compensador Esttico

Figura #9. Esquema de la instalacin de un compensador esttico de potencia reactivaFuente: CT N 176

En la tabla #6 se muestran las posibles tcnicas de control que se pueden utilizar y su rentabilidad, para las cuatro principales cargas perturbadoras.

Tabla #6. Tcnicas de mitigacin para las cuatro principales fuentes de perturbacin.

SolucionesCargas Fluctuantes

Arranque de Motores

Motor con carga

fluctuante

Horno de Arco MquinaSoldadora

Modificacin de la Carga Perturbadora

+ C - + B + B

Volate de Inercia - + A - -Modificacin de la Red + B + B + A + BCondensador en serie + B + B + C + BReactancia en serie - - + A -Compensador Esttico (SVC)

+ B + B + A + B

Donde:- : Tcnicamente inadecuado +: Tcnicamente posibleA: Frecuentemente econmico B: Quizs rentable C: Pocas veces rentable

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28

Si

el PCC

Paso 2: Calcular el

Nivel de Corto Circuit o (Scc)

Paso 3: Estimar la influencia de la carga perturbadora

Paso 4: Se Justifica la

Necesidad de un Estudio Detallado ?

Paso 7: Evaluacin para Instalaciones de MT y AT

Cumple los Limites?

Paso 9: Aplicacin de tcnicas de

control

Paso 11: Puesta en Servicio del Equipo de Control,

Verificacin y Mediciones.

No

El PCC Evaluado Cumple con los Limites Establecidos en esta Norma

Paso 5: Medicin de Parmetros Elctricos

Paso 6: Caracterizar las Cargas Generadoras de las fluctuaciones rpidas de tensin (flicker)

No

Si

Paso 8

La Demanda Registrada en el PCC

< 10 kW

Lmites indicados en el punto 6.3.2.1

Si No

La Demanda Registrada en el PCC

10 KW< P < 50KW

La Demanda Registrada en el PCC

< 50KW

Instalaciones de MT y AT

Redes de MT y AT

Si

Si

Si

Si

No

No

No

Lmites indicados en el

punto 6.3.2.2

Lmites indicados en el punto 6.3.2.3

Lmites indicados en el

punto 6.2.2

Lmites indicados en el

punto 6.2.1

Paso 1: Elegir

Cumple con los Lmites

establecidos?

Si

No

Figura 10. Procedimiento a seguir en la Aplicacin de los Lmites.

8. MTODOS Y EQUIPOS DE MEDICIN

A. Variables de Medicin.Se miden las fluctuaciones del valor eficaz de la tensin en cada fase (tanto para instalaciones trifsicas como monofsicas), dependiendo del contexto, la tensin medida puede ser de fase-neutro o fase-fase. En el caso medicin de corriente sta se puede realizar para cada conductor incluyendo el conductor de tierra y tambin se puede realizar simultneamente con las mediciones de tensin.

B. Puntos de Medicin.El punto de medicin ser el punto de acoplamiento comn (PCC), el

cual vara dependiendo del contexto. Dichos puntos de medicin se seleccionaran aleatoriamente o donde se sospeche la existencia de cargas perturbadoras.Baja Tensin: el punto de acoplamiento comn estar ubicado en la cercana del medidor de energa.Media y Alta Tensin: el punto de acoplamiento comn estar ubicado en punto de suministro de energa del usuario (medidor).

C. Perodo de Medicin.El perodo de medicin mnimo es de siete (7) das consecutivos. En

cada perodo de medicin los valores instantneos de Pst y Plt son medidos y promediados por intervalos de diez (10) minutos y dos (2) horas respectivamente. El Plt se determina a partir de 12 medidas consecutivas de 10 minutos.

D. Especificaciones del equipo de medicin de fluctuaciones rpidas de tensin (flicker).

Se enumeran a continuacin las caractersticas que debe cumplir el equipo de medida de fluctuaciones rpidas de tensin para verificar los niveles de emisin definidos en esta norma. Estas caractersticas siguen las recomendaciones dadas por la norma IEC 61000-4-15.

1. Tipo de equipoDigital o Analgico conforme a las especificaciones de los Bloques que lo constituyen desde el 1 hasta el 5 segn la norma IEC 61000-4-15. Modo de operacin contino.

2. Error mximo permisibleEl nivel de tolerancia permisible es de 0.5%. 3. Rango de MedicinEl rango de operacin para el Pst es de 0 a 4.

