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PROTECCIONES ELÉCTRICAS Y CALIDAD DE SUMINISTRO UNIDADES: 1. Calidad de la potencia potencia eléctrica eléctrica en redes de baja tensión 2. Cálc Cálcul uloo de Cor Cortoci tocirc rcui uito to en Baja aja Tens Tensió iónn 3. Dispositiv Dispositivos os de protección protección de circuitos circuitos eléctricos en baja tensión 4. Protecciones Protecciones de motores motores y gener enerad adoores res eléc eléctr tric icos os en baja baja tens tensió iónn 5. Coordinación y selectividad de protecciones en baja tensión
Evaluación:
Horas 12 06 14 10 06
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PROTECCIONES ELÉCTRICAS Y CALIDAD DE SUMINISTRO BIBLIOGRAFIA: • Gilberto Enríquez Harper: Protección de Instalaciones Eléctricas Industriales y Comerciales. Primera Edición, 2005. • IEEE Std 242: IEEE Recommended Practice for Coordination of Industrial and Commercial Power Systems. The Buff Book., B ook., 1986. • IEEE Std 141: IEEE Recommended Practice for Electric Power Distribution For Industrial Plant. The Red Book., 1993. • ABB Chile: Catálogos de Interruptores Automáticos con Protecciones Electrónicas Digitales, 2008 • Legrand Chile: Guía Técnica de la Protección. , 2000. • Inacap: Protecciones Eléctricas de de Baja Tensión. Tens ión.
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PROTECCIONES ELÉCTRICAS Y CALIDAD DE SUMINISTRO
EVALUACIONES: Según la cantidad de horas, corresponde hacer 2 evaluaciones, evaluac iones, pero para no incluir demasiada materia en las pruebas, se efectuarán 3 evaluaciones, las que tendrán las siguientes ponderaciones: Primera Prueba Parcial: (33%) Segunda Prueba Parcial: (33%) Tercera Prueba Parcial: (34%) Asistencia mínima: 60% Eximición de examen: 3 notas azules y promedio ≥ 5,0
Norrma No mass de bu buen enaa co conv nviive venc ncia ia::
Se permite el ingreso a clases hasta un máximo de 15 minutos después de iniciada la clase. Evite el uso de celulares. Evite el uso de notebook, netbook u otro elemento electrónico, a menos que sea indicado por el profesor y para efectos de trabajos a realizar en la clase. Part Partic icip ipee acti activa vame ment ntee en clas clases es:: opin opinan ando do,, preg pregun unta tand ndo, o, desarrollando desarrollando ejercicios. ejercicios. Evite las conversaciones con su compañero(a) de asiento. El (ella) desea aprender y prestar atención. Si no entiende algún tema, o quedó atrasado, a trasado, pregúntele al profesor. Tome apuntes!!. No todo está está escrito en las transparencias. Quie Quienn no resp respet etee esta estass regl reglas as,, se le “aume “aument ntar aráá el costo costo”” responder todas las preguntas del profesor, salir todas las veces a la pizarra, borrar la pizarra todas las veces que sea necesario, entre otras actividades.
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¿Qué entendemos por Calidad? ¿Quién define el concepto Calidad? DFL 1/82 1/82 - DS 32 327/ 7/97 97 Ley 18.410 18.410 - Ley 19.613 19.613
CALIDAD DE SERVICIO
(Artículos 221°, 222º y 223º DS Nº327/97)
La norma NCh 2000/1, define calidad como el conj conjun unto to de pr propi opied edad ades es y características de un producto o servicio, que le confiere la aptit ap titud ud pa para ra sa satis tisfa face cerr ne nece cesi sida dade dess ex expr pres esas as o imp implílícit citas as. Artículo 221º Los concesionarios de servicio público de distribución son responsables del cumplimiento de los estándares y normas de calidad de servicio que establece la ley y este reglamento. Todo aquel que proporcione suministro eléctrico, tanto en generación, transporte o distribución, sea concesionario o no, será responsable del cumplimiento de los estándares de calidad de d e suministro que establecen este reglamento y las normas técnicas técnica s pertinentes.
