Trabajo Analizador De Red Powerlogic Serie 800 Power Meter (1).docx

ANALIZADOR DE RED POWERLOGIC SERIE 800 POWER METER

FABIÁN OSVALDO CHAVERRA CHAVERRA CRISTIAN VELASQUEZ ORLANDO ARIAS ANDRES FELIPE SANCHEZ ANDREA SANCHEZ ZAPATA

Calidad de la Energía

BAYRON ALVAREZ DR

Institución Universitaria Pascual Bravo Facultad de Ingenierías Medellín 2018

INTRODUCCIÓN En sistemas eléctricos de potencia se presentan perturbaciones y distorsiones de onda de tensión y corriente, debido a la implementación de cargas no lineales o dispositivos electrónicos de potencia en dichos sistemas. Estos dispositivos que de una u otra forma han contribuido a la mejora de procesos industriales y en algunos casos a nivel comercial; pero que a cambio de estos beneficios en el sistema eléctrico se presenta contaminación afectando la calidad de la energía e instalaciones eléctricas. Esta contaminación de energía eléctrica se debe a armónicos de tensión y corriente, desbalances de tensión, sobretensiones transitorias, variaciones de frecuencia entre otras perturbaciones. Todas estas perturbaciones de la calidad de energía eléctrica se deben medir con instrumentos, equipos o analizadores de redes que cumplan los métodos de medida y procedimientos de norma, así como los valores medidos deberán cumplir con estándares definidos por NTC 2050, RETIE y otras normas complementarias. En este practica se busca realizar una metodología que permita conocer y ejecutar mediciones de calidad de energía utilizando cualquier instrumento de medición (analizador de red eléctrica) que cuente con las características normativas para realizarla; con el fin de efectuar una serie de pruebas que permitan entender y analizar las perturbaciones que afectan el sistema eléctrico, como una medición enfocada al funcionamiento de un equipo en especial.

OBJETIVO Conocer y manejar los distintos equipos de medidas o analizadores de red que son utilizados para evaluar los problemas de calidad eléctrica: transitorios, armónicas, regulación de voltajes, consumo, factor de potencia, revisión del sistema de puesta tierra y fluctuaciones dinámicas de voltaje, para determinar la afectación que tiene sobre el sistema y equipos finales.

DEFINICIÓN

Estos equipos son analizadores de elevadas prestaciones. Diseñados para ser instalados de forma muy sencilla en cualquier instalación y para que su uso sea totalmente adaptable a cualquier tipo de medida requerida. Disponen de una memoria interna donde se guardan todos los parámetros deseados, totalmente programables. Además, un mismo analizador puede contener varios softwares, cuyas aplicaciones vayan destinadas a distintos tipos de análisis. Existe una gran variedad de analizadores los cuales exportan o muestran los parámetros eléctricos directa o indirectamente a través de display y transmiten por comunicaciones todas las magnitudes eléctricas medidas y/o calculadas. Algunos analizadores son expandibles o modulares, pudiendo dotarlos de funciones adicionales asociables a cualquier parámetro eléctrico medido o calculado

¿QUÉ VENTAJAS OBTENEMOS CON LOS ANALIZADORES DE REDES?

1. Ahorrar Detectar y prevenir el exceso de consumo (kW ·h) Analizar curvas de carga para ver dónde se produce la máxima demanda de energía. Detectar la necesidad de instalación de una batería de condensadores, así como su potencia. Detectar fraude en los contadores de energía. 2. Prevenir Son ideales para realizar mantenimientos periódicos del estado de la red eléctrica, tanto en baja como en media tensión, ver curvas de arranque de motores, detectar posibles saturaciones del transformador de potencia, cortes de alimentación, deficiente calidad de suministro eléctrico, etc. 3. Solventar Poder analizar dónde tenemos un problema en la red eléctrica, para poder solucionar problemas de disparos intempestivos, fugas diferenciales, calentamiento de cables, resonancias, armónicos, perturbaciones, flicker, desequilibrios de fases, etc. Al mismo tiempo, nos permite diseñar los tamaños adecuados para los filtros activos o pasivos de armónicos y filtros para variadores de velocidad, etc.

