8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 1/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
LABORATORIO No. 2
MEDICIÓN DE POTENCIA TRIFÁSICA Y ENERGÍA
Wilmer Albarracín Pirachicán
Jasson Ricardo Díaz León
Ricardo Alonso Estepa Estupiñán
Wilsson Uriel Pérez Valero
Jerson Alberto Pérez Muñoz
Presentado a:
Ing. EDGAR EFREN TIBADUIZA
UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
FACULTAD SECCIONAL DUITAMA
ESCUELA INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
METROLOGÍA ELÉCTRICA
DUITAMA
2012
8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 2/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
AUTOEXAMEN
1. ¿Cuál dispositivo crea el desfase de campos magnéticos dentro del medidor de energía
análogo?
La acción de las corrientes parásitas producidas por las bobinas de corriente sobre el
campo magnético de las bobinas de voltaje y la acción de las corrientes parásitas
producidas por las bobinas de voltaje sobre el campo magnético de las bobinas de
corriente dan un resultado vectorial tal, que produce un par de giro sobre el disco. El par
de giro es proporcional a la potencia consumida por el circuito. En ocasiones las corrientesparasitas crean un desfase debido a los campos magnéticos que estás crean.
2. ¿A qué se debe las constantes de los medidores?
Para medidores electromecánicos la constante se define como el valor que expresa la
relación entre la energía registrada por el medidor y el correspondiente número de
revoluciones del rotor, por ejemplo, en revoluciones por kilowatt hora (rev/kWh) o watt
hora por revolución (Wh/rev).
Figura 1: Medidor Analógico y su Constante
8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 3/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
Para medidores electrónicos es el valor que expresa la relación entre la energía registrada
por el medidor y el valor correspondiente dado por la salida de ensayo.
Si este valor es un número de impulsos, la constante será expresada en impulsos porkilowatt hora (imp/kWh) o watt hora por impulso (Wh/imp).
Figura 2: Medidor Digital Y Su Constante
En ambos casos el dato siempre se encuentra indicado en la placa de características del
cuadrante del medidor.
El medidor utilizado en este ejemplo es un Landis&Gyr tipo CG71 de fabricación española
y su constante es 300 rev/kWh.
8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 4/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
3. ¿Es posible la existencia de un medidor análogo con constante igual a 1 rev (kW −h)?
justifique su respuesta.
No, debido principalmente a las pérdidas propias del aparato de medida. El medidor
comenzara a funcionar con el 1 % de la carga y entre un factor de potencia 0,5 en
adelanto y atraso. El medidor analógico presenta una aguja en una posición y al conocer,
el valor de la escala completa, por analogía deduce el valor mesurado.
Por ejemplo:
Si en un voltímetro con un valor de escala 100V, nuestra aguja se posiciona al 40%, por
analogía diremos que el valor mesurado es 40 V. por eso se le dice analógico.
Se le dice también electromagnético porque el movimiento de la aguja es dado por el
campo magnético de una bobina atravesado por la corriente mesurada que reacciona al
campo magnético de un imán permanente interno al medidor.
4. ¿Cómo es posible variar el factor de potencia de una carga? explíquese.
Lo que determina el factor de potencia en el sistema eléctrico que es la carga que se le
conecte al generador.
8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 5/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
Por ejemplo:
Si conectas resistencias, focos incandescentes y demás cargas resistivas el factor de
potencia será de prácticamente el 100%. Sin embargo si le conectas puros motores, unacarga típicamente inductiva, tendrás un factor de potencia de alrededor del 80% al 90%
(dependiendo del % de carga de los motores, su tamaño etc.).
Ahora que si desea variar el factor de potencia del generador, lo que tienes que hacer es
instalar capacitores, ya sea algún banco automático de capacitores, o bien instalar los
capacitores cerca de las cargas con bajo factor de potencia.
Otra forma de variar el factor de potencia de n sistema eléctrico es instalarle mas carga
resistiva; Por ejemplo si se quiere corregir el factor de potencia se potencia en una fabrica,
se puede instalar iluminarias incandescentes, calefacciones, etc. estas cargas resistivasayudan a corregir el factor de potencia.
El generador proporciona el voltaje necesario para alimentar el sistema eléctrico, pero
será el tipo de carga que se conecte la que determina el factor de potencia en el
generador.
DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
El laboratorio consiste en la medición de la potencia activa, reactiva y aparente que un
generador trifásico entrega a una carga conectada en estrella (en este caso un motor), a
su vez medir la tasa de consumo a través de un contador trifilar e instrumentación
experimental, al final se obtendrán datos teóricamente y a partir de las mediciones
obtenidas se calculara la energía que consume la carga.