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CALIDAD DE SERVICIO
(Artículos 221°, 222º y 223º DS Nº327/97)
Artículo 222º La ca callid idaad de servi vici cioo es el co conj njun unto to de prop opie ieda dade dess y está tánd ndaare ress norm no rmal ales es qu quee, conforme a la ley y el reglamento, son inherentes a la actividad de distribución de electricidad concesionada, y constituyen las condiciones bajo las cuales dicha actividad debe desarrollarse.. desarrollarse La calidad de servicio incluye, entre otros, los siguientes parámetros: a) Las normas y condiciones condic iones que establezcan los decretos de concesión; b) La segu segurridad idad de las las inst instal alac aciiones ones y de su oper operac ació iónn, y el mantenimient mantenimientoo de las mismas; c) La satisfacción oportuna de las solicitudes de servicio, en los términos y condiciones establecidos en este reglamento; d) La correcta medición y facturación de los servicios prestados, y el oportuno envío a los usuarios y clientes e) El cumplimiento de los plazos de reposición reposición de suministro;
CALIDAD DE SERVICIO
(Artículos 221°, 222º y 223º DS Nº327/97)
Artículo 222º Continuación f) La oportuna atención y corrección de situaciones de emergencia, interrupciones de suministro, accidentes y otros imprevistos; g) La utilización de adecuados sistemas de atención e información a los usuarios y clientes; h) La continuidad del servicio; servicio; e i) Los estándares de calidad del suministro. Artícul Artículoo 223º 223º La ca callid idaad de dell sum umin inis istr troo es el conjunto de paráme metr tros os fís ísic icos os y técnicos que, que, confor conforme me a este este reglam reglamen ento to y las las normas normas técnic técnicas as pertinentes, debe cumplir el producto electricidad. Dichos parámetros son, entre otros, te tens nsió ión, n, fr frec ecue uenci nciaa y dis dispo poni nibi bilid lidad ad..
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CALIDAD DE SERVICIO v/s CALIDAD DE SUMINISTRO Calidad de suministro: conjunto de parámetros físicos y técnicos que
dete determ rmina inan n la calidad calidad,, como como por ejemp ejemplo lo la conti continu nuida idad d de servici servicio, o, regu regulac lación ión de voltaje voltajey y frecu frecuen encia cia,, etc. etc. Calidad Ca lidad de serv servicio: icio: conjun conjunto to de prop propied iedade ades s y están estánda dares res que que son
inherentes a la prestación de servicio, entre los que se incluye la calidad de suminist suministro ro y el servici servicio o comerc comercial ial (aten (atención ción direct directa a e indire indirecta cta al usuar usuario, io, por parte parte de la empr empresa esa prove proveedo edora ra,, como como por ejemplo ejemplo la factura facturación ción y medición, medición, atención atención de reclamos reclamos y consultas, consultas, entreg entrega a de información, información,etc. etc.
Calidad de Servicio
Calidad de Suministro
ACTORES INVOLUCRADOS EN LA CALIDAD DE SUMINISTRO
A C T O R E S
Comisión Nacional de Energía
Regula, Norma
Superintendencia de Electricidad y Combustibles
Fiscaliza, Vigila
Empresas de Generación, Transmisión, Distribución
Producen, venden
Usuarios
Consumidores
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Comisión Nacional de la Energía (CNE) La Comisió Comisión n Nacion Nacional al de E nerg nergía ía (CNE) es un orga organi nism smo o públ público ico y descentralizado, con patrimonio propio y plena capacidad para adquirir y ejercer derechos y obligaciones, que se relaciona con el Presidente de la República República por interm intermedi edio o del del Ministeri Ministerio o de Ene E nerg rgía. ía. S u Ley L ey Orgánica Orgánica Institu Institucion cional al corres correspon ponde de al DL Nº 2.224 2.224,, de 1978 1978,, modifica odificado do por Ley L ey Núm Núm. 20.4 20.40 02 que que crea crea el Minist Minister erio io de Ener Energía. gía. El objetivo de la Comisión Nacional de Energía, de acuerdo a la Ley, es:
“La Comisión será un organismo técnico encargado de analizar precios, tarifas tar ifas y nor norma mas s técn técnicas icas a las que que debe deben n ceñir ceñirse se las empr empresa esas s de producción, generación, transporte y distribución de energía, con el objeto de disponer de un servicio suficiente, seguro y de calidad, compatible con la opera operación ción más económ económica” ica”.
