CALIDAD DE ENERGIA EN LA INDUSTRIA Y SUS SOLUCIONES GRUPO N°4GRUPO N°4.
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CALIDAD DE ENERGIA EN LA INDUSTRIA CALIDAD DE ENERGIA EN LA INDUSTRIA Y SUS SOLUCIONESY SUS SOLUCIONES
•GRUPO N°4GRUPO N°4
I. La calidad de energía
Problemas de calidad de energía Disturbios de Calidad de Energía Equipos eléctricos afectados Diferentes normativas y criterios de aceptación
internacionales
II. Procedimiento para el análisis de un problema de calidad de energía
Investigación del problema existente Mediciones de calidad de energía Mediciones eléctricas en campo
III. Soluciones de Calidad de Energía
Circuitos dedicados Supresores de Transitorios Transformadores de Aislamiento Acondicionadores de Línea UPS (Uninterruptible Power Supply) Filtros de Armónicas
I. La Calidad de EnergíaI. La Calidad de Energía
Generación
Transmisión y distribución
Industria pesada Industria sensible
Problemas de calidad de energíaProblemas de calidad de energía
Definición de calidad de la energía eléctrica
• Conjunto de parámetros y/o propiedades del voltaje entregado al usuario, el cual esta ausente de problemas de estabilidad, continuidad y deterioro de la forma de onda
Causas de una mala calidad de la energía eléctrica
• Operación natural de la red eléctrica• Descargas atmosféricas• Fallas en las redes de transmisión y distribución• Fallas en alimentadores• Recierre de interruptores del sistema de protección• Energización de bancos capacitores, motores• Equipo de electrónica de potencia
OscilacionesImpulsos Notches Interrupciones
Sags/dips ArmónicasSwells Ruido
Principales DisturbiosPrincipales Disturbios
Efectos de una mala calidad de la energía eléctrica
– Operación incorrecta de equipo sensible– Daños a equipos– Pérdidas de información en centros de computo– Operación incorrecta de controladores lógicos
programables– Paro de líneas de producción
Por qué la preocupación de una buena calidad de la energía eléctrica?
– La principal razón es un impacto económico en: el suministrador, los usuarios y los equipos
– Gran mayoría de equipos utilizados para eficientar la producción son susceptibles a problemas de calidad de energía
Equipos eléctricos afectadosEquipos eléctricos afectados
• Equipo de computo
• Equipo de telecomunicaciones
• Controles de procesos
• Controladores de velocidad para motores
• Fuentes de poder para equipo electrónico
• Motores eléctricos
• Transformadores
• Rectificadores
• Tarjetas electrónicas
Equipos eléctricos afectadosEquipos eléctricos afectados
Diferentes normativas y criterios Diferentes normativas y criterios de aceptación internacionalesde aceptación internacionales
• IEEE std 1159: Recommended practice for monitoring electric power quality
• IEEE std 1100: Recommended practice for powering and grounding sensitive electronic equipment
• IEEE std 519: Recommended practices and requirements for harmonic control in electric power systems
• IEC “International Electrotechnical Commission” Capítulo 161 Compatibilidad Electromagnética
• El IEC ha publicado también el estándar técnico IEC 1000-2-1 “Description of Environment - Electromagnetic Environment for Low frequency Conducted Disturbances and Signaling in Public Power Supply Systems, (EMC)”
• CENELEC “European Committee for Electrotechnical Standarization”, EN 50160: 1999 “Voltage Characteristics of Electricity Supplied by Public Distribution Systems”
Diferentes normativas y criterios Diferentes normativas y criterios de aceptación internacionalesde aceptación internacionales
Regulación de la calidad de la energía
CALIDAD DEL SERVICIO
CONFIABILIDAD
CALIDAD DE ENERGIA
CALIDAD COMERCIAL
– Cual es el costo de NO contar con una buena calidad de la energía?
– Cual es el costo de contar con una buena calidad de la energía?
II. Procedimientos para el análisis de un problema II. Procedimientos para el análisis de un problema de Calidad de Energíade Calidad de Energía
Los equipos electrónicos en los sistemas eléctricos industriales son las cargas mas sensibles, y el efecto que se tiene puede representarse de diferentes maneras
Elementos eléctricos y electrónicos quemados
Errores en comunicación de datos
Operación incorrecta de dispositivos de control
Paros en procesos de producción
Investigación del problema existenteInvestigación del problema existente
Análisis de calidad de energía:
• Determinar el estado de la instalación eléctrica y el sistema de tierras del área de interés
• Determinar la calidad del voltaje con el que se alimenta el equipo en problemas
• Determinar el origen y el impacto de algún disturbio eléctrico en la operación del equipo
• Con la información anterior determinar la mejor opción de solución al problema identificado
Investigación del problema Investigación del problema existenteexistente
Investigación del problema existenteInvestigación del problema existente
• Cuando comenzó el problema?
