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STANDARDSBy Mónica V. Avalos Jiménez

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Contenido

Introducción

Definición de Calidad de la Potencia

Importancia del Estudio de la Calidad de la Potencia

Normatividad sobre Calidad de la Potencia

Beneficios de la normalización

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Introducción

El concepto de calidad de la energía eléctrica se reporta desde fines de los años 60's

y con mayor énfasis en los años 80's, su desarrollo viene desde la instalación de las

primeras centrales eléctricas a fines del siglo XIX e inicios del XX.

Los primeros estudios de armónicos en sistemas de potencia se remontan al año de

1890, cuando se identificaron a los transformadores y motores como los principales

elementos que distorsionaban las formas de onda de tensión y corriente en las redes

eléctricas.

El concepto Calidad de Energía Eléctrica es un tema esencial el cual ha

evolucionado en la última década a escala mundial, está relacionada con las

perturbaciones eléctricas que pueden afectar a las condiciones eléctricas de

suministro y ocasionar el mal funcionamiento o daño de equipos y procesos.

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Definición de Calidad de la Potencia

(Energía)

El Comité Electrotécnico Internacional (IEC, por sus siglas en inglés) define a la Calidad

de la Potencia (Power Quality), como las características de la energía eléctrica

(tensión, corriente y sus relaciones) en función del tiempo y de la frecuencia en un

punto dado del sistema eléctrico de potencia (típicamente en el punto de

acoplamiento común) que se evalúan contra un conjunto de parámetros técnicos de

referencia.

Nota: en algunos casos estos parámetros pueden relacionarse con la

compatibilidad que existe entre la energía eléctrica suministrada sobre una red y

las cargas que se conectan a ésta.

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Importancia del estudio de la Calidad de

la Potencia

El uso ascendente de dispositivos

electrónicos y equipos digitales en

aplicaciones domésticas e industriales se ha

incrementado dramáticamente en los

últimos años, y toda vez que el uso va ligado

con la utilización de la energía eléctrica, se

ha visto degradado el sistema eléctrico.

Debido a que el suministro de energía

eléctrica es uno de los principales servicios

que recibe la sociedad, de la calidad de

este servicio depende la actividad

comercial, industrial y social de los países.

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Normatividad sobre Calidad de la Potencia

La calidad de la potencia depende de características clave de las fuentes de

electricidad, que incluyen la frecuencia, tensión y variaciones de tensión; las

características críticas que sirven como referencia para clasificar las perturbaciones

de acuerdo a su impacto en la calidad de la potencia:

• Variaciones de frecuencia y tensión

• Cambios rápidos de tensión

• Severidad de parpadeos (Flicker)

• Huecos de tensión (Dips)

• Interrupciones cortas y prolongadas de tensión

• Transitorios por sobretensión

• Desequilibrio de tensión

• Tensión armónica e inter-armónica

Para estudiarlos y reducirlos se toma en cuenta la normatividad nacional e internacional

en las que se da un marco de referencia y recomendaciones.

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Normatividad sobre Calidad de la Potencia

¿Por qué necesitamos normas de Calidad de la Potencia?

Proteger la integridad y seguridad de la red pública de suministro

Asegurar que los equipos de los usuarios funcionen adecuadamente

Evitar que los equipos se degraden y disminuya su ciclo de vida útil

UN NIVEL ACEPTABLE DE CALIDAD DE POTENCIA PARA TODOS

(SUMINISTRADORES Y USUARIOS)

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Normas técnicas de Calidad de la Potencia

Organismos que desarrollan normas de Calidad de la Potencia

INTERNACIONAL

• IEC (Comité Electrotécnico Internacional)

TC 77 (IEC 61000-X-X, SC 77A)

• Extranjeras

EUA - ANSI (IEEE-519)

• España

AENOR (CT 208)

• Regionales

Unión Europea

CENELEC (CT 110) EN 50160

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Normas técnicas de Calidad de la Potencia

NACIONALES

• CRE (Código de RED)

• CFE (CFE L0000-45, L00070) entre otras.

• ANCE (CT 77A y GT 77A)

NMX-J-610-3-2, 4-7, 4-30, entre otras.

NORMATIVA CON MAYOR INFLUENCIA PARA DESARROLLO A NIVEL REGIONAL Y NACIONAL

• Normas de IEC del TC 77 (Fenómeno de baja frecuencia)

• Normas de EN (EN 50160, EN 61000-3-X)

• Normas IEEE (ANSI) – IEEE 518, 519 y 1531.

La mayoría de las normas regionales como las de CENELEC y CANENA toman como base la normativa de IEC así como las de IEEE (ANSI).

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Normas técnicas de Calidad de la Potencia

(IEC 61000 – Normas Internacionales)

2-2. Niveles de compatibilidad para las perturbaciones conducidas de baja frecuencia y la transmisión de señales en las redes de suministro público en baja tensión.

