Cargas Industriales: Fuente de Problemas de Calidad Potencia en el Sistema Electrico de ENELVEN

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CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMAS DE CALIDAD DE PROBLEMAS DE CALIDAD DE POTENCIA EN EL SISTEMA ELÉCTRICO POTENCIA EN EL SISTEMA ELÉCTRICO DE ENELVEN DE ENELVEN www.enelven.com.ve Augusto Abreu M. Augusto Abreu M. - - Claudia Ochoa. Claudia Ochoa. - - José Villalobos. José Villalobos.

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CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMAS DE CALIDAD DE PROBLEMAS DE CALIDAD DE

POTENCIA EN EL SISTEMA ELÉCTRICO POTENCIA EN EL SISTEMA ELÉCTRICO DE ENELVENDE ENELVEN

www.enelven.com.ve

Augusto Abreu M. Augusto Abreu M. -- Claudia Ochoa. Claudia Ochoa. -- José Villalobos.José Villalobos.

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INTRODUCCIÓN.

CASO DE ESTUDIO: “FABRICA DE CEMENTOS”.

NIVELES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA MEDIDA.

PÉRDIDAS TÉCNICAS: CUANTIFICACIÓN Y RECUPERACIÓN.

CONCLUSIONES.

PUNTOS A TRATAR

CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASCARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASDE CALIDAD DE POTENCIA DE CALIDAD DE POTENCIA

RECOMENDACIONES.

ANALISIS DE MEDICIÓN: RECTIFICADOR DE 200 kW.

COMPENSACIÓN REACTIVA Y LAS CARGAS NO LINEÁLES.

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CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASCARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASDE CALIDAD DE POTENCIA DE CALIDAD DE POTENCIA

CASO DE ESTUDIO: “FABRICA DE CEMENTOS”

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CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASCARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASDE CALIDAD DE POTENCIA DE CALIDAD DE POTENCIA

NIVELES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA MEDIDA

Demanda: 12,7 MVA

THD-I= 8,5% (6%)

THD-V=2,3% (2,5%)

Demanda: 385 kVA

THD-I= 36,5% (8%)

THD-V=3,4% (5%)

Demanda: 12,8 MVA

THD-I= 8,4% (8%)

THD-V=3,4% (5%)

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CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASCARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASDE CALIDAD DE POTENCIA DE CALIDAD DE POTENCIA

ANALISIS DE MEDICIÓN: RECTIFICADOR DE 200 kW.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

FASE A FASE B FASE C

12

34

56

78

910

1112

1314

15

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

81,8 kVA THD-I= 36,56%

79,4 kVA THD-I= 37,77%

70,0 kVA THD-I= 38,43%

66,0 kVA THD-I= 38,35%

53,8 kVA THD-I= 46,16%

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CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASCARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASDE CALIDAD DE POTENCIA DE CALIDAD DE POTENCIA

COMPENSACIÓN REACTIVA Y CARGAS NO LINEALES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 14 15

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Sin Bancos THD-I= 5,28%

Un Banco THD-I= 8,19%

Dos Bancos THD-I= 21,78%

THD-I=5,28%; 0 MVARTHD-I=8,19%; 3 MVARTHD-I=21,78%; 6 MVAR

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PÉRDIDAS TÉCNICAS

MEDIDORES ANALOGICOS Y DIGITALES

CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASCARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASDE CALIDAD DE POTENCIA DE CALIDAD DE POTENCIA

CUANTIFICACIÓN RECUPERARACIÓN

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COMO CUANTIFICAR ESTAS PÉRDIDAS EN kW

∑ ∑=

=

=

=

+=19h

2h

19h

2h

22hTX

2hupCyBA hIZIPLL **.).(,

( ) BASECBAkW PPLLPLLPLLPLL *++=

CALCULO BASADO EN LA NORMA ANSI/IEEE C.57.110-86: “American National IEEE Recommended Practice for Establishing Transformer Capability When Suppliying Nonsinusoidal Load Currents”.