• Que tipo de equipos tienen problemas?
• Como se presentan las fallas en los equipos?
• Cuando ocurren los problemas?
• Existen otro evento que coincida con el problema?
• Verificar la existencia de equipos con demanda de corriente altas
• Se han realizado modificaciones o instalación de otros equipos?
• Evaluar si se cuenta con alguna tecnología de protección
Mediciones de Calidad de Mediciones de Calidad de EnergíaEnergía
Es importante contar con un equipo especializado para realizar mediciones de calidad de energía
• Capacidad de graficar las variables eléctricas respecto al tiempo (trifásico)
• Velocidad para capturar eventos transitorios (256 muestras/ciclo)
• Capturar formas de onda de Voltaje y Corriente al momento de un evento
• Información del evento, en relación a magnitud, duración fecha y hora
• Memoria
MedicionesMediciones Eléctricas en campo Eléctricas en campo
•Tiempo de monitoreo?
• El no encontrar problemas en la medición significa que todo esta bien?
Circuitos Dedicados
Supresores de Transitorios
Transformadores de Aislamiento
Acondicionadores de Línea
Uninterruptible Power Supply (U.P.S.,No- Break)
Filtros de Armónicas
I. Soluciones de Calidad de EnergíaI. Soluciones de Calidad de Energía
*Es importante tener el problema identificado*
1.-Circuitos Dedicados1.-Circuitos Dedicados
Bus Común
Bus Común
Circuitos DedicadosCircuitos Dedicados
Picos de Voltaje Ruido Eléctrico
2.- Supresores de Transitorios
Los equipos utilizados para eliminar o corregir estos problemas son:
• Supresores de picos
• Filtros de ruido
Supresores de Transitorios “TVSS”
Tomacorrientes y circuitos derivados largos
Categoría A
Alimentadores y circuitos derivados cortos
Categoría B
Instalación exterior y acometida
Categoría C
Medidor
voltajes
corrientes
10 kV o más
10 kA o más
6 kV impulso u oscilatorio6 kV oscilatorio
3 kA impulso 500 A oscilatorio
200 A oscilatorio
Figura B8 de “IEEE Recommended Practice on Surge Voltages in Low-Voltage AC Power Circuits”
Supresores de Transitorios “TVSS”
Conexión en paralelo del supresor de transitorios
Supresores de Transitorios “TVSS”
Transformadores de Aislamiento:
(tipo seco menor a 600V, conexión -Y)
Un transformador es un dispositivo utilizado para acoplar voltajes en un sistema eléctrico.
Un transformador de aislamiento es un dispositivo utilizado para resolver problemas de calidad de energía y mejorar las condiciones de operación de las cargas.
3.- Transformadores de Aislamiento
Existen aplicaciones para los transformadores tales como:
a) Acoplamiento de voltajes
b) Filtrado de ruido
c) Soporte de corrientes armónicas
d) Sistema derivado separadamente
e) Aislamiento para cargas críticas (Neutro)
Aplicaciones de los Transformadores
Sobre Voltaje
Swell
Sag
Bajo Voltaje
-200
-100
0
100
200
.000 .040 .080 .120
tiempo (s)vo
ltaje
(V
)
1/2 ciclo a 120 ciclos
-180
-90
0
90
180
0 0.04 0.08 0.12tiempo (s)
volta
je (
V)
1/2 ciclo a 120 ciclos
Problemas de calidad de energía
4.- Acondicionadores de Línea
Estos equipos son utilizados normalmente para proteger los cortes de energía, pero además brindan protección a los equipos.
5.- UPS, No Break´s
Tecnologías de UPS’s
• Off - Line (Stand-By) MONOFASICO
Doble Conversión
• On - Line MONOFASICO Y TRIFASICO
Interactivo
UPS, No Break´s
6.- Filtros de Armónicas
• Filtros de Rechazo, o desintonizados (Pasivos)
• Filtros de absorción y sintonizados (Pasivos)
• Filtros activos
GRACIAS!