2-4. Niveles de compatibilidad para las perturbaciones conducidas de baja frecuencia en instalaciones industriales.

3-2. Armónicas (<16A), equipo residencial.

3-4. Armónicas (>16A) , equipo industrial.

3-6. Límites de perturbación en MT/AT.

3-12. Armónicas (>16A y <75 A), equipo comercial.

Instrumentos de medición

4-7. Especificaciones del medidor de armónicas.

4-13. Inmunidad a corrientes armónicas

4-30. Métodos de medición de calidad de la energía

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Normas técnicas de Calidad de la Potencia

(IEEE – Normas Extranjeras

IEEE 519 - Practicas recomendadas y requisitos para controlar armónicas en sistemas

eléctricos de potencia.

IEEE 518 – Guía para la instalación de equipo eléctrico y para minimizar el ruido

proveniente de fuentes externas en la entrada de controladores.

IEEE 1531 – Guía para la aplicación y especificaciones de filtros de armónicas.

Equipo electrotécnico (utilización)conectado a la red pública de suministro

Sin normas técnicas.

Instrumentos de medición

IEEE-1159:Guía para la medición de la calidad de la energía eléctrica.

IEEE-1453: Prácticas recomendadas para la medición y límites de parpadeo (flicker)

en sistemas de corriente eléctrica.

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Normatividad Mexicana

(NMX-J-550-ANCE / NMX-J-610-ANCE)

-2-2: Entorno-Niveles de compatibilidad para las perturbaciones conducidas de baja frecuencia y transmisión deseñales en las redes públicas de baja tensión (guía para establecer límites).

-2-4: Entorno-Niveles de compatibilidad para las perturbaciones conducidas de baja frecuencia en instalacionesindustriales (guía para establecer límites).

-2-8: Entorno-Caídas e interrupciones de corta duración de tensión en las redes públicas de suministro (guía paraestablecer límites).

-3-6: Evaluación de límites de distorsión armónica para la conexión de instalaciones eléctricas a sistemas eléctricos enMT,AT y EAT (guía para establecer límites).

-3-7: Guía para evaluación de límites de parpadeo para la conexión de instalaciones eléctricas a sistemas eléctricosen MT, AT y EAT(guía para establecer límites).

-3-2: Límites para las emisiones de corriente armónica de aparatos con corriente de entrada <= 16A por fase.

-3-3: Límites para los cambios de tensión, fluctuaciones de tensión y parpadeo que provocan los equipos con unacorriente asignada <= 16A por fase que no se someten a conexión condicional.

-3-4: Límites de las emisiones de corrientes armónicas en los sistemas de suministro de baja tensión para equipos concorriente nominal > 16A por fase.

-3-12: Límites para las corrientes armónicas producidas por los equipos conectados a redes públicas de baja tensión decorriente de entrada >16A y <= 75A por fase.

-4-7: Guía general de instrumentación y medición para armónicas e inter-armónicas en sistemas de suministro deenergía eléctrica y equipo conectado a estos.

-4-15: Medidor de parpadeo –Especificaciones de funcionamiento y diseño.

-4-30: Métodos de medición y estudio de calidad de la energía eléctrica.

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Normatividad Mexicana13

Normas técnicas de Calidad de la PotenciaCT 77 Otros CT

NMX-J-610/3-2-ANCE-2010

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA (EMC) PARTE 3-2: LÍMITES -

LÍMITES PARA LAS EMISIONES DE CORRIENTE ARMÓNICA DE APARATOS CON CORRIENTE DE ENTRADA ≥ 16 A POR

FASE.

NMX-J-610/3-3-ANCE-2011

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA (EMC) - PARTE 3-3: LÍMITES - LÍMITES PARA LOS CAMBIOS DE TENSIÓN,

FLUCTUACIONES DE TENSIÓN Y PARPADEO QUE PROVOCAN LOS EQUIPOS CON UNA CORRIENTE ASIGNADA < 16 A

POR FASE Y QUE NO SE SOMETEN A CONEXIÓN ADICIONAL.

NMX-J-610/2-8-ANCE-2011

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA (EMC) – PARTE 2-8:

AMBIENTE ELECTROMAGNÉTICO – GUÍA PARA DECREMENTOS

REPENTINOS E INTERRUPCIONES DE TENSIÓN DE CORTA DURACIÓN EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA.

NMX-J-610/3-6-ANCE-2009

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA (EMC) - PARTE 3-6:

EVALUACIÓN DE LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA PARA LA CONEXIÓN DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS A

SISTEMAS ELÉCTRICOS EN MT, AT Y EAT.

NMX-J-610/3-7-ANCE-2012

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA (EMC) - PARTE 3-7: LÍMITES - GUÍA PARA EVALUACIÓN DE LÍMITES DE

PARPADEO PARA LA CONEXIÓN DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS A SISTEMAS ELÉCTRICOS EN MT, AT Y EAT.

