Calidad de Servicio Eléctrico: Tema 3
Summary
TLDREl script trata sobre la calidad del servicio eléctrico, enfocándose en las variaciones de la forma de onda y su distorsión. Se explica que la distorsión se mide por el contenido espectral y se analizan las armónicas y los indicadores de distorsión según la norma IEC 61000-3-4. También se menciona la distorsión interarmónica, causada por dispositivos como convertidores de frecuencia y el ruido en la red eléctrica. Finalmente, se discuten las variaciones de frecuencia y cómo afectan a los equipos, concluyendo con la importancia de entender estos fenómenos en sistemas de potencia.
Takeaways
- 🌊 La distorsión de la forma de onda se refiere a las desviaciones de una onda sinusoidal ideal.
- 🎛 Se valora la distorsión mediante el contenido espectral de la onda, usando la descomposición en series de Fourier.
- 🔢 Se analizan principalmente dos tipos de distorsiones: la presencia de corriente continua y los armónicos.
- 📊 Se establecen cuatro indicadores para evaluar el impacto armónico en el sistema de potencia según la norma IEC 61000-3-6.
- 🏗 La distorsión armónica total de tensión y corriente es un indicador clave en la evaluación de la calidad del servicio eléctrico.
- 🔋 Los rectificadores trifásicos, con carga capacitiva o instructiva, son una fuente común de distorsión de corriente no sinusoidal.
- 🌐 Los interarmónicos son componentes de tensión y corriente en frecuencias que no son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental.
- 🛠 Los convertidores estáticos de frecuencias y los dispositivos de información de arco son fuentes principales de distorsión interarmónica.
- 📞 El ruido eléctrico es una distorsión con contenido espectral inferior a los 200 kHz, causado por dispositivos electrónicos y equipos de arco.
- ⚙️ Las variaciones de frecuencia están relacionadas con la variación de velocidad de rotación de los generadores y son reguladas por los gobernadores de velocidad.
- 🌌 La conmutación de componentes electrónicos puede producir perturbaciones periódica conocidas como 'notch', que afectan la forma de onda de tensión.
Q & A
¿Qué es la distorsión de la forma de onda en el contexto de la calidad del servicio eléctrico?
-La distorsión de la forma de onda se refiere a las desviaciones de la forma de una onda sinusoidal ideal, y se mide principalmente por su contenido espectral.
¿Cómo se define la distorsión armónica total de tensión?
-La distorsión armónica total de tensión es el cociente del valor efectivo de la armónica más alta hasta la armónica 50, dividido por el valor efectivo al cuadrado de la tensión fundamental.
¿Cuál es el límite de armónicas a considerar según la norma IEC 61000-3-6?
-La norma IEC 61000-3-6 limita el número de armónicas a considerar hasta la armónica 50.
¿Cómo se calcula la distorsión armónica individual de tensión?
-La distorsión armónica individual de tensión se calcula como el cociente del valor efectivo de una armónica específica sobre el de la fundamental.
¿Qué es el factor de distorsión total de demanda para la corriente y cómo se calcula?
-El factor de distorsión total de demanda para la corriente se calcula como la raíz cuadrada de la sumatoria de los valores efectivos al cuadrado de las armónicas de 2 hasta 50, dividida entre la corriente máxima.
¿Qué son los interarmónicos y cómo se producen?
-Los interarmónicos son componentes de tensión y corriente con frecuencias que no son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental, y su principal fuente de distorsión son los convertidores estáticos de frecuencias.
¿Qué fenómenos pueden causar ruido en una red eléctrica?
-El ruido en una red eléctrica puede ser causado por dispositivos electrónicos de potencia, equipos de arco, fuentes de alimentación conmutadas y otros equipos electrónicos.
¿Cómo se definen las variaciones de frecuencia en una red eléctrica?
-Las variaciones de frecuencia se definen como las desviaciones de la frecuencia de alimentación de su valor nominal o de la frecuencia industrial.
