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Documento que detalla la práctica realizada en el área de Calidad y Ahorro de Energía de la Universidad Tecnológica de Durango sobre la medición de calidad de energía en transformadores. El documento incluye objetivos, materiales y equipo, introducción, marco teórico sobre armónicos en sistemas eléctricos de potencia, puntos de medición de armónicos, normas de medición y desarrollo de la práctica.
Tipo: Apuntes
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Medir la calidad de la energía de sistema eléctrico de la Universidad Tecnológica de Durango mediante el analizador de la calidad de la energía.
En la presente practica se presentan los diferentes datos que se analizaron con el analizador de redes Fluke 434 II, es decir se dan a conocer los parámetros que se deben de utilizar para comparar con las normas necesarias.
Armónicos en un sistema eléctrico de potencia En mecánica ondulatoria, un armónico es el resultado de una serie de variaciones adecuadamente acomodadas en un rango o frecuencia de emisión, denominado paquete de información o fundamental. Dichos paquetes configuran un ciclo que, adecuadamente recibido, suministra a su receptor la información de cómo su sistema puede ofrecer un orden capaz de dotar al medio en el cual expresa sus propiedades de una armonía. El armónico, por lo tanto, es dependiente de una variación u onda portadora. Y a la vibración fundamental de cada tono musical también se le llama primer armónico porque generalmente se acompaña de otras vibraciones menores divididas en 2, 3, 4, 5 o más partes iguales. Los armónicos que se presentan con frecuencia en un sistema eléctrico de potencia son los de secuencia 0, como H3, H6 y H9, por lo tanto, al presentarse este tipo de armónicos provocan problemas en el sistema eléctrico.
Norma IEC 61000- 4 - 30 Clase A Estandariza las metodologías de medición y crea la capacidad de comparar directamente los resultados de diferentes analizadores. (Rojas, 2014) La norma IEC 61000- 4 - 30 define el método de medición, la precisión y la agregación de tiempo a la veracidad de los parámetros de calidad de potencia en 3 clases de rendimiento para obtener resultados repetibles y comparables. (Rojas, 2014) El IEC 61000- 4 - 30 define 3 clases de rendimiento de la siguiente manera:
característica que comercialmente no es fácil de encontrar en los medidores de la clase B. Por esta razón, se recomienda que la tasa mínima de almacenamiento de los valores de THD y de las magnitudes y ángulos de las componentes armónicas sean por lo menos de 0,1 % del tiempo total de la medida. Esto con el fin de lograr que para el análisis se tenga una base mínima de 1.000 datos, que es el valor mínimo de datos recomendado por la IEC- 61000 - 4 - 30 para el análisis de una semana a intervalos de 10 minutos. (Rojas, 2014)
Ilustración 6. Ondas sinusoidales de Voltaje y Amperaje en la Fase B. Ilustración 7. Ondas sinusoidales de Voltaje y Amperaje Fase C.
Ilustración 13. Tabla de energía y potencia (Consumo) en las tres fases y el neutro.
Tabla de armónicos voltaje por cada fase y neutro en porcentaje. Conceptos A B C N THD %f 1.9 1.6 9.7 89. DC %f 0.1 0.1 0.1 142. H1%f 100.0 100.0 100.0 100. H1%f 0.1 0.1 0.2 15. Tabla de Energía y Potencia (Demanda y Factor de Potencia) en cada fase. Conceptos A B C Total Kw - 9.8 - 12.74 8. 91 - 30. KVA 10.02 12.84 9.03 32. Kvar 3.87 1 .31 0.17 5. FP - 0.92 - 0.99 - 0.99 - 0. Tabla de Energía y Potencia (Consumo) en cada fase. Conceptos A B C Total Kwh - 9.8 - 0.221 - 0 .155 - 0. 536 KVAh 0.175 0.223 0.157 0. Kvarh 0.070 0.025 0.005 0. Kwh frow 0.000 0.000 0.000 0.
La práctica nos proporcionó la compresión del análisis de armónicos en los sistemas eléctricos trifásicos, y el funcionamiento del del analizador de redes Fluke 434 II, con la finalidad de observar los diferentes parámetros de datos que podemos analizar y comparar con la normatividad necesaria. (Fernando Ontiveros Hernández) Permite verificar la capacidad de la red eléctrica antes de agregar nuevas cargas, o bien, para ajustar la potencia de su suministro. Posibilita también conocer el factor de utilización de un equipo o subsistema y descubrir problemas con las armónicas que pueden causar daños o perturbar a equipos críticos. (Manuel Ortiz Sánchez) Las mediciones de diagnóstico con un analizador de redes en transformadores ayudan a evaluar el estado del sistema eléctrico. Sus resultados ofrecen valiosa información sobre posibles fallas relacionadas con la calidad de la energía. Combinando los resultados de las pruebas de diagnóstico, se puede obtener una imagen general del comportamiento de la energía. Por tanto, se pueden detectar los diferentes disturbios antes de que se conviertan en casos graves que pongan en peligro a las personas o provoquen daños costosos al equipo
Como conclusión, esta práctica nos otorgó un conocimiento técnico y practico sobre el funcionamiento del equipo analizador de redes que se encuentra en la universidad, entre los aspectos a destacar de los resultados se encontraron armónicos del 5to orden en el momento de la medición en la fase 3, mismos que podrían afectar a nuestra instalación eléctrica por lo que sería una buena idea hacer un monitoreo más extenso para profundizar en el análisis. (Cesar Eduardo Vargas Ibáñez)
Rojas, H. R. (2014). Aspectos tecnicos y normativos para el monitoreo y medicion de armonicos. ingenieria , 129-146.
