Perturbaciones de La Red Eléctrica – Consecuencias en Cargas Electricas

7/21/2019 Perturbaciones de La Red Elctrica Consecuencias en Cargas Electricas

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ANTECEDENTES

En los ltimos aos se est registrando en todos los pases industrializados una creciente

preocupacin hacia la calidad del producto de la energa elctrica o, dicho de otra forma,

hacia la calidad de la onda de tensin.

Las alteraciones de la calidad de la onda tienen lugar en los propios procesos de

produccin, transporte distri!ucin, as como en su utilizacin por determinados tipos de

receptores. En los ltimos aos el tema de calidad se est con"irtiendo en un moti"o de

preocupacin, tanto para las distri!uidoras como para los usuarios. # ello, por dos causas$

% &or un lado, los procesos industriales re'uieren, (cada "ez ms(, una maor calidad detodos los productos utilizados , en particular, de la electricidad, hacindose ms sensi!les

a las alteraciones 'ue puedan e)istir.

% &or otro lado, la creciente utilizacin de receptores 'ue generan pertur!aciones hace 'ue

el ni"el de contaminacin general de las redes elctricas est aumentando, lo 'ue puede as

incidir en el normal funcionamiento de los dems receptores a ellas conectados , en

definiti"a, e)tendiendo el pro!lema.

Las propias empresas elctricas han de intentar reducir en lo posi!le el impacto de las

alteraciones e)istentes, asesorando a sus clientes so!re la forma ms correcta de utilizar la

energa elctrica, especialmente en receptores 'ue generan pertur!aciones.

Los fa!ricantes de aparatos receptores tienen 'ue disearlos fa!ricarlos para 'ue su

utilizacin no altere la compati!ilidad electromagntica entre la red a la 'ue se "an a

conectar los e'uipos a ella conectados.

Los propios usuarios tienen 'ue preparar sus instalaciones elctricas teniendo en cuenta las

caractersticas de la red a la 'ue se "an a conectar, su entorno electromagntico los

re'uerimientos de inmunidad de sus propios e'uipos.

*inalmente, las +dministraciones &!licas competentes de!ern organizar el marco legaladecuado 'ue regule las relaciones entre todos ellos.


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INTRODUCCIN

La energa elctrica es suministrada en la forma de un sistema trifsico de tensiones de

naturaleza sinusoidal.

a cuatro parmetros 'ue caracterizan a la onda de tensin 'ue permiten medir su grado

de pureza$

% *recuencia

% +mplitud

% *orma

% -imetra

Las centrales elctricas producen una onda sinusoidal de / ciclos por segundo

prcticamente perfecta, por lo 'ue, desde el punto de "ista del suministro al cliente, losparmetros mencionados se consideran constantes en la generacin.

-in em!argo, en el proceso de transporte distri!ucin de la energa desde las centrales

hasta los puntos de consumo final, 'ue tiene lugar a tra"s de las redes elctricas, estas

magnitudes sufren alteraciones 'ue pueden afectar a determinados usuarios.

Estas alteraciones tienen su origen en las propias instalaciones elctricas 0como

consecuencia de manio!ras, a"eras, etc., en fenmenos naturales, descargas atmosfricas

en el funcionamiento normal de determinados receptores puentes rectificadores, hornos de

arco, etc. 'ue las transmiten a los dems receptores a tra"s de la red elctrica.

-u eliminacin completa resulta, por lo tanto, imposi!le. &or ello, es necesario adecuar los

receptores, con el fin de disminuir al m)imo las emisiones 'ue generan 'ue puedenafectar al funcionamiento de otros receptores, as como reducir en lo posi!le las

repercusiones 'ue pueden tener dichas alteraciones so!re su propio funcionamiento

normal.


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Qu es un problema de calidad de la energa!

&odemos decir 'ue e)iste un pro!lema de calidad de la energa elctrica cuando ocurre

cual'uier des"iacin de la tensin, la corriente o la frecuencia 'ue pro"o'ue la mala

operacin de los e'uipos de uso final deteriore la economa o el !ienestar de los usuarios1

asimismo cuando ocurre alguna interrupcin del flu2o de energa elctrica.