Comisión Nacional de la Energía (CNE) Funci Fun cion ones es de la CNE: a)Analizar a) Analizar técni técnicam camen ente te la estru estruct ctur ura a y nivel nivel de los precios precios y tari tarifas fas de bien bienes es y serv servic icios iosen ener ergé gétticos, icos, en los los caso casos s y form forma que est estable ablece ce la ley ley. b) Fijar Fijar las las norm ormas técn écnicas icas y de cali calid dad ind indisp ispensa ensab bles les para ara el funcionam funcionamient iento o y la la operación operación de las instalaciones instalaciones energéticas, energéticas, en los caso casos s que que seña señala la la ley ley. c) Monitorear Monitorear y proyecta proyectarr el funcionam funcionamient iento o actual actual y esperado esperado del sector energ energét ético, ico, y propo propone nerr al Minister Ministerio io de Energía Energía las norm normas legales legales y regl reglam amen enttarias ariasqu que e se requ requier ieran an,, en las mater aterias ias de su compe compettencia encia.. d)Asesorar d) Asesorar al Gobiern G obierno, o, por interm intermedio edio del Ministerio Ministerio de Energía, en todas todas aque aquella llas s mater aterias ias vincu vinculad ladas as al sect sector ener energé géttico para para su mejor ejor desarrollo.
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Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC) SEC, SE C, nace nace el 14 de Dicie Diciem mbre bre de 1904 1904 con el nom nombre bre de Inspecc Inspección ión Técn Técnica ica de Empr Empresas esas y Servi Servici cios osElé Eléct ctrricos icos.. Desde entonces, y con el correr de los años, la SEC ha ido evolucionando en sus func funcion iones es hast hasta a conver converttirse irse en la prin princi cipa pall agen agencia cia públ pública ica resp respon onsab sable le de supe supervi rvigil gilar arel el mercad ercado o de la ener energía gía.. El 22 de Mayo de 1985, es publicada en el Diario Oficial la ley Nº 18.410 que crea la S uperin uperinten tenden dencia cia de Elect Electricida ricidad d y Com C ombust bustibles, ibles, institución institución que que se relac relacion iona a con el Gobier Gobierno no por por int interm ermedio edio del del Minist Minister erio io de la Energía. L a r es po po ns ns ab ilil id id ad ad d e l a SEC s e ej er er c e s o br br e u n o d e l os os m er c ad o s m ás d in ám i c o s y de m ay o r c r ec i m i en t o en Chile.
Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC)
Su misión es vigilar la adecuada adecuada operación operación de los servicios servicios de electricida electricidad, d, gas gas y combu combust stib ibles les,, en térm términ inos os de su segur segurid idad ad,, calid calidad ad y preci precio. o. El objeto de la SEC será fiscalizar y supervigilar el cumplimiento de las disp disposici osicion ones es legale legales s y reg reglam lament entarias arias,, y nor norm mas té técnica cnicas s sobre generación generación,, producción, producción, almacen almacenam amient iento, o, transp transport orte e y distribución distribución de combu combust stible ibles s líquidos, líquidos, gas gas y electr electricid icidad ad,, par para a verifica verificarr que que la calida calidad d de los serv servic icio ios s que que se prest resten en a los usua usuarrios sea la seña señala lada da en dichas ichas disposiciones y normas técnicas, y que las operaciones y el uso de los recu recurs rsos os ener energé gétticos icos no const constit ituy uyan an pelig peligro ro para para las pers person onas as o sus sus cosas. cosas.
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Parámetros de Calidad de Suministro: Indices de Continuidad de Suministro (Artículos 245º y 246º DS Nº327/97)
Artícul Artículoo 246º 246º Para efectos de la aplicación del literal b) del artículo 227, en lo que respecta al parámetro interrupciones de suministro en instalaciones de servicio público de distribución, se considerarán al menos los siguientes índices, sobre la base de valores promedio y su distribución probabilística, probabilística, calculados en los términos que señale la norma técnica: a) Frecuencia media de interrupción por transformador, FMIT; b) Frecuencia media de interrupción por kVA, FMIK; c) Tiempo total de interrupción por transformador, TTIT; d) Tiempo total de interrupción por kVA, TTIK; Los valores exigidos dependerán del área típica de distribución de que se trate y serán definidos por la Comisión con ocasión del cálculo de valores agregados de distribución. Para este efecto, los fijará en las bases del estudio de cada área típica a que se refiere el artículo 296, y serán exigibles a contar de la vigencia del decreto tarifario respectivo. respectivo.
