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No. ID FICHA
CALIDAD DE LA ENERGÍA. COLCIENCIAS. Después de leer el documento CALIDAD DE LA ENERGÍA, responder las siguientes preguntas. 1. La calidad calidad de la energía energía eléctrica eléctrica pude denirse denirse como una ausencia de interrupciones, so!re tensiones " de#ormaciones producidas por armonicas en la red " $ariaciones de $olta%e R&' suministrado al usuario. Esto re#erido re#erido a la esta!ilidad de $olta%e, la #recuencia " la continuidad del ser$icio eléctrico. (. )no de los los pro!lemas pro!lemas m*s comunes comunes +ue ocasiona ocasiona el el desperdicio de energia eléctrica en las empresas es la calidad de esta pues esta inu"e en la ecacia de los e+uipos eléctricos +ue la usan. -. odemos odemos decir +ue e/iste e/iste un pro!lema pro!lema de calidad calidad de la energía eléctrica cuando ocurre cual+uier des$iaci0n de la tensi0n, la corriente, o la #recuencia +ue pro$o+ue la mala operaci0n de los e+uipos de suo nal " deteriore la economia o
el !ienestar de los usuarios asimismo cuando ocurre alguna interrupcion del u%o de enegía eléctrica. 2. Los e#ectos asociados a pro!lemas de calidad de la energía son3 Incremento en las pérdidas de energía. Da4os a la producci0n, a la economía " la competiti$idad empresarial. Incremento del costo, deterioro de la cona!ilidad, de la disponi!ilidad " del con#ort. • •
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5. El estudio de la calidad de la energía eléctrica 6a ad+uirido importancia por la !7s+ueda del aumento de producti$idad " competiti$idad de las empresas. Adem*s e/iste una interrelaci0n entre calidad de la energía eléctrica, la eciencia " la producti$idad 8. ara aumentar la competiti$idad de las empresas se re+uiere optimi9ar los procesos producti$os mediante3 )sando e+uipos de alta eciciencia como motores eléctricos, !om!as, etc. Automati9ando sus procesos mediante dispositi$os electr0nicos " de computacion :microcontroladores, computadores, LC, etc.;. Reduciendo los costos $inculados con la continuidad del ser$icio " la calidad de la energía. Reduciendo las perdidas de energia. E$itando los costos por so!redimensionamiento " tari#as. e$itando el en$e%ecimiento prematuro de los e+uipos. <. La proli#eraci0n de e+uipos de control " automati9aci0n 6an aumentado los pro!lemas de cona!ilidad en la producci0n. ues los e+uipos electr0nicos son una #uente de pertur!aciones para la calidad de la energía eléctrica por+ue distorsionan las ondas de tension " corriente. •
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8. CARACTERÍSTICAS DE LAS ONDAS DE TENSIÓN Y DE CORRIENTE
En la siguiente gr*ca se4ale3 #ase, amplitud, nodo, periodo de la onda
=. 'eg7n la norma IEEE 115= los #en0menos electromagnéticos pueden ser de tres tipos3 >ariaciones en el $alor R&' de la tension o la corriente. ertur!aciones de car*cter transitorio. De#ormaciones en la #orma de la onda. • • •
CARACTERÍSTICAS TÍPICAS DE LOS FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
1?. TRANSITORIOS INPULSIVOS es un cam!io s7!ito " unidireccional :positi$o o negati$o; en la condici0n de estado esta!le de la tensi0n, la corriente o am!os " de #recuencia di#erente a la #recuencia del sistema de potencia. 11. @Cu*l puede ser el rango de duraci0n de un transitorio impulsi$o Normalmente estan caracteri9ados por sus tiempos de ascenso :1 a 1? )sec;
1(.
Di!u%e la #orma de onda de un transitorio impulsi$o.
1-. TRANSITORIOS OSCILATORIOS 'on un cam!io s7!ito en la condici0n de estado esta!le de la tensi0n, la corriente o am!os, con polaridades positi$as " negati$as " de #recuencia di#erente a la #recuencia de operaci0n del sistema. 12. @Cu*l es la principal di#erencia entre un transitorio impulsi$o " uno oscilatorio BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB BBBBBBBBB BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB. 15. Descri!a el rango de #recuencia para3 ransitorio de alta #recuencia3 Con una #recuencia ma"or de 5?? 9 " una duracion tipica medida en microsegundos ransitorio de media #recuencia3 'e encuentra entre 5 " 5?? 9 ransitorio de !a%a #recuencia3 Cuando tiene una #recuencia in#erior a 5 9, " una duracion de ?,- ms a 5? ms •
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18.
Di!u%e la #orma de onda de un transitorio oscilatorio
VARIACIONES DE TENSIÓN DE CORTA DURACIÓN
1<. Las depresiones, $alles o 6uecos consisten en )na reduccion entre ?,1 " ?,= p.u. en el $alor R.&.'. de la tension o corriente con una duracion de ?,5 ciclo a un minuto. 1F. Las depresiones de tensi0n se asocian a #allas del sistema, a la energi9acion de grandes cargas, al arran+ue de motores de de ele$ada potencia " a la energisaci0n de trans#ormadores de potencia. 1=.
@ué e#ectos noci$os tienen las depresiones Dependen de su duracion " de su pro#undidad, estando relacionados con la descone/ion de e+uipos de computo LC " contactores entre otros dispositi$os. am!ien presenta e#ectos so!re la $elocidad de los motores.