Los efectos asociados a pro!lemas de calidad de la energa son$

3ncremento en las prdidas de energa.

4aos a la produccin, a la economa la competiti"idad empresarial

3ncremento del costo, deterioro de la confia!ilidad, de la disponi!ilidad del

confort.

Impor"ancia ac"ual

4esde hace algunos aos se est tomando conciencia so!re la calidad de la energa

elctrica. El consumo de energa elctrica crece en la actualidad de forma considera!le

de!ido al desarrollo de nue"as tecnologas 'ue estn transformando la sociedad, en general

lo 'ue aumenta continuamente la producti"idad. istricamente este desarrollo tecnolgico

"a ligado con la utilizacin de la energa elctrica, siendo cada "ez ms alto el porcenta2e de

uso del consumo de energa elctrica.

4entro del concepto de calidad de energa la alteracin en la forma de la onda tiene lugar

en los propios procesos de produccin, transporte distri!ucin, as como en la utilizacin

de determinados receptores 'ue generan pertur!aciones1 siendo estos factores ine"ita!les

pero si se pueden minimizar.

+ctualmente las empresas de generacin distri!ucin de energa elctrica, tienen 'ue

afrontar dos importantes retos$

5. +umentar la capacidad de generacin distri!ucin de energa elctrica, para responder

a la demanda creciente, de!ido a 'ue los sistemas de generacin distri!ucin estn

funcionando mu cerca del lmite de su capacidad m)ima.

6. +segurar la calidad de la energa elctrica suministrada, con la finalidad de garantizar elcorrecto funcionamiento de los e'uipos conectados a las redes de distri!ucin,

considerando tam!in 'ue la calidad de la energa elctrica es de gran importancia para

contri!uir con el desarrollo tecnolgico.

7o e)iste hasta el momento una definicin completamente aceptada del trmino calidad del

suministro elctrico o calidad de la energa elctrica 8po9er 'ualit:, siendo los


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estndares internacionales ms empleados los siguientes$

El estndar 3E; 5///(


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funcionamiento de los e'uipos puede originar pro!lemas importantes en un entorno

residencial @o comercial, pero los efectos econmicos 'ue pueden producir en los procesos

industriales, la parada o el dao de los e'uipos pueden ser mu importantes

econmicamente.

+ntes de 'ue la electrnica irrumpiera en todo tipo de e'uipos industriales de consumo, lacompati!ilidad significa!a nicamente compro!ar 'ue la tensin la frecuencia en la placa

del e'uipo fuesen consistentes con la alimentacin a la 'ue este se conecta!a. En la

actualidad, desgraciadamente, los e'uipos electrnicos proporcionan ms capacidades

'ue re'uieren maor atencin en sus aplicaciones en los sistemas elctricos. *enmenos

'ue antes eran secundarios como so!retensiones, distorsin armnica, "ariaciones de

frecuencia, etc., son ahora significati"os.

+ctualmente, el estudio de la calidad de la energa elctrica ha ad'uirido mucha

importancia tal "ez la razn ms importante es la !s'ueda del aumento de producti"idad competiti"idad de las empresas. +simismo por'ue e)iste una interrelacin entre calidad

de la energa elctrica, la eficiencia la producti"idad.

&ara aumentar la competiti"idad las empresas re'uieren optimizar su proceso producti"o

mediante$

Asando e'uipos de alta eficiencia como motores elctricos, !om!as, etc.

+utomatizando sus procesos mediante dispositi"os electrnicos de computacin

8microcontroladores, computadores, &L;, etc.:.

Beduciendo los costos "inculados con la continuidad del ser"icio la calidad de la

energa. Beduciendo las prdidas de energa.

E"itando los costos por so!redimensionamiento tarifas.

E"itando el en"e2ecimiento prematuro de los e'uipos.

