Calidad De La Energia

CALIDAD DE ENERGIA

La calidad de energía es un término utilizado para referirse al estándar de calidad que debe tener el suministro de corriente alterna en las instalaciones eléctricas, en términos de:

 Tensión o voltaje constante

 Forma de onda sinusoidal

 Frecuencia constante

La mala calidad de energía puede tener dos orígenes: El primero, en la acometida de la red eléctrica que alimenta la instalación por deficiencias del suministro. El segundo, en la propia instalación.

Los equipos electrónicos modernos (computadoras, variadores de frecuencia, UPS, balastos electrónicos) utilizan un dispositivo de electrónica de potencia (diodos, transistores y tiristores) que convierten la corriente alterna en corriente directa y trabajan en un modo de interrupción (switching), que funciona a manera de pulsaciones que no tienen forma de onda de voltaje sinusoidal.

Aproximadamente el 50% de la energía pasa por estos dispositivos antes de ser finalmente aprovechada. Al resultar corrientes no sinusoidales se produce la distorsión armónica y consumos no lineales.

Podemos decir que existe un problema de calidad de la energía eléctrica cuando ocurre cualquier desviación de la tensión, la corriente o la frecuencia que provoque la mala operación de los equipos de uso final y deteriore la economía o el bienestar de los usuarios; asimismo cuando ocurre alguna interrupción del flujo de energía eléctrica.

Los efectos asociados a problemas de calidad de la energía son:

• GENERACIÓN DE CORRIENTES ARMÓNICAS

Son frecuencias enteras o múltiplos de números enteros de frecuencias fundamentales. Cuando estas se combinan con las ondas sinusoidales fundamentales forman una onda distorsionada, repetitiva, no sinusoidal.

• INCREMENTO DE PÉRDIDAS

Las corrientes armónicas producen un incremento de las pérdidas. En el caso del transformador se producen dos pérdidas relevantes:

- Las pérdidas proporcionales a la resistencia de los arrollamientos y a la suma al cuadrado de las corrientes fundamentales y armónicas.

- Las pérdidas por corrientes parásitas que son proporcionales al cuadrado de la corriente armónica y al cuadrado del orden de la armónica.

• FUJAS DE CORRIENTE EN LA RED DE TIERRA

Algunos equipos electrónicos filtran la corriente alterna porque tienen un consumo no lineal. El voltaje filtrado aparece como corrientes en el sistema de tierra que tienen frecuencias muy altas (hasta 100 kHz) y que no están sincronizadas con la fundamental de 60 Hz. Estas corrientes que provienen de diferentes equipos se combinan en su desplazamiento hacia tierra. El resultado de esto son las fugas que se encuentran en los principales puntos de tierra.

• REGULACIÓN DE VOLTAJE

La causa principal para definir las variaciones de voltaje, con respecto al valor nominal, se relaciona con garantizar el funcionamiento de equipos en rangos específicamente determinados. Los equipos que son más afectados por una mala regulación de voltaje son las luminarias (que disminuyen su vida útil cuando el voltaje crece) y los motores eléctricos (que aumentan sus pérdidas y arrancan con dificultad cuando el voltaje es bajo).

• FLUCTUACIONES DE VOLTAJE

Las fluctuaciones de voltaje no sólo incrementan momentáneamente las pérdidas I2R por calor sino que en mayor grado afectan el funcionamiento, rendimiento y vida útil de los equipos conectados al sistema. Estas fluctuaciones son causadas principalmente por grandes cargas fluctuantes como los equipos de soldadura.

SOLUCIONES

La elección, la instalación y el mantenimiento de las soluciones deben realizarse por especialistas. La solución debe actuar en toda la instalación o proteger los receptores sensibles. Dicha solución, debe estar adaptada a las necesidades reales del usuario y ser al mismo tiempo la de mejor rendimiento en el aspecto técnico y económico.

• Rendimiento deseado: un funcionamiento defectuoso puede resultar inadmisible si pone en juego la seguridad

...