PARÁMETROS MEDIDOS POR LOS ANALIZADORES DE REDES.

1. Flickers.El flicker es una impresión subjetiva de la fluctuación de iluminación o variación notoria instantánea de los niveles de iluminación, ocasionada por fluctuaciones De tensión en la red de alimentación eléctrica. Origina en quien la percibe una sensación desagradable El flicker depende fundamentalmente de la frecuencia, amplitud y duración de las fluctuaciones de tensión que lo causan. Estas oscilan entre los 0,5Hz y los 30Hz de frecuencia. La tolerancia del flicker es de 1Pst(nivel de severidad de corta duración).

2. Armónicos. Son voltajes y corrientes con frecuencias múltiplos enteros de la frecuencia fundamental (60Hz).Los armónicos son generados por las cargas no-lineales Es decir es la distorsión de la forma de onda está compuesto de una onda senoidal fundamental a 60Hz tal como de 3er orden (180Hz), de 5to orden (300Hz), las cuales se adicionan dando como consecuencia una onda distorsionada.

3. Distorsión armónica (THD) de tensión y corriente Las corrientes armónicas al circular por el sistema de potencia producen caídas de voltaje armónicas que son capaces de distorsionar la onda de voltaje de suministro. La forma de evaluar un voltaje o una corriente distorsionada es a través del parámetro denominado distorsión armónica total THD (Total Harmonic Distorsión).

4. Valor eficaz Se llama valor eficaz de una corriente alterna, al valor que tendría una corriente continua que produjera la misma potencia que dicha corriente alterna, al aplicar sobre una misma resistencia. Es decir, se conoce el valor máximo de una corriente alterna (Io). Se aplica esta sobre una cierta resistencia y se mide la potencia y se mide la potencia producida sobre ella. A continuación, se busca un valor de corriente continua que produzca la misma potencia sobre esa misma resistencia. A este último valor, se le llama valor eficaz de la primera corriente (la alterna). Para una señal senoidal, el valor eficaz del voltaje y de la corriente es

La potencia eficaz resultará ser:

Es decir, que es la mitad de la potencia máxima. La tensión o la potencia eficaz, se nombran muchas veces las letras RMS, por ejemplo decir 10V RMS ó 15W RMS significará 10 voltios eficaces ó 15W eficaces, respectivamente.

5. Potencia y factor de potencia La presencia de armónicos en un sistema eléctrico hace que se complique el cálculo de la potencia y factor de potencia. Existen tres cantidades estándares asociadas a la potencia: 

Potencia Aparente (S).



Potencia Activa (P).



Potencia Reactiva (Q).

A la frecuencia fundamental, es común relacionar estas condiciones según:

Donde

es el ángulo entre es el voltaje y la corriente.

El factor cos() es comúnmente llamado factor de potencia y se define según :

Las formulas son utilizadas para determinar la potencia activa y reactiva en función de la frecuencia fundamental del sistema de potencia, ya que normalmente el voltaje de distorsión es generalmente bajo (THD menor a 5%), con este cálculo es una buena aproximación independientemente de cómo este distorsiona la onda de corriente.

Ante la presencia de armónicos se cumple la siguiente relación:

Donde "D" representa distorsión de la potencia o distorsión de los volt amperes

6. Otros. Además de los parámetros antes mencionados los analizadores de redes también realizan la lectura de: 

Tensión simple y compuesta.



Corriente.



Frecuencia.



Máxima demanda potencia activa, activa y reactiva;



Energía reactiva L; Energía reactiva C; Energía aparente y Energía Activa.

De acuerdo a la práctica realizada durante la clase de Calidad de la Energía pudimos desglosar y aprender del funcionamiento del equipo asignado el POWERLOGIC SERIE 800 los siguientes pasos: El equipo que acá se describe consta de una pantalla de cristal líquido donde se puede observar los datos capturados por el equipo y de 4 teclas por medio de las cuales se navega por el equipo. Funcionamiento de la Pantalla La central de medida está equipada con una gran pantalla de cristal líquido (LCD) iluminada por la parte posterior. Puede mostrar hasta 5 líneas de información más una sexta fila de opciones de menú, esta tiene: A. B. C. D. E. F. G. H. I. J. K. L. M.

