Expo Energía 2024
Calidad de la energía y Código de Red (2da parte)
Por: Dr. Ángel Marroquín de Jesús. Calidad de ondas de tensión.
La calidad de ondas hace referencia a la degradación de algunos parámetros de la onda en un punto medio para analizar correctamente la calidad de la red y así analizar varios aspectos de un suministro de energía durante largos periodos de tiempo.
Según las normas IEEE-519, EN50160 Y L0000-45 existen diferentes tipos de frecuencias con diferentes ritmos de tope y de movimiento constante que ayudan a detectar el constante flujo de paso eléctrico en las distintas estaciones eléctricas, como lo son:
• Amplitud:
Esta amplitud mediante una señal electromagnética que diferencía el valor más alto de entrada eléctrica contra el más bajo en sus momentos de tope y de descarga, siempre se mantiene constante a la tensión nominal. Esta debe siempre mantenerse dentro de un margen de ± 2.5% desde el circuito principal hasta cualquier circuito derivado, idealmente para variaciones constantes de tensión de estado permanente.
• Simetría:
Esta muestra un ángulo de desfasamiento de 120° eléctricos entre cada una de las tres fases en tensión y corriente. El desbalance de la amplitud entre las 3 3 faces de tensión debe de ser inferior al 1% con la finalidad de que los motores trifásicos tomen corrientes perfectamente balanceadas.
• Forma de onda:
Perfectamente senoidal, la distorsión de tensión se limita a THD V:5 % con armónico individual de 3%, también cuenta con un factor de cresta de 1,4142 para la tensión aún en presencia de cargas que demandan corriente no senoidal. Cabe recordar que, a mayor impedancia de la fuente, mayor distorsión de tensión en presencia de armónicos.
• Frecuencia.
En una onda de tensión, la frecuencia es la que indica el número de ondas que ocurren en la electricidad en 1 segundo, pero cuando la onda mantiene una constante de 60 ciclos por segundo y cuyas desviaciones de estado estable no deben exceder el ±1% del 95% del tiempo.
Cuando una caída de tensión surge en las ondas eléctricas que aplica en cada circuito derivado, para estas se deben de aplicar aumentos en la tensión derivados de cada tensión en el circuito que pueden ir desde 3% con circuito derivado, 5% con caída de tensión de circuito alimentador y derivado, 1.5% caída de tensión de circuito derivado, 2.5% caída de tensión de circuito alimentador y circuito derivado.
FUENTES DE ALIMENTACIÓN
Factor de cresta.
El factor de cresta es un parámetro de una forma de onda, como la corriente alterna, que se muestra en relación entre los valores máximos y el valor efectivo. En otras palabras, el factor cresta indica que tan extremos son los picos en una forma de onda.
Distorsión armónica THD
La distorsión armónica es otra forma de medir la calidad de la fuente de alimentación porque esta sirve para indicar la cantidad de un componente armónico que contienen las formas de ondas de voltaje y corriente, así como para indicar la extensión, la distorsión de la forma de onda que se produce como resultado.
Distorsión total de la demanda DATD
De acuerdo con la especificación CFE L0000-45 y el estándar IEEE 519 definen a la DATD o TDD como:
La razón de la raíz cuadrada media del contenido armónico, considerando componentes armónicos hasta el orden 50 y específicamente excluidos los inter armónicos, expresados como un porcentaje de la corriente de demanda máxima.
Parámetros.
• Factor de cresta: El factor de cresta es la relación del valor pico (cresta) al valor RMS de una forma de onda periódica, esto se refleja como:
En una función senoidal, debido a que el valor RMS es el valor de pico entre El factor de cresta y es =1.4142
• Valor RMS: Una fuente de tensión sinusoidal de 127 volts alimentará a un grupo de computadoras que demandan una corriente de 3 A (RSM). El contenido de armónicas es expresado matemáticamente de la siguiente manera.
De una función formada por componentes senoidales de frecuencia distinta, está dada por la raíz de la suma de los cuadrados de los valores RMS de dichos componentes, si y solo las frecuencias angulares w1, w2 y w3 son distintas.
Este resultado se basa en información relevante que nos proporciona un buen equipo de medición: Armónicos, Amplitud en (%), amplitud en (A), I rms (A) y Fundamental (A)
• Distorsión Armónica Total THD: Es la relación del valor RMS del componente fundamental debido a que la fundamental no contribuye a la distorsión, el valor efectivo de la distorsión es la raíz de la suma de los cuadrados de los valores RMS de las armónicas, de la segunda en adelante (hasta h=25 como mínimo) matemáticamente se expresa:
El cociente de los valores RMS de las armónicas de la segunda en adelante, dividido por el valor RMS de la fundamental por unidad.
• Distorsión armónica total de demanda: Es la relación del valor RMS de la corriente máxima de carga /L. Debido a que la fundamental no contribuye a la distorsión, el valor efectivo de la distorsión es la raíz de la suma de los cuadrados de los valores RMS de las armónicas de la segunda en adelante (Hasta h=25 como mínimo) y se expresa matemáticamente:
El cociente de los valores RMS de las armónicas de la segunda en adelante, dividido por el valor RMS de la corriente máxima de carga /L en por unidad.
• Distorsión armónica total de la demanda DATD: Consideraciones para determinar el límite de distorsión armónica total de demanda. En el estudio de calidad de energía, el nivel de corto circuito se utiliza para definir los límites de distorsión armónica de corriente en el pcc, El CENACE publicará los valores corto circuito en el último trimestre del año en curso en los puntos de conexión para la red de alta tensión con un horizonte de tres años con base en el programa de desarrollo del sistema eléctrico nacional, la impedancia relativa es el cociente entre la corriente de corto circuito trifásica en el punto de acometida y la corriente máxima de carga promedio, registrada en el punto de acometida de los últimos doce meses, este parámetro es el que se utiliza para establecer los límites de DATD
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