¿Qué es la perturbación periódica conocida como 'notch' y cómo afecta a los equipos eléctricos?
-El 'notch' es una perturbación periódica de la tensión producida por el funcionamiento de convertidores electrónicos de potencia, que puede causar distorsiones en la forma de onda percibida por equipos conectados en paralelo al rectificador.
¿Qué efecto tienen las distorsiones de la forma de onda en los equipos eléctricos?
-Las distorsiones de la forma de onda pueden afectar a ciertos equipos, como los contactores en la bobina de control, provocando que la armadura del contacto se despegue y producir contactos erráticos o calentamiento del equipo.
Outlines
🔌 Análisis de distorsión de la forma de onda eléctrica
El primer párrafo aborda el tema de la distorsión de la forma de onda en el módulo de calidad del servicio eléctrico. Se define la distorsión como desviaciones de la forma de onda con respecto a una onda ideal. Se enfatiza la importancia del contenido espectral de la onda y se explica que las principales distorsiones a analizar son el nivel de 6, la presencia de corriente continua y los armónicos, que son componentes de tensión y corriente con frecuencias múltiplos de la fundamental (50 o 60 Hz). Se establecen cuatro indicadores para evaluar el impacto armónico sobre el sistema de potencia, según la norma IEC 61000-3-6 de 1992 y su actualización de 2014. Estos indicadores incluyen la distorsión armónica total de tensión, la distorsión armónica individual y el factor de distorsión total de demanda. Se menciona también la necesidad de realizar mediciones durante un año para determinar la corriente máxima y cómo se calcula la distorsión armónica individual de corriente. Se presentan ejemplos de corriente distorsionada producida por rectificadores trifásicos con cargas capacitivas o reactivas. Se discute también la importancia de realizar composiciones de la armónica 50 para calcular el factor de distorsión y los factores de detención para la corriente. Finalmente, se introduce el concepto de interarmónicos, que son componentes de tensión y corriente en frecuencias que no son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental, y se mencionan sus principales fuentes como los convertidores estáticos de frecuencias y los dispositivos de información de arco en hornos de arco.
🌐 Ruido y variaciones de frecuencia en sistemas eléctricos
El segundo párrafo se enfoca en el ruido y las variaciones de frecuencia en sistemas eléctricos. Se describe cómo el ruido, que es una distorsión con contenido espectral inferior a 200 kHz, puede ser causado por dispositivos electrónicos de potencia y equipos de arco. Se menciona que el ruido generalmente se filtra mediante equipos del sistema de campo y transformadores, e incluso por las máquinas rotativas. Se definen las variaciones de frecuencia como desviaciones de la frecuencia de alimentación de su valor nominal o de la frecuencia industrial, y se vinculan estas variaciones con la variación de velocidad de rotación de los generadores. Se explica que los gobernadores de velocidad de las máquinas son responsables de la generación de electricidad y de mantener la frecuencia fundamental. Se menciona que la frecuencia puede variar durante la operación de los generadores, especialmente cuando se utilizan grupos de electrógenos de alimentación con reveladores de velocidad menos adecuados. También se discute la perturbación periódica de la tensión, conocida como hueco, que es una distorsión producida por el funcionamiento de convertidores electrónicos de potencia. Se señala que esta distorsión puede afectar a ciertos equipos, como los contactores en la bobina de control, causando problemas como el despegue de la armadura del contacto y el calentamiento del equipo. El párrafo concluye con una mención a los temas tratados: armónicas, interarmónicos y variaciones de frecuencia en el sistema de potencia.
Mindmap
Keywords
💡distorsión de la forma de onda
💡serie de Fourier
💡armónicos
💡distorsión armónica total (THD)
💡distorsión armónica individual
💡interarmónicos
💡ruido
💡variaciones de frecuencia
💡conmutación de componentes electrónicos
💡rectificadores trifásicos
Highlights
Comenzamos el tema de variaciones de la forma de onda en el módulo de calidad de servicio eléctrico.
