Medida de La Energia Electrica

Ingeniería Mecánica Eléctrica

Laboratorio de circuitos II

MEDIDA DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA TITULO: MEDIDA DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA I.

OBJETIVO: forma de medir medir la energía energía en circuito monofásico. monofásico.  Analizar y verificar la forma  Aprender el el funcionamiento funcionamiento de los contadores contadores de energía electromecánicos.

II.

FUNDAMENTO TEORICO:

1. Energía Eléctrica: 1.1.-Definición: Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se les pone en contacto por medio de un conductor eléctrico y obtener trabajo. La energía eléctrica puede transformarse en muchas

otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica. Su uso es una de las bases de la tecnología utilizada por el ser humano en la actualidad. La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus extremos.

Cada vez que se acciona un interruptor, se cierra un circuito eléctrico y se genera el movimiento de electrones a través del cable conductor. Las cargas que se desplazan forman parte de los átomos de que se desea utilizar, mediante las correspondientes transformaciones.

Neycer Alex Villegas rimarachin

Ciclo 2011-II

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1.2.-Generación de la Energía Eléctrica Desde que Nikola Tesla descubrió la corriente alterna y la forma de producirla en los alternadores, se ha llevado a cabo una inmensa actividad tecnológica para llevar la electricidad a todos los lugares habitados del mundo, por lo que, junto a la construcción de grandes y variadas centrales eléctricas, se han construido sofisticadas redes de transporte y sistemas de distribución. Sin embargo, el aprovechamiento ha sido y sigue siendo muy desigual en todo el planeta. Así, los países industrializados o del Primer mundo son grandes consumidores de energía eléctrica, mientras que los

países del llamado Tercer mundo apenas disfrutan de sus ventajas.

Central Termoeléctrica Una central termoeléctrica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de

calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica. Este tipo de generación eléctrica es contaminante pues libera dióxido de carbono.

Por otro lado, también existen centrales termoeléctricas que emplean fisión nuclear del uranio para producir electricidad. Este tipo de

instalación recibe el nombre de central nuclear.















Centrales Hidroeléctricas Una central hidroeléctrica es aquella que utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda. En general estas centrales aprovechan la energía potencial que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual trasmite la energía a un alternador en cual la convierte en energía eléctrica.

Centrales Geo-Termo-Eléctricas La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que cabe destacar el gradiente geotérmico, el calor radio-génico, etc. Geotérmico viene del

griego Geo, "Tierra", y thermos, "calor";

literalmente "calor de la Tierra".















Centrales Nucleares Una central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear, que se

caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

La energía nuclear se caracteriza por producir, además de una gran cantidad de energía eléctrica, residuos nucleares que hay que albergar en depósitos aislados y controlados durante largo tiempo. A cambio, no produce contaminación atmosférica de gases derivados de la combustión que producen el efecto invernadero, ni precisan el empleo de combustibles fósiles para su operación.

Centrales De Turbo-Gas Una Turbina de Gas, es una turbo-máquina motora, cuyo fluido de trabajo es un gas. Como la compresibilidad de los gases no puede ser despreciada, las turbinas a gas son turbo-máquinas térmicas. Las turbinas de gas son usadas en los ciclos de potencia como el ciclo















Centrales Eólicas Energía eólica es la energía obtenida del viento, o sea, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas. La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. Sin embargo, el principal inconveniente es su intermitencia.

Centrales Solares: A. Central térmico-Solar Una central térmica solar o central termo-solar es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante















B. Centrales Fotovoltaicas En las centrales fotovoltaicas se transforman en energía eléctrica mediante

paneles

de

células

fotovoltaicas,

las

radiaciones

electromagnéticas emitidas por el sol. Al igual que ocurre con la energía eólica, también existen centrales aisladas. Las aplicaciones de la energía solar son muy variadas: desde alimentación de pequeñas calculadoras de bolsillo hasta el uso en automoción y astronáutica

1.2.-

Medida de la Energía Eléctrica En la práctica la medida de la energía eléctrica se realiza con los medidores llamados contadores de energía. La energía que se consume o se suministra se puede también determinar de la siguiente forma. Cuando

















variar en el tiempo. La potencia a transmitir es

se puede expresar por:

utilizada entre esos instantes

Conexión del medidor de energía eléctrica

1

3

y la energía “E”

4

.