La proliferacin de e'uipos de control automatizacin han aumentado los pro!lemas de

confia!ilidad en la produccin. &ues los e'uipos electrnicos son una fuente de

pertur!aciones para la calidad de la energa elctrica pues distorsionan las ondas de tensin

corriente. &or otro lado los e'uipos de control automatizacin son mu sensi!les a

distorsin o magnitud de la onda de tensin por lo 'ue una "ariacin en la calidad de la

energa elctrica puede ocasionar fallas 'ue paralicen la produccin ocasionando tiempo

perdido costos de produccin inesperados.

Entonces ha 'ue con"i"ir con el pro!lema encontrarle soluciones cada "ez ms ptimas,

para lo cual el estudio de los fenmenos de la calidad de la energa es indispensa!le.

-e pueden producir cuatro tipos de pertur!aciones elctricas !asadas en la seal de


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alimentacin de tensin o corriente$

&ertur!aciones de +mplitud

&ertur!aciones de *recuencia

4ese'uili!rios de Censin ;orriente &ertur!acin en la forma de onda$ armnicos e interarmnicos

#er"urbaciones de Ampli"ud

-e producen cuando so!re la seal e)isten "ariaciones de tensin. +lgunas de las

pertur!aciones de amplitud 'ue podemos mencionar son$

#arpadeo $%lic&er'

(uecos de "ensi)n

In"errupciones de Alimen"aci)n

Sobre"ensi)n "emporal

*ariaci)n de "ensi)n o sobre"ensi)n "ransi"oria

#arpadeo $%lic&er'+son fluctuaciones rpidas de tensin de pe'uea amplitud.En esta definicin del flicDer slo se incluen las fluctuaciones$

( de amplitud 5/F,( de perodo 5 hora.

7ormalmente estas fluctuaciones son pro"ocadas por la "ariacin fluctuante de potencia

'ue a!sor!en di"ersos e'uipos como$ hornos de arco, m'uinas de soldar, reguladores de

potencia por trenes de ciclos, motores, etc.

;uando una "ariacin rpida de la tensin se produce de forma repetiti"a, ocasiona en las

lmparas de iluminacin un parpadeo "isi!le molesto.

Los e'uipos informticos no suelen ser afectados por esta pertur!acin a no ser 'ue sea

mu pronunciada. -e e)ceptan algunas pantallas especialmente sensi!les 'ue traducen el

parpadeo de la tensin a una "i!racin molesta en la imagen.

El horno de arco es el principal generador de flicDer. -u normal funcionamiento pro"ocaunas fluctuaciones de tensin, 'ue se sienten ms cuando la potencia de los hornos se

ele"ada.


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Ilustracin 1.Flicker. Variacin de tensin en la operacin de un horno de arco.

(uecos de "ensi)n$ se entiende como la disminucin !rusca de la tensin de alimentacinhasta un "alor situado entre el ?/F el 5F de la tensin nominal o de la tensin declaradaseguida del resta!lecimiento de la tensin despus de un corto instante de tiempo.

El hueco de tensin afecta fundamentalmente a la electrnica de los consumidores, en los

ordenadores, procesos de control, etc. &ero tam!in afecta a los par'ues elicos 'ue

emplean generadores asncronos, aun'ue si el hueco tiene una duracin grande, superior a

los // milisegundos, tam!in afecta a los generadores sncronos.


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Ilustracin 2. Hueco de tensin.

In"errupciones de Alimen"aci)n+ se define como una disminucin de la tensin dealimentacin hasta un "alor situado por de!a2o del 5F de la tensin nominal o de la

tensin declarada seguida del resta!lecimiento de la tensin despus de un instante de

tiempo.

-on de!idas fundamentalmente a las actuaciones de las protecciones de!ido a faltas en el

sistema elctrico.

Las interrupciones pueden ser programadas, en las 'ue los clientes tienen conocimiento con

antelacin permiten realizar tra!a2os de mantenimiento so!re la red1 o impre"istas, 'ueson realmente las 'ue pueden considerarse como pertur!aciones.

La duracin de la interrupcin es el tiempo durante el cual la tensin es inferior al 5F de latensin de referencia.

En el caso de lneas trifsicas la interrupcin de tensin comienza cuando la tensin en las

tres fases disminue a un "alor inferior al 5F de la tensin de referencia termina cuandola tensin en una de las fases supera el 5F de la tensin de referencia.