Definimos la distorsión como desviaciones de la forma de onda con respecto a una onda senoidal ideal.
La distorsión se mide principalmente por su contenido espectral.
Analizamos la presencia de corriente continua mediante la serie de Fourier.
Los armónicos son componentes senoidales de tensión y corriente con frecuencias múltiples de la fundamental.
Se establecen cuatro indicadores para evaluar el impacto armónico en el sistema potencia.
El primer indicador es la distorsión armónica total de tensión.
Se acota el número de armónicas a considerar en la evaluación.
La distorsión armónica individual se calcula como el cociente del valor efectivo de una armónica específica sobre la fundamental.
Se define el factor de distorsión total de demanda para la corriente.
Se calcula la corriente máxima en el circuito durante un año de medición.
Se presentan ejemplos de corriente distorsionada en rectificadores trifásicos.
Los equipos consumen corriente no senoidal, lo que se ve en el análisis espectral.
Se definen las composiciones de la armónica 50 para calcular el THD y TV para la corriente.
Los interarmónicos son componentes senoidales en frecuencias que no son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental.
Los convertidores estáticos de frecuencias son una fuente principal de distorsión interarmónica.
El ruido es una distorsión con contenido espectral inferior a los 200 kilos.
Las variaciones de la frecuencia están relacionadas con la variación de velocidad de rotación de los generadores.
Los gobernadores de velocidad de las máquinas son responsables de la generación de electricidad.
Los grupos de electrógenos pueden causar variaciones de frecuencia.
La conmutación de componentes electrónicos puede producir perturbaciones periódicas conocidas como notches.
La distorsión de la forma de onda puede afectar la operación de ciertos equipos.
Terminamos el tema 3 hablando de armónicos, interarmónicos, coss y variaciones en el sistema de potencia.
Transcripts
o
a todos
continuando con el módulo de calidad de
servicio eléctrico vamos a arrancar el
tema tres variaciones de la forma de
otras sin más preámbulos comencemos
en la distorsión de la forma de onda la
distorsión en la forma de dónde se
define como desviaciones de esta con
respecto a una onda sino ciudad ideal
esta desviación se valora principalmente
por el contenido espectral de la onda es
decir vamos a aplicar descomposición en
series de frías las principales
distorsiones de la forma de las que
vamos a analizar es el nivel de 6 es la
presencia de valor de corriente continua
en la forma de onda en este caso viene
dada por el primer término de la serie
de fourier de cero
no sólo el teniente ha de ser alteridad
everett en dt el siguiente aspecto que
analizar son los armónicos son
componentes sino ciudades de tensión y
corriente con frecuencias que son
múltiples gente la frecuencia
fundamental quien sea 50 o bien sea 60
son todos los términos de la
descomposición de furia con n diferentes
para la evaluación de la forma de onda
se establecen cuatro indicadores para la
evaluación del impacto armónico sobre el
sistema potencia en el punto común de
acoplamiento la triple en su estándar
519 de 1992 y recientemente actualizado
del 2014 que pone cuatro indicadores el
primero es la distorsión armónica total
de tensión que ya lo hablamos el módulo
de análisis de sistema de sistemas
eléctrico mediante serie de fourier como
el cociente de de la armónica adiós
hasta la armónica 50 del valor efectivo
al cuadrado de la recordada sobre el
fundamental sigue se quedó norma acota
el número de armónicas a considerar
la distorsión armónica individual es
básicamente el cociente de el valor
efectivo de una armónica específica
sobre el de la fundamental
allamand o el factor de distorsión total
de demanda en este caso para la
corriente se calcula como la raíz
cuadrada de la sumatoria es la armónica
de 2 hasta las 50 de los valores
efectivos al cuadrado y cada una la
armónica y se divide entre la corriente
máxima la corriente máxima de acuerdo a
la triple de 519 se define como la
máxima corriente en el circuito en un
año de medición normalmente nosotros no
realizamos mediciones de un año entonces
