PROYECTO DE GRADO ANALIZADOR DE REDES

IMPLEMENTACIÓN DEL ANALIZADOR DE REDES ELÉCTRICAS SIEMENS PAC3200

HENRY MAURICIO CASTILLO RODRIGUEZ

CESAR FUENTES

HECTOR JULIO SALAS ROJAS

UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERÍAS

TECNOLOGÍA EN ELECTROMECÁNICA

BUCARAMANGA

2009

IMPLEMENTACIÓN DEL ANALIZADOR DE REDES ELÉCTRICAS SIEMENS PAC3200

HENRY MAURICIO CASTILLO RODRIGUEZ

CESAR FUENTES

HECTOR JULIO SALAS ROJAS

Implementación del Analizador de Redes Eléctricas Siemens PAC3200, cumpliendo de esta manera con los requisitos académicos exigidos por el reglamento de trabajos de grado para optar el título de Tecnólogo en Electromecánica

Director del Proyecto

MILTON REYES

UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES E INGENIERÍAS

TECNOLOGÍA EN ELECTROMECÁNICA

BUCARAMANGA

2009

RESUMEN

El siguiente libro presenta el informe de la implementación del Analizador de Redes Eléctricas SIEMENS PAC3200, explicando en nueve capítulos el desarrollo de cada uno de los objetivos propuestos.

En el primer capitulo se introduce al lector el los temas que de calidad de energía eléctrica se discuten el la actualidad, así como la normatividad actual frente a los aspectos de la misma. En el segundo capitulo se da a conocer el concepto de energía y potencia eléctrica, y de este ultimo las potencias que se manejan a nivel eléctrico.

En el tercer capitulo se identifican las formas de cuantificar y medir la potencia y energía, por medio de instrumentos cono transformadores de medida, contadores de energía, vatímetros y demás instrumentos. En cuarto capitulo brinda un primer concepto acerca de los analizadores de redes eléctricas, sus clases y diferentes funciones.

En el quinto capitulo se brinda información acerca de los armónicos presentes en las señales eléctricas de voltaje y de corriente y sus perjuicios a los consumidores y equipos de industria.

En los capítulos 6, 7 y 8 se da a conocer el Analizador de Redes Eléctricas SIEMENS PAC3200, primero se da la información que concierne a las características y componentes del dispositivo; seguidamente se observa como se debe colocar su puesta en servicio y conexionado, y finalmente se la leccion del manejo de las diferentes interfaces de usuario del dispositivo para llevar a cabo las aplicaciones deseadas de manera excelente y confiable.

En el noveno y ultimo capitulo se realiza la aplicación del dispositivo Analizador de Redes Eléctricas, conectándolo de manera correcta y midiendo los diferentes parámetros eléctricos, como voltajes y corrientes que demandan tres tipos de carga diferente a la red eléctrica y se comparan con los resultados obtenidos de un amperímetro y un voltímetro.

CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCION. 10

OBJETIVOS. 11

1. ASPECTOS SOBRE LA CALIDAD DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA. 12

1. 1 DISTURBIOS POR SOBRE TENSIONES TRANSITORIAS. 13

1. 2 DISTURBIOS POR BAJO VOLTAJE MOMENTÁNEO. 14

1. 3 INTERRUPCIONES DE SERVICIO. 14

1. 4 NORMAS INDUSTRIALES. 14

2. ENERGÍA Y POTENCIA ELÉCTRICA. 17

2. 1 UNIDADES. 17

2. 2 TIPOS DE POTENCIA ELÉCTRICA. 18

2. 2. 1 Potencia Activa. 19

2. 2. 2 Potencia Reactiva. 19

2. 2. 3 Potencia Aparente. 19

2. 2. 4 Factor de Potencia. 20

2. 2. 5 Medida de la Potencia Eléctrica. 21

2. 2. 6 Medida de la Energía Eléctrica. 21

3. APLICACIÓN DE LOS TRANSFORMADORES A LAS

MEDICIONES ELÉCTRICAS. 22

3. 1 MEDICIÓN DE TENSIÓN. 23

3. 2 MEDICIÓN DE CORRIENTE. 24

3. 3 DIFERENCIAS TÍPICAS ENTRE TRANSFORMADORES DE

CORRIENTE Y TRANSFORMADORES DE TENSIÓN. 25

3. 4 MEDICIÓN SEMI INDIRECTA. 25

3. 5 MEDICIÓN DE POTENCIA EN CIRCUITOS MONOFÁSICOS. 26

4. ANALIZADORES DE REDES ELÉCTRICAS. 28

4. 1 INTRODUCCIÓN A LOS ANALIZADORES DE REDES

ELÉCTRICAS. 28

4. 2 CARACTERÍSTICAS DE LOS ANALIZADORES DE REDES

ELÉCTRICAS. 30

4. 3 TIPOS DE ANALIZADORES DE REDES ELÉCTRICAS. 30

4. 3. 1 Analizador de Red Escalar SNA (Scalar Network Analyzer). 30

4. 3. 2 Analizador de Redes Vectoriales

VNA (Vector Network Analyzer). 31

4. 3. 3 Analizador MTA (Microwave Transition Analyzer). 31

4. 3. 4 Analizador LSNA (Large Signal Network Analyzer). 31

Pág.