Parámetros de Calidad de Suministro: Indices de Continuidad de Suministro (Artículos 245º y 246º DS Nº327/97)
Artícul Artículoo 246º 246º En todo caso, los valores máximos para los parámetros mencionados, considerando sólo interrupciones internas de la red, deberán estar dentro de los rangos siguientes, con la probabilidad de ocurrencia que determine la norma técnica correspondiente: - FMIT entre 5 y 7 veces al año; - FMIK entre 3,5 y 5 veces al año; - TTIT entre 22 y 28 horas al año; - TTIK entre 13 y 18 horas al año.
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Parámetros de Calidad de Suministro: Interrupciones Programadas (Artículos 248º y 249º DS Nº327/97)
Artícul Artículoo 248º 248º Cualquier concesionario de distribución podrá programar la suspensión temporal del servicio en alguna parte de la red, cuando sea necesario para para mante manteni nimien miento, to, reparaci reparación ón,, ampli ampliaci ación ón o conexi conexión ón de nuevos nuevos clientes, informando a los consumidores finales con un mínimo de 72 horas de anticipació anticipación. n. Estas Estas suspensiones suspensiones no se podrán efectuar efectuar en horas de punta y se realizarán, siempre que ello sea posible, en los días y horas que menos afecten a los consumidores finales. Sin perjuicio de lo dispuesto en el inciso anterior, las suspensiones fuer fueraa de prog progra rama ma que que sean sean impr impres esci cind ndib iblles para para efec efectu tuar ar reparaciones que deriven de emergencias o situaciones intempestivas, podrán realizarse sin el aviso señalado, pero deberán ser comunicadas de inme inmedi diat atoo a la Supe Superi rint nten ende denc ncia ia,, con los los antec anteced eden ente tess que que justifiquen la medida.
Parámetros de Calidad de Suministro: Interrupciones Programadas (Artículos 248º y 249º DS Nº327/97)
Artícul Artículoo 248º 248º Continu Continuaci ación ón Las suspensiones programadas de las empresas generadoras y de transp transport orte, e, que afecte afectenn a empres empresas as distri distribui buido doras ras,, deber deberán án ser avisadas a éstas por el CDEC correspondiente con una anticipación mínima de 120 horas. Toda Toda suspe suspensi nsión ón de servi servicio cio,, progr programa amada da o intemp intempest estiva iva,, deber deberáá quedar registrada por la empresa en un libro de registro de eventos que dispon dispondrá drá para para estos estos efectos efectos,, señalá señalánd ndose ose las insta instalac lacion iones es afectadas, la duración de la interrupción, y la naturaleza natural eza de la misma.
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Parámetros de Calidad de Suministro: Interrupciones Programadas (Artículos 248º y 249º DS Nº327/97)
Artícul Artículoo 249º 249º En el caso de puntos de entrega a usuarios finales en tensión inferior a media tensión, las suspensiones temporales programadas no deberán superar, para ningún cliente, un período de 12 horas en doce meses, ni de 8 horas continuas en ninguna ocasión. En el caso de puntos puntos de entrega entrega a usuarios usuarios finales finales en tensión tensión igual a media tensión, las suspensiones temporales programadas no deberán superar, para ningún cliente, un período de 8 horas en doce meses, ni de 6 horas continuas en ninguna ocasión.
Cálculo de Indicadores n
n
Qfsi FMIT
kVAfsi
i 1
FMIK
Qinst n
TTIT
i 1
kVAinst n
Qfs
i
* Tfs
i1
Qinst
kVAfs
i
TTIK
i*
Tfs i
i 1
kVAinst
FMIT = Frecuencia media de interrupción por transformador FMIK = Frecuencia media de interrupción por kVA TTIT = Tiempo total de interrupción interrupción por transformador TTIK = Tiempo Tiempo total de interrupción interrupción por kVA Qfsi = Cantidad de transformadores fuera de servicio a causa de la interrupción “i” Qinst = Cantidad total de transformadores instalados Tfsi = Tiempo fuera de servicio de cada tramo de alimentador primario a causa de la interrupción “i” kVAfsi = Potencia nominal fuera de servicioa causa de la interrupción “i” kVAinst = potencia nominal, total, instalada n = número de interrupciones en el período de evaluación y control.