Toma de datos.
Tabla 1: Lecturas Tomadas
8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 6/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
CARACTERÍSTICAS A OBTENER
1) Calcule la energía activa consumida por la carga dada por el medidor Trifásico y los
vatímetros para cada lapso de tiempo. Anexe este valor para cada lectura en dos
columnas adyacentes a cada tabla y adjunte los cálculos matemáticos respectivos.
El Cálculo de la potencia a partir de el medidor de energía se realiza como sigue:
Para calcular la potencia con el Wattímetro se puede realizar utilizando el siguiente
esquema.
Figura 3: Método Aaron Para medición de Potencia
U V UV WU5,3 217,4 0,4
5,0 216,7 0,7
5,1 216,7 0,4
4,9 217,7 0,6
LecturaNº de
rev
Tiempo
(s)
Multimetro
I (A) V (V)kW
k
2 1 171,40 96
1 1 164,21 96
8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 7/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
En este montaje obtenemos los valores Potencia en los vatímetros y los sumamos para
obtener el valor de la potencia total.
Los Datos obtenidos los mostramos a continuación.
Tabla 2 Potencias Calculadas
2) Calcule para cada lectura de energía efectuada, el factor de potencia correspondiente
y adjunte los cálculos.
Al ser una corriente "Balanceada" de un motor , la caga no tiene neutro, por esto no fue
posible medir el factor de potencia, al intentar crear un neutro ficticio las lecturas eran
erróneas, quizá al utilizar amperímetros en vez de pinzas amperimétricas podríamos
obtener el dato deseado.
Para calcular el factor de potencia utilizamos los datos arrojados por el multímetro en e l
montaje de las Figuras 3 y 4.
PtotU V UV WU kW
5,3 217,4 0,4
5,0 216,7 0,7
5,1 216,7 0,4
4,9 217,7 0,6
kWh KW I (A) V (V)
0,87515
0,91346
kW
1,1
1,0
Multimetro
Lectura
2 1 171,4 0,01042
1 1 164,21 0,01042
Nº de
rev
Tiempo
(s)
Medidor
8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 8/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
Figura 4
Tenemos el valor de la potencia activa P.
Luego obtenemos las Potencias Aparentes para cada una de las lecturas.
Y con luego los valores de Potencia Reactiva de Factor de potencia.
8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 9/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
Entonces utilizamos las anteriores ecuaciones para obtener los datos mostrados a
continuación:
Lectura
Medidor Multímetro Calculado
P P SFP (cosb)
Q Energía
kW kW kVA kVAR kWh
1 0,91346 1,1 1,1522 0,792787 0,7023 0,0502
2 0,87515 1,0 1,1052 0,791865 0,6736 0,0476
3) Calcule error absoluto, relativo, la desviación estándar del contraste entre lecturas
del medidor de energía y las proporcionadas por el vatímetro. Concluya sobre la
precisión de cada instrumento de medición con respecto a cada lectura.
Para la energía.
Para la potencia activa.
8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 10/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
Incluya en el informe las características de cada instrumento de medición y el significado
de cada una.
Características multímetro fluke
Tensión CCTensión máxima: 1000 VPrecisión: :±(0,1%+1)Resolución máxima: V: 100 µV
Tensión CA
Tensión máxima: 1000 VPrecisión: ±(0,5%+2)Ancho de banda CA 5 kHzResolución máxima: 0,1 mV
Corriente CCCorriente máxima: 10 A (20 A, máximo 30 segundos)Precisión en corriente: ±(0,4%+2)Resolución máxima: 0,01 mA
Corriente CACorriente máxima: 10 A (20 A, máximo 30 segundos)Precisión en corriente: ±(1,2%+2)Resolución máxima: 0,1 µA
ResistenciaResistencia máxima: 50 MΩ Precisión: ±(0,4%+1)Resolución máxima: 0,1Ω
CapacitanciaCapacidad máxima 9.999 µFPrecisión ±(1%+2)Resolución máxima 0,01 nF
FrecuenciaFrecuencia máxima 200 kHzPrecisión ± (0,005% + 1)Resolución máxima 0,01 Hz
Ciclo de trabajo
Ciclo de trabajo máximo 99.90%
Precisión ±(0,2% por kHz +0,1%)Resolución máxima 0.10%
Medida de latemperatura
-200°C - 1090°C-328°F - 1994°Fexcluida la sonda
Sonda de temperatura80BK
-40°C - 260°C-40°F - 500°F
ConductanciaConductancia máxima 60,00 nSPrecisión ± (1% + 10)Resolución máxima 0,01 nS
DiodoRango 3 VResolución: 1 mVPrecisión: ± (2 % + 1)
Rango de ciclo detrabajo Precisión: dentro de ± (0,2% por kHz + 0,1%)
8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 11/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
CUESTIONARIO
1. El factor de potencia que se obtuvo en las lecturas efectuadas con carga inductiva
¿está en atraso o en adelanto? Justifique su respuesta.