en ese caso tenemos que realizar este
cociente entre la máxima corriente que
hayamos registrado durante la campaña de
medición la distorsión armónica
individual de corriente al igual que la
de atención básicamente dividir el
cociente entre la armónica que estamos
considerando es sobre la fundamental
en este caso vemos dos ejemplos de
corriente distorsionada ambos pertenecen
a rectificadores trifásicos con carga
capacitiva o con carga instructiva al
aplicar tensión sino ciudad
los equipos consumen corriente no se nos
es decir una corriente no lineal
si descomponemos estas dos componentes
vemos el contenido espectral tenemos
fundamental en este caso quinta séptima
onceava y preciada de actuar en las
definiciones que acabamos de ver debemos
que hacer las composiciones de la
armónica 50 para poder calcular tanto el
th de detención el tv para la corriente
y los factores de distorsión
individuales para las armónicas
detención y de corriente
que estos fenómenos vamos a ver en el
sistema lo que se conoce como inter
armónicos los entra de morelos son
componentes sino ciudadanía atención y o
corriente en frecuencias que no son
múltiplos enteres de la frecuencia
industrial la principal fuente de
distorsión interaméricas son los
convertidores estáticos de frecuencias
que pueden producir armónicas diferentes
a la frecuencia fundamental el
dispositivo de información de arco en
los hornos de arco que trabajan a
distintas frecuencias otro fenómeno que
se presenta en la red eléctrica es el
ruido son distorsiones superpuestas a la
onda de atención o de corriente con
contenido espectral e inferior a los 200
kilos en los vídeos de sistema de
potencia pueden ser causados por
dispositivos electrónicos de potencia
equipos de arco al estirar las fuentes
de alimentación conmutadas que son muy
comunes hoy en día en la mayoría de
equipos electrónicos
en ese lugar en un patrón de río con
gato aunque no tiene una no tiene una
frecuencia establecida vamos a hablar de
una frecuencia fundamental es lo que se
conoce como ruido y tienen altas
frecuencias generalmente son filtradas
por algunos equipos de sistema de campo
de hacer los transformadores e inclusive
las máquinas rotativas
tenemos también como factores de
distorsión de la forma de las
variaciones de la frecuencia se definen
como desviaciones la frecuencia de
alimentación de su valor nominal o de la
frecuencia industrial estas variaciones
están estrechamente ligadas con la
variación de velocidad de rotación de
los generadores que son los encargados
de producir la energía eléctrica en la
gráfica vemos cómo va variando la
frecuencia hasta que recupera una
frecuencia fundamental generalmente esto
es solo la operación de los que se
conocen como gobernadores de velocidad
de las máquinas 5 al ibex son las
encargadas de la generación de
electricidad en el sistema de potencia
esto es un fenómeno bastante común
cuando utilizamos grupos de electrógenos
de alimentación que cuyos reveladores de
velocidad no son tan adecuados como los
de las grandes máquinas de producción de
electricidad
otro fenómeno de distorsión producto de
la conmutación de componentes
electrónicos es en la noche en hueca que
es una perturbación periódica de la
atención producto del funcionamiento han
convertido electrónico de potencia
cuando las corrientes conjuntadas de una
fase a otra en el sistema potencia vamos
a tener que la onda de tensión va a
sentar desperfectos de muecas por partes
que le faltan estos vasos en viernes del
rectificador y todo equipo conectado en
paralelo al rectificado a la entrada
hace de este va a percibir esta forma de
onda de atención distorsionada y esta
forma puede afectar ciertos equipos por
ejemplo los contactores en la parte de
la bobina de control ante esta forma de
hablar puede producir que la armadura
del contacto se despegue produciendo
contactos erráticos el calentamiento del
equipo
de esta manera terminamos el tema 3
hemos visto lo que son las armónicas de
los intermón y coss y las variaciones
que pueden producir la variación de lo
que es la mueca todo definido en el
sistema de potencia gracias por su
atención
[Música]
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