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Indicadores vigentes INDICADORES INDIVIDUALES Usuarios Finales
N° interrupciones
Tiempo máximo permitido, en conjunto, en horas
máximas permitidas 1
B T Urbano 22 20 MT Urbano 14 10 BT Rural 42 30 MT Rural 26 15 1 S e refiere refiere a interrupciones de más de 3 minutos de duración, ració n, por falla o programadas programadas INDICADORES GLOBALES In d i ce Gl o b a l
Zo n a Ur b a n a
Zo n a Ru ra l
F MIT F MIK TTIT TTIT TTIK TTIK
5 3,5 22 13
7 5 28 18
Suspensiones Suspensiones Temporales Programa das Usuarios Finales
Período Período máxim o (horas en 12 meses)
Horas Contínuas (horas)
12
8
8
6
Con tensión inferior a MT Con tensión igual a MT
Ejemplo: Calcular los Índices de Calidad Global de un empresa de distribución urbana, con las siguientes fallas:
Trafo
kVA
FALLA
TRAFO
FECHA
1
300
2
300
3
280
4
250
5
200
6
150
1 2 3 4 5 6
8 4 9 3 2 8
04-dic 08-dic 15-dic 20-dic 22-dic 28-dic
7
250
8
200
9
200
10
180
11
100
12
120
13
80
HORA INICIO 17:15:00 9:42:00 22:20:00 15:17:00 4:23:00 11:43:00
HORA TERMINO 20:38:00 10:27:00 4:18:00 15:19:00 7:12:00 15:08:00
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Solución: Calcular los Índices de Calidad Global de un empresa de distribución urbana, con las siguientes fallas:
Trafo
kVA
1
300
2
300
3
280
4
250
5
FALLA FALLA TRAFO
FECHA
HORA INICIO
HORA TERMINO TERMINO
Qfsi
KVAfsi
Tfsi en Qfsi*Tfs i decimales
Tfsi
KVAfs i*Tfsi
1 2
8 4
04- dic 08- dic
17:15:00 9:42:00
20 20:38:00 10:27:00
9 3 2
15- dic 20- dic 22-dic
22:20:00 15:17:00 4:23:00
4:18:00 15 15:19:00 7:12:00
0
0
0: 02:00
0, 0, 03
0,00
0,00
200
3 4 5
12
2.310
2: 49:00
2, 82
33,80
6. 506,50
6
150
6
8
28- dic
11:43:00
15 15:08:00
6
880
3: 25:00
3, 42
20,50
3. 006,67
7
250
8
200
Suma Suma Qfsi Qfsi
9
200
Qinst
10
180
11
100
12
120
13
80
FMIT
6
880
3: 23:00
3, 38
20,30
3
600
0: 45:00
0, 75
2,25
2. 977,33 450,00
3
480
5: 58:00
5, 97
17,90
2. 864,00
30 Suma Suma KVAfsi KVAfsi
5.15 5.1500
Suma Suma Qfsi* Qfsi*Tfs Tfsii
94,7 94,755
Suma Suma KVAfs KVAfsi*T i*Tfs fsii
15.8 15.804 04,50 ,50
13
2.610
Qinst
13
K VAi nst
2.610
2,31
K VA inst FMIK
1, 97
TTIT
7,29
TTIK
6,06
2.610
Funcionamiento de las Instalaciones Eléctricas Interiores Estado normal de operación: Ocurre cuando los parámetros de un sistema eléctrico (principalmente voltaje y frecuencia) se encuentran dentro de los márgenes establecidos Excluyen yendo do períod períodos os con interr interrupc upcion iones es de VOLTAJE (Art. 243): Exclu suministro a) Voltaje en Baja Tensión: rango de +/- 7,5% durante el 95% del tiempo. b) Voltaje en Media Tensión: rango de +/- 6,0% durante el 95% del tiempo. c) Voltaje en Alta Tensión: Si V = 154 kV, rango de +/- 5,0% durante el 95% del tiempo. Si V < 154 kV, rango de +/- 6,0% durante el 95% del tiempo. El tiempo se refiere a una semana de cualquier época del año o 7 días seguidos.
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Funcionamiento de las Instalaciones Eléctricas Interiores FRECUE FRECUENCI NCIA A (art. (art. 242) 242): 50 ciclos por segundo o Hz. En condiciones normales de operación, el valor promedio de la frecuencia fundamental, medida en intervalos de tiempo de 10 1 0 segundos durante todo período de siete días corridos, deberá encontrarse en el rango siguiente: a) Sistemas con capacidad instalada en generación superior a 100 MW, en los cuales el aporte de energía de centrales hidroeléctricas durante dicha semana supere supere el 60% del consumo total: total: - sobre 49,8 Hz y bajo 50,2 Hz Hz durante al menos el 99% del período; período; - entre 49,3 Hz y 49,8 Hz durante no más de un 0,5% del período; - entre 50,2 y 50,7 Hz durante no más de un 0,5% del período.