-i la duracin es inferior o igual a = minutos, se denomina interrupcin !re"e de

alimentacin.

&or contraposicin, si la duracin es superior a = minutos, se denomina interrupcin largade alimentacin.


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Ilustracin 3. Interrupciones de Alimentacin

Sobre"ensi)n "emporal+ se define como un aumento de la tensin de alimentacin deduracin relati"amente larga.

La duracin de una so!retensin temporal es el tiempo durante el cual la tensin es superior

al lmite de deteccin. Este lmite es un porcenta2e de la tensin de referencia.

En el caso de lneas trifsicas, una so!retensin temporal 'ue sucede de!ido a una mismacausa, comienza cuando la tensin en una de las fases aumenta hasta un "alor superior al

lmite de deteccin termina cuando la tensin en las tres fases es igual o inferior al lmite

de deteccin.Las so!retensiones temporales se caracterizan por su duracin por la tensin m)ima

alcanzada durante el aumento de tensin, en "alor porcentual so!re la tensin de referencia.

Ilustracin 4. Sobretensin temporal


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*ariaci)n de "ensi)n o sobre"ensi)n "ransi"oria$ se define la como una so!retensinoscilatoria o no oscilatoria de corta duracin generalmente fuertemente amortiguada 'ue

dura como m)imo algunos milisegundos.

-e destaca el aspecto de "ariacin !rusca en la tensin, con "alores 'ue superan "arias

"eces el "alor m)imo de la tensin nominal, 'ue pueden poner en peligro determinadoselementos aparatos elctricos.

En funcin de su origen, se pueden distinguir dos tipos de transitorios$

Cransitorios de origen atmosfrico. E)ternos al sistema elctrico, cua fuente principal sonlas descargas atmosfricas.

Cransitorios de!idos a manio!ras. 3nternos al sistema elctrico, cuas fuentes pueden

englo!arse !a2o la denominacin de manio!ras.

Ilustracin 5. Variacin de tensin o sobretensin transitoria


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#er"urbaciones de %recuencia

-e dice 'ue e)isten "ariaciones de frecuencia en un sistema elctrico de corriente alterna

cuando se produce una alteracin del e'uili!rio entre carga generacin. La frecuencia, en

un sistema elctrico de corriente alterna, est directamente relacionada con la "elocidad degiro, es decir, con el nmero de re"oluciones por minuto de los alternadores. 4ado 'ue la

frecuencia es comn a toda la red, todos los generadores conectados a ella girarn de

manera sncrona, a la misma "elocidad angular elctrica.

Galores de referencia

La frecuencia nominal de la tensin es de / z. En condiciones normales de operacin, el

"alor promedio de la frecuencia fundamental en los sistemas de distri!ucin, durante 5/

segundos, es, segn normas europeas$

;on sistema interconectado$

H/ z I 5F 8>?,>... /,> z: durante el ?>F de una semana.

H/ z ( F,JK... 6 z: durante el 5//F de una semana.;ausas 'ue las originan

En condiciones normales de funcionamiento, la capacidad de generacin conectada a una

red elctrica es superior al consumo. &ara ello, se mantiene una reser"a de energa rodante,

es decir, una capacidad no utilizada 'ue puede compensar las "ariaciones !ruscas de carga

mantener la frecuencia dentro de un margen de tolerancia. 7o o!stante, son posi!les

condiciones e)cepcionales en las 'ue se produzca un dese'uili!rio importante entre la

generacin la carga, dando lugar a una "ariacin de la frecuencia. &ueden darse los dos

casos siguientes$

% La carga es superior a la generacin. En este caso, la frecuencia disminue. -u "elocidad

de cada depender$

H4e la reser"a de energa rodante.

H4e la constante de inercia del con2unto de los generadores conectados a la red.

En tales condiciones, si la disminucin de la frecuencia se sita por encima del margen de

tolerancia los sistemas de regulacin no son capaces de responder de forma

suficientemente rpida para detener la cada de la misma, puede llegar a producirse un

colapso en el sistema. La recuperacin del mismo se lograra mediante un deslastre rpido,

selecti"o temporal de cargas.