6

R O

III.

EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y COMPONENTES:

- Un medidor de energía eléctrica monofásica:

Tipo: H10 220V; 10-60A; 60HZ.














- Un tablero de conexión

- Una extensión eléctrica.

- Conectores de diferentes diseños.















-Secadora de pelo.

- Tres Multitester Digital.

- Una pinza amperimétrica.


Potencia: 1400

Marca: JOMAR

Marca: KYORITSU Modelo: 2002D

Corriente:















- Un Wattímetro Analógico de A.C. Marca: norma

- Un motor de licuadora:

- Una plancha:

Potencia: 300 

Potencia: 1200 















V.- PROCEDIMIENT PROCEDIMIENTO: O: 1.- Armar el circuito de la figura #1.

2. Regular la salida del autotransformador a un valor de 220v. 3.- Coloca como carga Z (elemento de carga). 4.- Medir V, kW – kW – h, W, I. durante 10 minutos.

CARGAS V

PLANCHA 230 V

SECADORA 223 V

LICUADORA 230 V
















CARGAS PLANCHA SECADORA LICUADORA


EEXP(Kw-H) 0.02 0.18 0.05

ETEO(Kw-H) 0.024 0.169 0.05

ETEO= WTEO (t)

6.- Medir el valor de: V, I, W, kW – h y T anotar en la tabla # 01.

CARGAS V Kw-H W I(A) tiempo

PLANCHA 230 V 0.02 1220 W 5.4 A 57.7 seg

SECADORA 223 V 0.18 1410 W 6.1 A 7.15 min

LICUADORA 230 V 0.05 280 W 1.2 A 10 min















VI.- CUESTIONAR CUESTIONARIO: IO: 1.- Comparar las indicaciones del Watímetro con la expresión V*I*Cos ϕ.

CARGA PLANCHA SECADORA LICUADORA

P(W) 1220 1410 280

V(v) 230 223 230

I(A) 5.4 6.1 1.2

2.- Graficar energía vs tiempo, explique los resultados.

10 8 6

CosØ 1 0.99 0.97

VxIxCosØ 1242 1346 276















3.- Graficar la potencia vs corriente, explique resultados.

1600 1400 1200 1000 800

Corriente(A)

600

Potencia(W)

400 200

Potencia(W)

0 Plancha

Corriente(A) Secadora

Licuadora

La grafica de potencia es directamente directa y linealmente proporcional al consumo de















A pesar de que la potencia potencia reactiva no produce trabajo útil, puede ser medida por un metro contador reactivo y se expresa en Var-h (esta unidad de medida se utiliza tanto para la energía inductiva como para la capacitiva). De manera general, un equipo consumidor de energía eléctrica (motor eléctrico) demanda los tres tipos de energía o una combinación de dos de ellos, y por lo tanto la potencia total demandada tiene una componente activa (que realiza trabajo útil) y otra componente reactiva (creación del campo magnético), por lo que analíticamente se puede formular la siguiente ecuación:

S =√ (P2 + Q2) En conclusión los circuitos inductivos baja el factor de potencia y por ente sube el consumo de energía reactiva, en el registro de energía hay un límite que se puede consumir energía reactiva en el caso de instalaciones domiciliarias, si se sobrepasa este límite se le cobrara dicha energía en porcentaje según como lo estipula el suministrador. 5.- ¿Qué influencia tiene el Cos ϕ capacitivo en el registro de energía? Mejorar el factor de potencia resulta práctico y económico, por medio de la instalación de condensadores eléctricos estáticos, o utilizando motores sincrónicos disponibles en la















6.- Elabore una tabla indicando el equipo eléctrico y su potencia de consumo.