4. 4 CARÁCTERÍSTICAS DE CALIBARCIÓN DE LOS

ANALIZADORES DE REDES ELÉCTRICAS. 31

5. ARMÓNICOS. 32

5. 1 ORÍGEN DE LOS ARMÓNICOS. 33

5. 2 EQUIPOS QUE PRODUCEN ARMÓNICOS. 33

5. 3 EFECTOS DE LOS ARMÓNICOS. 34

5. 4 LÍMITE DE DISTORSIÓN. 34

5. 5 EQUIPOS DE MEDIDA. 35

5. 6 CRECIENTE DEMANDA DE ENERGÍA. 35

5. 7 PARÁMETROS A CONTROLAR EN LA ENERGÍA ELÉCTRICA. 36

5. 7. 1 Factor de Potencia. 36

5. 7. 2 Demanda (KW). 36

5. 7. 3 Energía (KWh). 36

6. DESCRIPCIÓN MULTÍMETRO SENTRON PAC3200. 37

6.1 CARACTERÍSTICAS SENTRON PAC3200. 37

6. 2 ENTRADAS DE MEDIDA. 41

6. 3 MAGNITUDES DE MEDIDA. 42

6. 4 VALORES MEDIOS DE POTENCIA Y CONTADORES. 46

6. 5 TARIFAS. 48

6. 6 LÍMITES. 48

6. 7 COMPRTAMIENTO EN CASO DE FALLO. 49

6. 8 ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES. 49

6. 9 INTERFAZ ETHERNET. 50

6. 9. 1 Ethernet. 50

6. 10 CONEXIONES SENTRON PAC3200. 51

6. 11 EJEMPLOS DE CONEXIÓN. 53

7. PUESTA EN SERVICIO SENTRON PAC3200. 61

7. 1 RESUMEN. 61

7. 2 APLICAR LA TENSIÓN DE ALIMENTACIÓN. 61

7. 3 PARAMETRIZAR EL DISPOSITIVO. 62

7. 4 IDIOMA/REGIONAL. 63

7. 4. 1 Ajustar el Idioma. 63

7. 5 PARÁMETROS BÁSIC 65

7. 5. 1 Entradas Tensión. 65

7. 5. 1. 1 Ajustar Tipo de Conexión. 65

7. 5. 1. 2 Ajuste de la Medición a través de

Transformador de Tensión. 66

7. 5. 1. 3 Ajuste del Cociente de Transformación

de Tensión. 67

Pág.

7. 5. 1. 4 Ajustar Tensión de Medición. 69 7. 5. 2 Entradas Corriente. 70

7. 5. 2. 1 Ajuste del Cociente de Transformación de Corriente. 70

7. 6 APLICAR LA TENSIÓN DE MEDICIÓN. 72

7. 7 APLICAR LA CORRIENTE DE MEDICIÓN. 73

8. MANEJO SENTRON PAC3200. 74

8. 1 INTERFAZ DE USUARIO. 74

8. 1. 1 Elementos de Mando e Indicación. 74

8. 1. 2 Visualización de las Magnitudes de Medida. 80

8. 1. 3 Visualización del Menú "MENÚ PRINCIPAL". 84

8. 1. 4 Visualización del Menú "AJUSTES". 85

8. 1. 5 Visualización de los Parámetros de Ajuste del Dispositivo. 86

8. 1. 6 Modo para la Edición de los Parámetros de Ajuste. 88

8. 2 PASOS DE MANEJO. 90

8. 2. 1 Pasos de Manejo en la Pantalla de las Magnitudes de Medida. 90

8. 2. 2 Pasos de Manejo en el "MENÚ PRINCIPAL". 91

8. 2. 3 Pasos de Manejo del Menú "AJUSTES". 92

8. 2. 4 Pasos de Manejo en la Pantalla de los Parámetros

de Ajuste del Dispositivo. 93

9. APLICACIONES PRÁCTICAS DEL ANALIZADOR DE REDES ELECTRICAS SIEMENS PAC3200. 94

9. 1 PRACTICA N-1: “CARGA: TRES LAMPARAS EN DELTA

150W/220V”. 95

9. 2 PRACTICA N-2: “CARGA: TRES LAMPARAS EN DELTA Y TRES

LAMPARAS EN ESTRELLA 150W/220V”. 97

9. 3 PRACTICA N-3: “CARGA: DOS MOTORES,

TRES CONDENSADORES Y SEIS LAMPARAS”. 99

10. CONCLUSIONES. 101

11. BIBLIOGARFIA. 102

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Disturbio

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