NMX-J-610/3-12-ANCE-2010

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA (EMC) – PARTE 3-12:

LÍMITES – LÍMITES PARA LAS CORRIENTES ARMÓNICAS PRODUCIDAS POR LOS EQUIPOS CONECTADOS A LAS REDES

PÚBLICAS DE BAJA TENSIÓN CON CORRIENTE DE ENTRADA > 16 A Y ≤ 75 A POR FASE.

NMX-J-610/4-7-ANCE-2013

COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA (EMC) - PARTE 4-7:

TÉCNICAS DE PRUEBA Y MEDICIÓN – GUÍA GENERAL DE

INSTRUMENTACIÓN Y MEDICIÓN PARA ARMÓNICAS E INTERARMÓNICAS, EN SISTEMAS DE SUMINISTRO DE ENERGÍA

ELÉCTRICA Y EQUIPO QUE SE CONECTA A ÉSTOS.

NMX-J-724-ANCE-2016 (consulta pública)

Evaluación de la calidad de la potencia – características de la

electricidad suministrada por las redes públicas.

Esta Norma Mexicana especifica las características

esperadas de la electricidad en las terminales de suministro

de las redes públicas en baja tensión, en media tensión y en

alta tensión, a 60 Hz.

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Normas y regulaciones extranjeras (Centro y

Sudamérica)

1999

1997

2001

1993

Colombia Comité 129 Calidad de energía eléctrica.

Documento CREG-017

Documento CREG-032, Propuesta de regulación de la CP en el

sistema interconectado nacional

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Normas y regulaciones extranjeras (Centro y

Sudamérica)

Perú, En octubre de 1997, se promulgó la norma técnica de calidad de los servicios

eléctricos-ntcse (decreto supremo 020-97-em), donde se fijaron los estándares y

compensaciones a cumplirse en los aspectos de calidad del suministro, calidad

del producto y alumbrado público.

El salvador, Normas de Calidad del Servicio de los Sistemas de Distribución (Acuerdo SIGET

No. 192-E-2004, Diciembre 2004)- Calidad del suministro o servicio.

Guatemala Normas técnicas del servicio de distribución – ntsd resolución CNEEN NA.- 09-99

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Parámetros de Calidad de la Potencia 17

Parámetros de la Calidad de la Potencia

Parámetros de calidad de la potencia Métodos de medición

Frecuencia del sistema NMX-J-610-4-30

Amplitud de la tensión del suministro eléctrico NMX-J-610-4-30

Abatimiento (dip) o incremento (swell) NMX-J-610-4-30

Interrupciones de tensión NMX-J-610-4-30

Transitorios de tensión NMX-J-610-4-30

Desbalance de suministro de tensión NMX-J-610-4-30

Señalización en el suministro de tensión NMX-J-610-4-30

Cambios abruptos de tensión NMX-J-610-4-30

Desviación por arriba/abajo NMX-J-610-4-30

Armónicas de tensión NMX-J-610-4-7

Inter armónicas de tensión (señal < 3 kHz) NMX-J-610-4-7

Parpadeo de la tensión (flicker) NMX-J-550-4-15

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Normas Oficiales Mexicanas (NOMs)

NOM-001-SEDE –Instalaciones eléctricas

Tiene como principal objetivo establecer especificaciones para que en las instalaciones eléctricas se minimice el riesgo de alguna falla o corto circuito que se pudiera generar.

NOM 007 CRE

Tiene como principal objetivo establecer las especificaciones y métodos de prueba de los instrumentos metrológicos de un sistema de medición de energía eléctrica.

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Actores en el tema de Calidad de la Potencia

CFE

CRE, Comisión

Reguladora

de Energía

USUARIO

• Generación

• Transmisión

• Distribución

• Industrial

• Comercio

• Doméstico

• Cogenerador

S

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Beneficios de la Normalización

La normalización en materia de PQ beneficia a:

• consumidores de equipos

• equipos confiables y robustos contra perturbaciones, bajo consumo deenergía y menos propensos a contaminar, se traduce en ahorro por conceptode penalizaciones y reducción de riesgos.

• fabricantes de equipos,

• Ofrecen un mejor producto (determinante en licitaciones), tienenoportunidad de competir en mercados extranjeros, evitan y se protegencontra la competencia desleal así como tener una mejor confiabilidad en susprocesos de producción.

• suministradores:

• energía eléctrica

• Mejoran y protegen la calidad de la energía eléctrica, ofrecen un mejorservicio determínate para empresas que lo demandan, gastan menos porconcepto de robustecer su sistema y además tienen la opción de utilizar susredes para otros propósitos.

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Fin de la presentación

Preguntas

Sugerencias

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