+simismo, un incremento !rusco de la carga har 'ue los alternadores pierdan algo de

"elocidad.En tales casos, los sistemas de regulacin de los alternadores detectan esas "ariaciones de

"elocidad suministran energa mecnica adicional a las tur!inas.

+s, el incremento de carga se reparte entre todos los generadores conectados a la red se

alcanza un nue"o e'uili!rio entre carga generacin.

% La carga es inferior a la generacin.

En este caso, la frecuencia aumenta. El e'uili!rio se resta!lece mediante un proceso


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anlogo al anterior, actuando so!re los sistemas de regulacin de los alternadores para

disminuir su capacidad de generacin. El e'uili!rio se alcanza de forma mucho ms

sencilla 'ue en el caso anterior.

La relacin entre la "ariacin de carga la "ariacin de frecuencia depende del nmero

capacidad de los generadores conectados a la red. Es ms desfa"ora!le en sistemas

aislados, 'ue en grandes redes interconectadas.

E,ec"os -ue producen+En los mrgenes normales de tolerancia, el principal efecto de las "ariaciones de frecuencia

es el cam!io en la "elocidad de las m'uinas rotati"as. En tales condiciones, pueden

producirse los siguientes fenmenos$

% Los motores transmiten ms o menos potencia.

% Los relo2es elctricos sincronizados con red, atrasan o adelantan.

Cam!in tienen efecto so!re otros e'uipos$

% Los filtros de armnicos sufren un efecto distorsionador.% Los e'uipos electrnicos 'ue utilizan la frecuencia como referencia de tiempo se "en

alterados.

% Las tur!inas de las centrales elctricas se encuentran sometidas a fuertes "i!raciones 'ue

suponen un se"ero esfuerzo de fatiga.

% &osi!les pro!lemas en el funcionamiento de instalaciones de autogeneracin.

Ilustracin . !nda perturbada en "recuencia

Dese-uilibrio de Tensi)n . corrien"e

4ese'uili!rio de Censin$ son producidos cuando en un sistema trifsico e)isten

diferencias entre los "alores eficaces 8rms: de las tensiones, tenga o no distri!uido el


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conductor neutro.

El dese'uili!rio de "olta2e es definido por la 7E+ como cien "eces el "alor

a!soluto de la m)ima des"iacin del "olta2e medio de lnea en un sistema

trifsico, di"idido por el "olta2e medio. ;omo e2emplo pongamos, si tenemos unos

"olta2es de lnea de


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% Lneas areas asimtricas e su transposicin.

% ;orrientes de magnetizacin de transformadores trifsicos, de!ido a las caractersticas

magnticas propias de su construccin.

/as ,uen"es de dese-uilibrios son las siguien"es+

-istemas monofsicos

ornos onofsicos

ornos de induccin

ornos trifsicos de arco

'uinas de soldadura elctrica

+paratos de raos )

*a2as de transporte en reas remotas

Consecuencia de los dese-uilibrios

Pperacin defectuosa de e'uipos de correccin de factor de potencia.

Bed de suministro dese'uili!rado o inesta!le.

Qanco de transformadores suministrando una carga en un sistema trifsico en

situacin de so!recarga.

*allas a tierra monofsicas.

Ano de los circuitos del primario de distri!ucin a!ierto

Este fenmeno afecta principalmente a los e'uipos trifsicos 'ue poseen motor,

como aires acondicionados !om!as1 incrementando su temperatura, reduciendo su

"ida til hacindolos ms suscepti!les a fallas de otra naturaleza.

Recomendaciones

Las normas 7E+ R5 de motores elctricos generadores, recomiendan limitar el

dese'uili!rio a un m)imo de 5F. ;uando las tensiones entre fases 8B- 0 -C CB: estn

dese'uili!radas, la corriente aumenta rpidamente en de"anados del motor, si se permite

'ue estn presentes de forma permanente, se daar el motor irremedia!lemente. Es posi!le

operar un motor !a2o condiciones de dese'uili!rio de tensiones, siempre 'ue se realice un

SderatingS o disminucin de la potencia 'ue se sa'ue por el e2e de la m'uina.