Funcionamiento de las Instalaciones Eléctricas Interiores b) Sistemas con capacidad instalada en generación superior a 100 MW, en los cuales el aporte de energía de centrales hidroeléctricas durante dicha semana no supere supere el 60% del del consumo total: - sobre 49,8 Hz y bajo 50,2 Hz durante al menos el 97% del período; - entre 49,3 Hz y 49,8 Hz Hz durante a lo más un 1,5% del período; - entre 50,2 y 50,7 Hz durante a lo más un 1,5% 1, 5% del período. c) Sistemas con capacidad instalada en generación entre 1,5 MW y 100 MW, en los cuales el aporte de energía de centrales hidroeléctricas durante dicha semana supere el 60% del consumo consum o total: - sobre 49,8 Hz y bajo 50,2 50,2 Hz durante al menos el 98% del período; - entre 49,3 Hz y 49,8 Hz Hz durante a lo más un 1,5% del período; - entre 50,2 y 50,7 Hz durante a lo más un 1,5% 1, 5% del período; - sobre 49,0 Hz y bajo 49,3 49,3 Hz durante a lo más el 0,5% del período; - sobre 50,7 Hz y bajo 51,0 51,0 Hz durante a lo más el 0,5% del período.
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Funcionamiento de las Instalaciones Eléctricas Interiores d) Sistemas con capacidad instalada en generación entre 1,5 MW y 100 MW, en los cuales el aporte de energía de centrales hidroeléctricas hidroeléctricas durante dicha semana no supere supere el 60% del consumo consumo total: total: - sobre 49,8 Hz y bajo 50,2 50,2 Hz durante al menos el 96% del período; - entre 49,3 Hz y 49,8 Hz durante a lo más un 3,0% del período; - entre 50,2 y 50,7 Hz durante a lo más un 3,0% del período; - sobre 49,0 Hz y bajo 49,3 49,3 Hz durante a lo más el 1,0% del período; - sobre 50,7 Hz y bajo 51,0 51,0 Hz durante a lo más el 1,0% del período. e) Sistemas con capacidad instalada en generación menor que 1,5 MW: MW: - sobre 49,8 Hz y bajo 50,2 50,2 Hz durante al menos el 94% del período; - entre 49,3 Hz y 49,8 Hz durante a lo más un 4,0% del período; - entre 50,2 y 50,7 Hz durante a lo más un 4,0% del período; - sobre 49,0 Hz y bajo 49,3 49,3 Hz durante a lo más el 2,0% del período; - sobre 50,7 Hz y bajo 51,0 51,0 Hz durante a lo más el 2,0% del período.
50,7
51,0
50,2
50,7
49,8
50,2
49,3
49,8 49,3
99%
0,50% 0,50%
49,0
96% 96%
3,00 3,00% % 3,00 3,00% % 1,00 1,00% % 1,00 ,00%
92% 50,7 50,2 49,8
51,0
49,3
50,7 50,2
97%
1,50% 1,50%
49,8 49,3 49,0
94% 94%
4,00 4,00% % 4,00 4,00% % 2,00 2,00% % 2,00 ,00%
88%
51,0 50,7 50,2 49,8 49,3 49,0
98% 98% 96% 96%
1,50 1,50% % 1,50 1,50% % 0,5 0,50 0% 0,50 0,Calidad 50% % del Suministro Curso:
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Eléctrico
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Problemas comunes en las instalaciones interiores interiores Falta Falta de ener energí gíaa eléc eléctr trica ica.. Fallas las de sobrecorriente por sobrecargas: Aume Aument ntoo de la corriente absorbida por un artefacto más allá de su corriente nominal. Falla Fallass de sobr sobrec ecor orri rien ente te por por corto cortocir circui cuito to:: unión de dos o más conductores a distinto potencial, a través de un impedancia muy pequ pequeñ eña. a. Esta Esta unió uniónn da orig origen en a un aume aument ntoo viol violen ento to de la corriente en el punto de falla. Inst Instaalaci lacion ones es en mala malass cond condic icio ione ness de uso uso y mant manteenimi nimieento nto.