Artefacto

Potenci a

Radi o

40 watts

Equipo de musica

80 watts

Plancha

1000 watts

Computadora

600 watts

Licuadora

350 watts

Taladro

500 watts

7.- Indique la clasificación de los medidores o contadores de energía eléctrica. Los medidores de energía eléctrica, o contadores, utilizados para realizar el control del consumo, pueden clasificarse en tres grupos:  Medidores electromecánicos: o medidores de inducción, compuesto por un conversor electromecánico (básicamente un vatímetro con su sistema móvil de giro libre) que actúa sobre un disco, cuya velocidad de giro es proporcional a la potencia demandada, provisto de un dispositivo integrador.  Medidores electromecánicos con registrador electrónico : el disco giratorio del medidor de inducción se configura para generar un tren de pulsos (un valor determinado

















8.- Indique los elementos de carga que tiene un su domicilio, dando a conocer la potencia de cada uno. Artefacto

Potenci a

Foco común

100watts

Fluorescente común

40watts

Foco ahorrador

25 watts

Computadora

600 watts

Pl ancha

1000 watts

9.- Registre el consumo de energía diario durante una semana de análisis.














12.-


Dé a conocer el sistema de tarifa vigente en el Perú. MEDIA TENSIÓN

UNIDAD

TARIFA Sin IGV

TARIFA MT2:

TARIFA CON DOBLE MEDICIÓN DE ENERGÍA ACTIVA Y CONTRATACIÓN O MEDICIÓN DE DOS POTENCIAS 2E2P Cargo Fijo Mensual

S/./mes

5.13

Cargo por Energía Activa en Punta

ctm. S/./kW.h 16.65

Cargo por Energía Activa Fuera de Punta

ctm. S/./kW.h 14.2















S/./kVar.h

TARIFA MT4:

TARIFA CON SIMPLE MEDICIÓN DE ENERGÍA ACTIVA Y CONTRATACIÓN O MEDICIÓN DE UNA POTENCIA 1E1P Cargo Fijo Mensual

S/./mes

5.13

Cargo por Energía Activa

ctm. S/./kW.h 14.86

Cargo por Potencia Activa de generación para Usuarios: Presentes en Punta

S/./kW-mes

21.74

Presentes Fuera de Punta

S/./kW-mes

12.25














TARIFA BT3:


TARIFA CON DOBLE MEDICIÓN DE ENERGÍA ACTIVA Y CONTRATACIÓN O MEDICIÓN DE UNA POTENCIA 2E1P Cargo Fijo Mensual

S/./mes

5.13


ctm. S/./kW.h 18.33


ctm. S/./kW.h 15.64

Cargo por Potencia Activa de generación para Usuarios: Presentes en Punta

S/./kW-mes

26.4

Presentes Fuera de Punta

S/./kW-mes

20.48














TARIFA BT5A:


TARIFA CON DOBLE MEDICIÓN DE ENERGÍA 2E a) Usuarios con demanda máxima mensual de hasta 20kW en HP y HFP Cargo Fijo Mensual

S/./mes


ctm. S/./kW.h 92.23


ctm. S/./kW.h 15.64

Cargo por Exceso de Potencia en Horas Fuera de Punta

S/./kW-mes

b) Usuarios con demanda máxima mensual de hasta 20kW en HP y 50kW en HFP

5.13

39.49
















TARIFA BT5C:


Cargo Fijo Mensual

S/./mes


ctm. S/./kW.h 38.6

TARIFA CON SIMPLE MEDICIÓN DE ENERGÍA 1E - Alumbrado Público

2.46















13.-


ctm. S/./kW.h 38.06

Indique las normas técnicas para la contrastación de medidores de energía















Indicadores de máxima de clase 1 para contadores de energía eléctrica de corriente alterna. - Norma UNE 21-374* (equivalente a CEI 687 )















b) identificación única del informe (tal como número de serie) y de cada página, así como del número total de páginas; c)

razón social del concesionario de energía eléctrica;















El contrastador dentro de los seis (6) días siguientes de recibida la comunicación deberá (i) comunicar por escrito, con un mínimo de dos (2) días de anticipación, a SEAL y usuario la fecha y hora en la que se procederá a intervenir el equipo de medición para efectos de contratación;







































Medida de La Energia Electrica

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