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La frmula empleada para sa!er si el sistema est dese'uili!rado es la siguiente, teniendo

en cuenta estas referencias$

(#l dese$uilibrio en corriente no debe pasar del 1%&.

' #l dese$uilibrio en tensin no debe superar el 3&.

Las pertur!aciones de tensiones de red se pueden presentar aisladas o com!inadas. &osi!les

causas de estas pertur!aciones, sus efectos las medidas oportunas a tomar pueden ser$

%allo de red #orcen"a0esobre el"o"al

E,ec"os Soluci)n

Sobre"ensi)n de red

/a "ensi)n de red sesobrepasa de ,ormaprolongada en m1s del23 4 $seg5n IEC36678'

+pro).

5> F (

6/ F

&uede causar el

so!recalentamiento e

incluso la destruccin

trmica de

componentes

indi"iduales. ;ausa

una a"era total.

;on su amplio rango

de tensin, las fuentes

de alimentacin -3CP&

ofrecen suficiente

proteccin contra

pe'ueas

so!retensiones de red

fuera de la tolerancia

admisi!le

Sub"ensi)n de red/a "ensi)n de red ba0ade ,orma prolongadaen m1s del 9:6 4$seg5n IEC 36678'

+pro).6/ F (

=/ F

&uede producir estados operati"os

indefinidos de las

cargas. ;ausa errores

de datos.

Aso de una fuente-3CP& 4;(A-G

8fuente de alimentacin

ininterrumpida:

"er el captulo 55

Impulsosper"urbadores

/os impulsos de al"aenerga $p;e0; F

&uede producir

estados operati"os

indefinidos de las

cargas causar la

destruccin decomponentes.

Aso de protectores

contra so!retensiones,

"er el catlogo LG 5/.5

6/5=, captulo

Cada de "ensi)n . picode "ensi)n

+pro).

5> F (

&uede producir

estados operati"os

Rracias a su autonoma

interna, las fuentes de


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El niel de "ensi)n semodi,ica de ,ormabree e incon"roladaBp; e0; como

consecuencia de unaariaci)n de la carga .lneas mu. largas

=/ F indefinidos la

destruccin de

componentes. ;ausan

errores de datos.

alimentacin -3CP&

ofrecen suficiente

proteccin contra

cadas de tensin de

corta duracin

Ruido elc"rico

ecla de ,recuenciassobrepues"a a la redcomo consecuencia deuna pues"a a "ierrade,icien"e ode ,uer"esper"urbadores de A%Bp; e0; emisoras deradioB "ormen"asB e"c;

+pro).

6/ F (

=> F

&uede producir

estados operati"os

indefinidos de las

cargas. ;ausa errores

de datos.

Rracias a componentes

circuitos internos, las

fuentes de alimentacin

-3CP& tienen

suficiente resistencia a

pertur!aciones

electromagnticas

Cor"e de "ensi)n

In"errupci)n de cor"aduraci)n de la "ensi)nde red $as"a aproF;:66 ms' comoconsecuencia de un

cor"ocircui"o en redescon"iguas o delarran-ue de m1-uinaselc"ricas de gran"amaGo;

+pro). O F

( 5/ F

&uede producir

estados operati"os

indefinidos de las

cargas, so!re todo en

a'uellas con un

puenteo insuficiente

para cadas detensin. ;ausa errores

de datos.

Aso de un mdulo de

respaldo -3CP&

8asociado a -3CP&

smart o -3CP&

modular:

Cor"e de "ensi)n

Cor"e prolongado de la"ensi)n de red $a par"irde aproF; :66 ms'

+pro). 6 F

( > F

&uede producir

estados operati"os

indefinidos de las

cargas, so!re todo en

a'uellas con unpuenteo insuficiente

para cadas de

tensin. ;ausa errores

de datos.