Di!u%e la #orma de onda de una depresi0n
(?. Cresta se dene como3 un incremento del $alor R.&.' de la tension o la corriente entre 1.1 " 1.F p.u con una duracion desde ?.5 ciclo a un minuto. (1. Las crestas pueden ser originadas por3 La descone/ion de grandes cargas o la energi9aci0n de grandes cargas o la energi9acion de grandes !ancos de capacitores. ((. Di!u%e la #orma de onda de una cresta. •
(-.
@Cu*ndo podemos 6a!lar de HInterrupciones
Jcurre cuando la tension o la corriente de la carga disminu"en a menos de ?.1 p.u por un periodo de tiempo +ue no e/ede un minuto. J pueden ser el resultado de #allas en el sistema, e+uipos a$eriados o de$idas al mal #uncionamiento de los sistemas de control. Las interrupciones se caracteri9an por su duracion "a +ue la magnitud de la tension es siempre in#erior al 1?K de su $alor nominal. VARIACIONES DE TENSIÓN DE LARGA DURACIÓN
(2. >ariaciones de tensi0n de larga duraci0n son a+uellas Des$iaciones del $alor R.&.'. de la tension +ue ocurre con una duracion superior a un minuto. (5. @ué porcenta%es Entre el 1?K " el M1?K de la tension nominal. (8. E/plicar la clasicaci0n de las $ariaciones de tensi0n de larga duraci0n3 'o!retensi0n3 es el incremento de la tension a un ni$el superior al 11?K del $alor nominal. a%a tensi0n3 es la reducci0n en el $alor R.&.' de la tension a menos del =?K del $alor nominal. Interrupci0n sostenida3 es cuando la ausencia de tension se maniesta por un periodo superior a un minuto. •
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(<. El dese+uili!rio de tensiones en un sistema eléctrico ocurre cuando las tensiones entre las lineas no son iguales " puede ser denido como la des$iacion ma/ima respecto al $alor promedio de las tensiones de linea, di$idida entre el promedio de las tensiones de linea, e/presando en porcenta%e. (F. Las #uentes m*s comunes del dese+uili!rio de tensiones son Las cargas mono#asicas conectadas en circuitos tri#asicos, los trans#ormadores conectados en delta a!ierto #allas de aislamiento en conductores no detectadas. •
DISTORCIÓN DE LA FORMA DE ONDA
(=.
Complete la siguiente ta!la
DISTORCIÓ N
EXPLICACIÓN
EFECTOS PERJUDICIALES (todos
Corriente DC
La presencia de una tension o corriente directa :DC; en un sistema de corriente alterna :AC; de potencia se denomina corrimiento DC:DC oOset;
olari9a los nucleos de los trans#ormadores de #orma +ue se saturen en operaci0n normal causando el calentamiento " la perdida de $ida util en estos e+uipos.
Arm0nicos
'on tensiones o corrientes sinusoidales cu"a #recuencia es un multiplo integral de la #recuencia #undamental del sistema la cual, para el caso de nuestro pais es 8? 9.
Ppueden causar errores adisionales en las lecturas de los medidores de electricidad tipo disco de induccion. Pson la causa de inter#erencias en las comunicaciones en los circuitos de control. Ppro$ocan la disminucion del #actor de potencia. Pestan asociados con el calentamiento de condensadores. Ppueden pro$ocar #erroresonansia. PProvocan calentamiento adicional debido al incremento
de las pérdidas en transformadores y máquinas. Al incrementarse la corriente debido a los armónicos, se aumentan el calentamiento y de las pérdidas en los cables. Como caso específico, se puede mencionar la presencia de mayor corriente en los neutros de los sistemas de baja tensión. Causan sobrecargas en transformadores, máquinas y cables de los sistemas eléctricos. os armónicos de tensión pueden provocar disturbios en los sistemas electrónicos. Por ejemplo, afectan el normal desempe!o de los tiristores
Interarm0ni cos
"e llaman interarmónicos a las tensiones o corrientes con componentes de frecuencia que no son m#ltiplos enteros de la frecuencia a la cual trabaja el sistema
$fectos de calentamientos, similares a los producidos por los armónicos, son causados por los interarmónicos. %ebido a que los interarmónicos son fuentes de son fuentes de las fluctuaciones de tensión, se presenta alto riesgo de la generación de flic&er
Notc6ing
Conocidas también como 'endiduras, las muescas son perturbaciones periódicas en la forma de onda de tensión, causadas por la operación normal de los dispositivos de electrónica de potencia, cuando la corriente es conmutada
as muescas de tensión causan fallas en las CP(, impresoras láser y mal funcionamiento de algunos equipos electrónicos.
de una fase a otra.
Ruido
$l ruido es una se!al eléctrica indeseable con un contenido espectral inferior a )** &+ superpuesto a la tensión o a la corriente del sistema en los conductores de las fases o en los conductores neutros o líneas de se!ales.
(na de las causas más frecuente de ruidos son los generadores de emergencia baratos de baja calidad donde se manifiesta el efecto de las ranuras en la forma de onda del voltaje de salida
-?. Las uctuaciones de tensi0n son >ariaciones sistemicas del en$ol$ente de la tension o una serie de cam!ios aleatorios de la tension cu"a magnitud no e/cede normalmente los rangos de tension especicados por la norma AN'I CF2,1. -1. El término icer se usa para Designar el impacto de las uctuaciones de tension en las lamparas al ser perci!idas por el o%o 6umano como titilaciones. -(. ué determina la esta!ilidad de la #recuencia entregada por el sector energético a los consumidores ue tiene un $alor nomilal espesicado para el caso de colom!ia es :8? 9;