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4. Caractersticas del circuito de entrada de tensinTensiones nominales (UN): 120 o 220 V (+20% / -30%).Nivel de aislamiento de 2 kV rms durante un minuto, y 2 kV pico para un impulso de 1,2/50 microsegundos.Factor de cresta: 1,5 - 2 UN.

5. Almacenamiento internoDe al menos 7 das sin realizar descargas intermedias, tomando muestras cada 10 minutos.

6. SalidasInterface serie o paralela para computadora que permita obtener el/los archivo/s de la medicin en formato ASCII.

7. Condiciones ambientalesTemperatura de operacin: 0 C a +40 C.Temperatura de almacenamiento: 10 C a +55 CHumedad relativa en operacin: 45% a 95%.Presiones baromtricas: 860 mbar a 1080 mbar.

8. Tests de compatibilidad electromagnticaSegn norma IEC 61000-4-15.

9. Tests de condiciones climticasSegn norma IEC 61000-4-15.

10. Proteccin de Hermeticidad:IP65 segn norma IEC 529

10. Caractersticas de los transductoresCuando sea necesario el empleo de transformadores de tensin o de corriente, estos debern tener caractersticas acordes con la del instrumento. La precisin de los transformadores de tensin (PTs) es independiente de la carga que puesta en el secundario y debe ser de 0.5% mientras que para los transformadores de corriente (CTs) es de 0.3%

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9. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

IEC 61000-2-2, Electromagnetic Compatibility (EMC) , Part 2-2, Environment Compatibility Levels for Low Frecuency Conducted Disturbances and Signalling in Public Low Voltage Power Supply Systems, 2000.

IEC 61000-3-3, Electromagnetic Compatibility (EMC), Part 3-3, Limits Limitations of tensin fluctuations and fluctuaciones rpidas de tensin (flicker) in low-voltage supl systems for equipment with rated current 16A. 2002.

IEC 61000-3-7, Electromagnetic Compatibility (EMC), Part 3-7, Limits Assessment of emission limits for fluctuating loads in MV and HV power systems. 1996.

ENRE 0099/1997, Base Metodolgica para el Control de la Emisin de Perturbaciones - Producto Tcnico - Etapa 2.

ENRE 0184/2000, Base Metodolgica para el Control del Producto Tcnico-Etapa 2.

Criterios Tcnicos. Normas NTSD.Comisin Nacional de Energa Elctrica. 1998.

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ANEXO 1Clasificacin tpica de equipos elctricos (consumidores finales) por sector econmico.

Sector Aplicacin Equipo Nivel de tensin

Consumo de Potencia

Rural y Residencial

Iluminacin Lmpara incandecente Lmpara fluorescente. 110

220*< 5KW

Generacin de Calor

Estufa.Horno y tostador.Calentador de agua.Plancha.Secador de cabello.Cafetera

Produccin de motor (motor)

Lavadora.Nevera (compresor). Trituradora.

Mquina de coser.Licuadora.

Electrnica de Potencia

Televisor.Equipo de sonido.Computador.video-grabadora.Radio/reloj.

Comercial Iluminacin Lmpara incandecente Lmpara fluorescente. 110

220*< 50KW

Generacin de Calor

Estufa.Cafetera

Produccin de motor (motor)

Nevera.

Electrnica de Potencia

Televisor.Radio/reloj.Computador.

Industrial Iluminacin Lmpara incandescente.Lmpara fluorescente.

L. fluorescente de alta intensidad de descarga

110220

> 50KW

Generacin deCalor

Hornos (de induccin, de arco,de coccin, rotatorios).

Secadoras Calentadoras de agua

220440

Produccin demotor (motor)

Ventiladores.Bombas. Molinos.Agitadores. Compresores de aire.Compresores para refrigerante.Motores para accionamiento.Maquinas y Herramientas.

220-440-2200**

Electrnica de Potencia

Reguladores de Velocidad.Reguladores de tensin.Convertidores estticos.Arrancadores suaves.Equipos de Control (PLCs)Fuentes de potencia

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ininterrumpidas (UPSs).Sistema de cmputos.Filtro de Armnicos.

220*: exclusivamente para el calentador de agua, estufa y horno.2200**: tensin para equipos de alta demanda de potencia.Fuente: Sistemas_Elctricos.pdf

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1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN.1.1. Objeto.1.2. Campo de Aplicacin.

2. DEFINICIONES.3. ABREVIATURAS Y SIGLAS.