Aso de una fuente

-3CP& 4;(A-G

8fuente de alimentacin

ininterrumpida:


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#er"urbaci)n en la ,orma de onda+ arm)nicos e in"erarm)nicos

Los armnicos son tensiones o corrientes cua frecuencia es un mltiplo entero de la

frecuencia fundamental de suministro. Los interarmonicos son tensiones o corrientes cua

frecuencia es un mltiplo no entero de la frecuencia fundamental de suministro, el

conocimiento de las pertur!aciones electromagnticas asociadas a los interarmonicos,

siempre presentes en la red de energa elctrica, han ad'uirido recientemente maor

importancia de!ido a la 'ue utilizacin en los sistemas electrnicos de potencia ha

producido un aumento de su proliferacin.

La figura 6O muestra la e)istencia de interarmnicos en un horno de arco elctrico, donde

predominan ms en la fase inicial de la fusin.

#er"urbaci)n arm)nica

;uando el "olta2e o la corriente de un sistema elctrico tienen deformaciones con respecto a

la forma de onda sinusoidal, se dice 'ue la seal est distorsionada.

La distorsin puede de!erse a$

% *enmenos transitorios tales como arran'ue de motores, conmutacin de capacitores,

efectos de tormentas o fallas por cortocircuito entre otras.


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% ;ondiciones permanentes 'ue estn relacionadas con armnicas de estado esta!le.

En los sistemas elctricos es comn encontrar 'ue las seales tendrn una cierta distorsin

'ue cuando es !a2a, no ocasiona pro!lemas en la operacin de e'uipos dispositi"os.

E)isten normas 'ue esta!lecen los lmites permisi!les de distorsin, dependiendo de la

tensin de operacin de su influencia en el sistema.

Carac"ers"icas de la dis"orsi)n arm)nica

;uando la onda de corriente o de tensin medida en cual'uier punto de un sistemaelctrico se encuentra distorsionada, con relacin a la onda sinusoidal 'ue idealmente

de!eramos encontrar, se dice 'ue se trata de una onda contaminada con componentes

armnicas.

&ara 'ue se considere como distorsin armnica las deformaciones en una seal, se de!en

de cumplir las siguientes condiciones$


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% Tue la seal tenga "alores definidos dentro del inter"alo, lo 'ue implica 'ue la energa

contenida es finita

% Tue la seal sea peridica, teniendo la misma forma de onda en cada ciclo de la seal de

corriente o "olta2e.

% &ermanente.( ;uando la distorsin armnica se presenta en cual'uier instante de tiempo,

es decir, 'ue no es pasa2era.

Dis"orsi)n arm)nica "o"al

La distorsin armnica Cotal 84+C: de la onda de tensin de alimentacin de cual'uier

e'uipo de cmputo se toma meramente como el grado de distorsin respecto a la sinusoidal

perfecta con poco conocimiento so!re las implicaciones 'ue "an en detrimento del e'uipo

conectado.

Tipos de per"urbaciones

5. ueco de tensin$ 4isminucin !rusca de la tensin de alimentacin a un "alor

situado entre el ?/F el 5F de la tensin declarada, seguida del resta!lecimiento

de la tensin despus de un corto lapso de tiempo. La duracin puede ser de 5/ms(

5min.

6. 3nterrupcin 8accidental o pre"ista: de la alimentacin$ condicin en 'ue la tensin

en los puntos de suministro es inferior al 5Fde la tensin declarada. -o!re pasada

los = minutos es interrupcin larga suele "enir pro"ocada por un defecto

permanente mientras 'ue por de!a2o de los = minutos se denomina interrupciones

!re"es.

=. -o!retensiones son incrementos de la tensin por encima del "alor normal o

declarado. -e las califica temporales cuando su duracin es larga suele "enir dadas

por manio!ras, defectos o no lineales.


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>. *luctuaciones de tensin$ serie de "ariaciones de tensin o "ariaciones cclica de la

en"ol"ente de la tensin. Las "ariaciones de luminancia del alum!rado de!ido a

estas fluctuaciones produce el fenmeno ocular conocido como parpadeo.

. 4istorsin o pertur!acin armnica. Es las "ariaciones de la tensin sinusoidal en

la frecuencia de los armnicos.

En el rea de las industrias se "e ms afectadas por dos pertur!aciones las cuales

colocaremos e2emplos e imgenes para un anlisis de cmo afecta las

pertur!aciones o distorsin de armnicos el hueco de tensin las cuales son las

'ue ms afectan las industrias.

