Normas IEEE y IEC sobre regulaciones en THD para sistemas de baja y media tensión

En la bibliografía presente en la red de internet a través de los portales de la IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) y de la IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) se encuentran diversos documentos y revisiones sobre los mismos en los cuales se dan los lineamientos en media y baja tensión (debido a que en alta tensión es prácticamente improbable por razones técnicas) referidos a las perturbaciones debidas a los armónicos en el sistema eléctrico. Así “La norma IEEE-519 ha evolucionado desde los años 80, su alcance es el control de armónicos en sistemas de potencia.

En IEC el trabajo de normalización en el campo de la compatibilidad electromagnética para fenómenos electromagnéticos conducidos tuvo como resultado la familia de normas IEC 555. En esta familia se establecían límites de emisión de armónicos y flicker de equipos individuales. Las versiones actuales de estas normas son las IEC 61000-3-2 e IEC 61000-3-3, y establecen límites de emisión a 230 V 50 Hz.

Por otra parte dentro del ámbito IEC, han sido publicados reportes técnicos que establecen límites de distorsión armónica (61000-3-6) y flicker (61000-3-7) en redes de media y alta tensión.

Los límites de distorsión de tensión y flicker de IEC 61000-3-6/-3-7 son los adoptados en EN50160, y son similares a los límites adoptados por la mayoría de entes reguladores en América Latina.

En general la norma IEC 61000-4-15 ha sido adoptada y aprobada para uso como IEEE 1453…

… Los límites de emisión establecidos en varios países de América Latina para consumidores conectados en bajo voltaje o con demandas de potencia menores a 10 kW, parecen ser el producto de una adaptación de las normas 61000-3-2.” (1)

El mayor grado de control en armónicos está presente en lo que concierne a corrientes, como se puede precisar en las normas “IEEE Std 519-1992-- RECOMENDACIONES PRÁCTICAS DE LA IEEE Y REQUERIMIENTOS” (2)y en la “IEC 61000-4-15”(3) y en general se plegan, con una diferencia de 5% , a los valores presentados en los reportes técnicos IEC 1000-3-6 e IEC 1000-3-7, los cuales usan los términos siguientes para la tensión del sistema (Vn):

• Baja tensión (LV) se refiere a Vn < 1 kV• Media Tensión (MV)se refiere a 1 kV < Vn < 35 kV• Alta Tensión (HV) se refiere a 35 kV < Vn < 230 kV• Extra-Alta Tensión (EHV) se refiere a 230 kV < Vn

En las siguientes tablas (1) se presentan los valores de “polución” permitidos por las normas IEEE y IEC:

Además como explica el Prof. José Ramos (1) sobre Niveles de Compatibilidad y Planificación:

“Los Niveles de compatibilidad son valores de referencia para coordinar la emisión e inmunidad de equipo que es parte de, o alimentado por, una red de suministro, con el propósito de garantizar la compatibilidad electromagnética (EMC) del sistema completo (incluyendo la red y los equipos conectados). Los niveles de compatibilidad generalmente están basados en niveles de probabilidad del 95% de sistemas completos. El período mínimo de evaluación es de 1 semana.”

“Los Niveles de planificación son usados para propósitos de planificación en la evaluación del impacto de las cargas de todos los consumidores sobre el sistema de suministro. Los niveles de planificación son especificados por las distribuidoras para todos los niveles de tensión del sistema y pueden ser considerados como objetivos de calidad internos dela distribuidora.

En la tabla II se muestran los límites IEEE 519 para componentes de tensión armónica de orden impar. Los límites para componentes de tensión armónica de orden par son el 25% de los mostrados. Al comparar las tablas I y II se observa que –en general- en la categoría de Baja y Media Tensión IEC, los límites IEEE 519 son más estrictos que los niveles de compatibilidad IEC 61000-3-6, cuyo alcance está restringido a estas dos categorías de tensión.”

En resumen, los standard de la IEEE son más estrictos que los IEC por los márgenes que cubren y son más estrictos en el margen de “polución” que permiten en los THD.

(1) RAMOS LÓPEZ, José.* IEEE, Sección El Salvador. El Salvador, Noviembre 2011.

* El autor es profesor en la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de El Salvador en San Salvador.

(2) IEEE Std 519-1992-- RECOMENDACIONES PRÁCTICAS DE LA IEEE Y REQUERIMIENTOS

(3) Norma IEC 61000-4-15