Tipo de Medida Título de la pantalla Indicador de alarmas Icono de mantenimiento Gráfico de barras (%) Unidades Mostrar más elementos del menú. Elemento de menú. Indicador de menú seleccionado. Botón Volver al menú anterior Valores Fase

Funcionamiento de los botones Los botones sirven para seleccionar elementos de menús, mostrar más elementos de menús en una lista de menús, y volver a los menús anteriores. Los elementos de los menús aparecen sobre uno de los cuatro botones. Al pulsar un botón se selecciona el elemento de menú y se muestra la pantalla de elementos de menú. Al llegar al nivel de menú más alto, aparece un triángulo negro debajo del elemento de menú seleccionado. Para volver al nivel de menú anterior, pulsar el botón que hay debajo de (flecha arriba). Para recorrer los elementos de menú en una lista de menús, pulse el botón que hay debajo de Cuando se selecciona un valor, parpadea para indicar que se puede modificar. Los valores se cambian de la siguiente manera:   

Pulse + o – para cambiar los números o desplácese por las opciones disponibles. Si está introduciendo más de un numero pulse para pasar al siguiente numero de la secuencia. Para guardar los cambios y pasar al campo siguiente, haga Click en OK .

Descripción general de los menús. A continúan se describe los menús encontrados en el dispositivo, este tiene 2 niveles, el primer nivel contiene todos los elementos disponibles en la primera pantalla de la central de medida. Al seleccionar un elemento de menú del Nivel 1, el sistema pasa al siguiente nivel de pantalla que contiene los elementos del Nivel 2.

POTENCIA EN KW POR FASE Mide la potencia real del sistema en cada una de las fases y hace una sumatoria de las tres fases dando un resusltado de la potencia total en el sistema.

VOLTAJE LINEA NEUTRO. Mide la tensión entre fase-neutro y nos da un % de desequilibrio entre las fases.

TENSION ENTRE FASES. Nos muestra las medidas de tensión entre fase 1 y fase 2, fase 2 y fase 3, fase 3 y fase 1 y el porcentaje de desequilibrio entre ellas.

DISTORSION ARMONICA TOTAL (THD). Toma los datos de distorsión entre las fases. Tomando fase 1 y fase 2, fase 2 fase 3, fase 3 fase1, esta medida las en porcentajes.

DISTORSION ARMONICA TOTAL (THD).

Toma los datos de distorsión entre las fases y el neutro. Tomando fase 1 -neutro, fase 2 -neutro, fase 3-neutro, esta medida las en porcentajes.

MEDICION DE POTENCIAS.

Mide la potencia activa, reactiva y aparente del sistema.

FACTOR DE DEMANDA.

Mide la demanda máxima en amperios de las fases 1, 2,3 y neutro del sistema.

DATOS TOTALES DELS SISTEMA.

Muestra la medición del sistema eléctrico instalado. Tensión de la red, corriente de la red y KW totales y KWH.

DESEQUILIBRIO DE INTENSIDAD.

Mide el desequilibrio de la corriente del sistema, lo da porcentualmente.

MEDIDA DE CORRIENTE EN EL SISTEMA.

Hace una medición de corriente de la fase 1, fase 2 y fase 3. Y hace la sumatoria real de la corriente consumida por el sistema.

FACTOR DE DEMANDA DE LAS POTENCIAS (PQS)

Realiza una discriminación de cada una de ellas.

CONCLUSIONES

La calidad de la energía eléctrica de un tiempo a esta parte es un tema muy importante que debe ser analizada para prevenir deterioros en las instalaciones eléctricas y equipos, Existe una gran variedad de analizadores de redes, unos con más aplicaciones que otros pero en igual medida estos nos ayudan a cuidar nuestras instalaciones a través de sus lecturas y control de los parámetros eléctricos. Los analizadores de redes disponen de una alta tecnología, miden una gran variedad de parámetros eléctricos, con el principal objetivo de obtener el control y la gestión de una instalación, máquina, industria, etc. Permitiendo optimizar al máximo los costos energéticos.