Dis"orsi)n arm)nica

En las lneas generales, la e)istencia de armnicos en la red se traduce en un mal

funcionamiento de algunos receptores sinusoidal a la prdida de calidad de onda de la

tensin, so!recargas, aumento de las prdidas etc.

+ continuacin las figuras de cmo la onda fundamental se "e afectada por los armnicos

esto como afecta en los e'uipos en este caso para un computador.

El resultado de aplicar componentes armnicos diferentes a la fundamental no se traduce en


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tra!a2o, sino 'ue se con"ierte en calor. An incremento del 5/F en la intensidad de campo

en el dielctrico de los capacitores de!ido a las corrientes armnicas normalmente se

traduce en un incremento de temperatura de alrededor de KU;, lo 'ue da por consecuencia

una reduccin del =/F e en la "ida esperada del e'uipo.

La distorsin armnica tiene un impacto importante en la "ida esperada de los e'uipos

electrnicos delicados.

Esto es de!ido al innecesario aumento en la temperatura de los componentes al operar con

tensiones ms !a2as 8la fuente demanda ms corriente para mantener la potencia de salida

constante: al efecto 2oule de las armnicas. +dems de forzar al e'uipo a tra!a2ar ms

cerca del um!ral mnimo de operacin.


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CONC/USIONES

-e ha podido compro!ar la importancia 'ue tiene el conocimiento de la calidad de onda,

con el fin de sa!er 'u pertur!aciones se de!en contrarrestar para tener una calidad de

suministro lo ms ele"ada posi!le. -e ha comprendido 'ue la presencia cada "ez ms

ha!itual en las instalaciones industriales de la electrnica de potencia 2unto con ciertos

e'uipos, como los hornos de arco elctrico en aceras, contri!uen a la proliferacin de

pertur!aciones elctricas, con"irtindose en un pro!lema para los usuarios distri!uidores

de la electricidad.

-e ha presentado una re"isin de los distintos tipos de pertur!aciones comunes en la redelctrica, las cuales pueden ocasionar funcionamientos anmalos en las cargas elctricas,incluso destruirlas1 por lo 'ue es necesario 'ue las cargas elctricas del usuario cuenten con

una seguridad de alimentacin adems, calidad en la onda de tensin 'ue reci!e de la red

elctrica para el funcionamiento correcto de los e'uipos. Las consecuencias de los

pro!lemas ocasionados por las pertur!aciones elctricas en la red pueden suponer grandesprdidas econmicas en instalaciones industriales 'ue cuenten con procesos continuos,

como por e2emplo$ la industria metalrgica, la industria cementera e industrias 'umicas,

por mencionar algunas de ellas1 tam!in puede ocasionar pro!lemas en centros de clculo,centros de diseo por computadora, centros de cmputo de oficinas, o !ien ocasionar

trastornos en la "ida cotidiana e incluso poner en riesgo "idas humanas si ha!lamos por

e2emplo de los e'uipos electrnicos 'ue controlan los signos "itales de un paciente o lascomputadoras 'ue controlan una planta nuclear.

;on el aumento de la cantidad de e'uipos electrnicos instalados, sin disponer toda"a de

normas estrictas respaldadas por rgidas medidas de control, es pro!a!le 'ue lacontaminacin de armnicos siga aumentando. Esto supone un riesgo para las empresas,

'ue a causa de ello necesitan in"ertir en !uenos procedimientos de diseo, e'uipos

elctricos adecuados !uenos programas de mantenimiento.


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RE%ERENCIAS HIH/IORJ%ICAS

K:L;http$@@999.si=ea.go".co@&ortals@/@Rie@[email protected]

K>L;http$@@999=.fi.mdp.edu.ar@electrica@archi"[email protected]

K7L;http$@@999.fernandezfica.cl@pdf@articulos@pertur!aciones.pdf

KML;http$@@dugi(doc.udg.edu@!itstream@handle@5/6>@65

Perturbaciones de La Red Eléctrica – Consecuencias en Cargas Electricas

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