Esta en atraso por que la carga es de tipo inductivo y este tipo de cargas atrasan el factor
de potencia.
2. ¿Los errores encontrados en cada medición se encuentran dentro de la precisión de
cada instrumento de medición?
No, porque los errores son muy grandes.
3. Describa las fuentes de error que producen la distorsión, en las mediciones de energía
activa realizadas.
La carga no era balanceada y no había otra disponible.
4. ¿Con las lecturas anteriores es posible calcular la energía reactiva consumida?, describa
como se procedería si fuese posible.
Si es posible, utilizando las corrientes de líneas, con el triangulo de potencia.
5. Explique los tipos de conexión de medidores de energía activa que existen con sus
respectivos diagramas de conexión.
Los medidores de energía eléctrica, o contadores, utilizados para realizar el control del
consumo, pueden clasificarse en tres grupos:
Medidores electromecánicos: o medidores de inducción, compuesto por un conversor
electromecánico (básicamente un vatímetro con su sistema móvil de giro libre) que actúa
sobre un disco, cuya velocidad de giro es proporcional a la potencia demandada, provisto
de un dispositivo integrador.
8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 12/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
Medidores electromecánicos con registrador electrónico: el disco giratorio del medidor de
inducción se configura para generar un tren de pulsos (un valor determinado por cada
rotación del disco, por ejemplo 5 pulsos) mediante un captador óptico que censa marcasgrabadas en su cara superior. Estos pulsos son procesados por un sistema digital el cual
calcula y registra valores de energía y de demanda. El medidor y el registrador pueden
estar alojados en la misma unidad o en módulos separados.
Medidores totalmente electrónicos: la medición de energía y el registro se realizan por
medio de un proceso análogo-digital (sistema totalmente electrónico) utilizando un
microprocesador y memorias. A su vez, de acuerdo a las facilidades implementadas, estos
medidores se clasifican como:
Medidores de demanda: miden y almacenan la energía total y una única demanda en las
24 hs. (un solo períodos, una sola tarifa).
Medidores multitarifa: miden y almacenan energía y demanda en diferentes tramos de
tiempo de las 24 hs. a los que le corresponden diferentes tarifas (cuadrantes múltiples).
Pueden registrar también la energía reactiva, factor de potencia, y parámetros especiales
adicionales.
Para los pequeños consumidores, industriales y domiciliarios, se mantiene aún el uso demedidores de inducción de energía activa y reactiva. Para los medianos consumidores se
instalan generalmente medidores electrónicos. Para los grandes consumidores, a fin de
facilitar la tarea de medición y control, el medidor permite además la supervisión a
distancia vía módem (en muchas marcas incorporado al medidor).
8/2/2019 Metrología Eléctrica Informe - Medición De Potencia Trifásica Y Energía
http://slidepdf.com/reader/full/metrologia-electrica-informe-medicion-de-potencia-trifasica-y-energia 13/13
Universidad Pedagógica Y Tecnológica De Colombia
Seccional Duitama METROLOGÍA ELÉCTRICA
Escuela De Ingeniería Electromecánica
CONCLUSIONES
Al hacer los cálculos de potencia el principal inconveniente fue que la carga no erabalanceada, y la ausencia de un neutro impedía que midiésemos la carga como nobalanceada.
Para mejorar la medición es aconsejable tomar el tiempo de varias vueltas,preferiblemente más de 10.
Otro aspecto importante para tener en cuenta es que se debe colocar mas carga alcircuito, así las corrientes las corrientes serán más altas para que la medición deenergía sea más apreciable.
Cuando utilizamos el método de los dos vatímetros, ambos deberían tenercaracterísticas muy semejantes.
La resolución de las pinzas amperimétricas, a la hora de medir potencias es muybaja. Temiendo en cuenta que solo muestra una cifra decimal.
Una información adicional que deberíamos tener a la mano son las característicastécnicas de la carga, para nuestro caso un motor.
Top Related