CUANTIFICACION DE PERDIDAS A CAUSA DE LOS ARMONICOS PRODUCIDOS POR LA FABRICA DE CEMENTO:

446.445,00 kWH/MES

675,61 kW

Tarifa: 37,31 milsUS$/kWH

9,1%US$/MES= 18.150,00

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CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASCARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASDE CALIDAD DE POTENCIA DE CALIDAD DE POTENCIA

ALTERNATIVA PARA LA RECUPERACIÓN

2119

1N

2NNH ECE

/

.

= ∑

=

2119

1N

2NNH IKI

/

.

= ∑

=

HHH IEVA .=

( )[ ]1Nx1K 2N −+= .

CÁLCULO BASADO EN EL AJUSTE DE LA DEMANDA EN FUNCIÓN DE LAS CORRIENTE ARMÓNICAS MULTIPLOS DE LA FUNDAMENTAL Y LA IMPEDANCIA DEL TRANSFORMADOR.

RECUPERACION APLICANDO ESTE METODO:

S(MEDIDO)= 12,83 MVA

S(AJUSTADO)= 14,42 MVAUS$/MES= 4.516,12

Tarifa: 2,85 US$/kVA

12,34%

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La carga no lineal en La Fábrica de Cementos

produce una pérdida aproximada (no facturadas)

para ENELVEN del 9,1% del consumo promedio

mensual en energia de dicha empresa, y con el otro

metodo planteado, se recuperaria un 12,34% de la

Demanda.

CONCLUSIONES

CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASCARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASDE CALIDAD DE POTENCIA DE CALIDAD DE POTENCIA

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CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASCARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASDE CALIDAD DE POTENCIA DE CALIDAD DE POTENCIA

Queda demostrado como la practica de la

instalación de condensadores puros sin

verificación previa, pueden causar amplificación

de corrientes armónicas multiplos de la

fundamental, generando una condición cercana a

la resonancia.

CONCLUSIONES (Cont.)

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Entre los beneficios de mejorar la Calidad de

Potencia en instalaciones industriales se destacan:

la disminución en la compra de energía,

mejoramiento del factor de potencia, mejoramiento

del perfil de tensión y para la empresa

suministradora de energía, liberación de capacidad

y disminución de pérdidas técnicas.

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CONCLUSIONES (Cont.)

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En la nueva “Norma de Calidad de Servicio de

Electricidad y Sanciones” para el Sector Eléctrico

que regirá en Venezuela, no contempla

penalizaciones por inserción de armónicos de

corriente quedando las empresas eléctricas

indefensas contra clientes que generan

contaminación armónica.

CONCLUSIONES (Cont.)

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CARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASCARGAS INDUSTRIALES: FUENTES DE PROBLEMASDE CALIDAD DE POTENCIA DE CALIDAD DE POTENCIA

Verificación de Plantas Industriales de alto

consumo y con carga no lineal representativa, la

presencia de bancos de condensadores puros,

instalados para mejorar el factor de potencia.

RECOMENDACIONES

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Realizar sondeos de armónicos y flujos de carga

armónicos, para determinar los puntos de

resonancia y estudiar la posibilidad de instalar

compensación protegida (filtro) o cierta cantidad

de compensación pura sin causar problemas.

RECOMENDACIONES (Cont.)

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Es importante que se inicien los tramites necesario

para implantar un marco jurídico que contemple un

mecanismo que estimule la disminución de

incerción de corrientes armónicas, por parte de los

clientes, por debajo de lo recomendado por la

norma tendiendo a mejorar la Calidad del Servicio

de Electricidad.

RECOMENDACIONES (Cont.)

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Iniciar un plan piloto de aplicación de Cargo por

demanda ajustado por efecto de Armónicos, con

miras a un proceso inicial de recuperaciones de las

perdidas por corrientes armónicas en los sistemas

eléctricos a causa de clientes de alta demanda.

RECOMENDACIONES (Cont.)

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www.enelven.com.ve

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EN EL SISTEMA ELÉCTRICO DE EN EL SISTEMA ELÉCTRICO DE ENELVENENELVEN

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