Anormalidades en las Redes Eléctricas PERTURBACIONES Sobre la Amplitud de la señal: Fluctuaciones de voltaje Interrupciones de voltaje Impulsos de voltaje Transientes de corriente Sobre la Onda senoidal Ruido Parpadeo Armónicos
FALLAS Sobrecargas Cortocircuitos Asimetrías Falta de aislación Malos contactos
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Perturbaciones sobre la amplitud de la señal Fluctuaciones de voltaje: Son modificaciones modifica ciones en la amplitud de la señal de alimentación, respecto del valor nominal de la tensión. Son de corta o larga duración.
Perturbaciones sobre la amplitud de la señal Instantáneas 0,01 ≤ t ≤ 0,6 seg
V + 107,5%
V -
10%
V + 107,5%
Corta duración
Momentáneas 0,6 0,6 ≤ t ≤ 3 seg
V -
Te Temporal orale es 3 seg ≤ t ≤ 1 min
Larga Duración supe s uperior rior duración a 1 min
10%
V + 107,5%
V -
10%
Subida de V: V + 107,5%
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Perturbaciones sobre la amplitud de la señal Interrupciones de voltaje: Disminuciones entre el 10% y el 0% del V nominal.
Interrupciones de voltaje
Momentáneas 0,01 ≤ t <3 seg Te Temporal orale es 3 seg ≤ t ≤ 1 min Sostenidas Duración >1 min
V
V
0
0
Magnitud nula
Perturbaciones sobre la amplitud de la señal Impu mpulsos lsos de volta oltaje je: Perturbación de tensión esporádica y de valo valorr elev elevad adoo, que que tien tienee lug lugar entr entree los los con conduct ductor ores es de alimentaci alimentación. ón. Se deben a maniobras maniobras en la red de distribución distribución en MT y a descargas atmosféricas. Los impulsos por maniobras en MT se deben principalmente a conexión de bancos de con condensa ensaddore ores sin la debi debida da plani anificació aciónn del del mom momento adecuado de mínimo riesgo. riesgo. Al conectarlos, la tensión puede alcanzar un valor promedio de dos veces V nominal.
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Perturbaciones sobre la amplitud de la señal Otra causa de los impulsos debido a maniobras es la desconexión de algún transformador con carga conectada a la red de MT. Aquí, la tensión puede llegar a se 3 veces el V nominal, la que depende de la corriente despejada por la protección del lado primario. Otro Otro moti motivo vo son son las las desc descar arggas atmosféricas sobre las redes de ali alime menntaci tación ón,, que que si bien bien son son espor sporád ádiicas, cas, dep dependen nden de la actividad atmosférica atmosférica del lugar.
Perturbaciones sobre la amplitud de la señal Tran Transi sien ente tess de corri corrien ente te: Impulso de corriente debido al arranque arranque o conexión de cargas principalmente inductivas.
Se presenta en motores, lámp lámpar aras as de desc descar argga y equipos equipos computaci computacionale onales. s. Pueden activar una protección protección e interru interrumpir mpir el servicio. El valor del transiente depende de la carga. Un computador tiene un valor promedio de 6 veces la I nominal durante menos de 10 milésimas de seg, y un motor tiene un valor de 10 veces la I nominal para el mismo tiempo.
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Perturbaciones sobre la forma de onda Ruido eléctrico eléctrico: alteración permanente de la señal, de bajo valor, que se presentan en los conductores de alimentación. Suelen producirse por el funcionamiento de convertidores y recti rectifficad icador ores es alte altern rnos os y en equi equipo poss que que prod produc ucen en arcos arcos eléctricos, tales como colectores de escobillas.
Perturbaciones sobre la forma de onda Parpadeo: variación rápida y repetitiva de la tensión. Se denomina voltaje flicker y se refiere a cambios en la envolvente de la frecuencia de alimentación.
En Chile, la severidad de parpadeo o flicker está regulado por el D.S. N° 327 (art. 25 Transitorio).
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Perturbaciones sobre la forma de onda Armónicos: Perturbación superpuesta a la señal fundamental, de distin distinta ta frecu frecuen encia cia y amplit amplitude udess menore menoress a la funda fundamen mental tal.. El efecto combinado es una onda periódica no sinusoidal denominada distorsión armónica.
Perturbaciones sobre la forma de onda
Existen dos fuentes de armónicos: las de tensión y las de corriente. Las de tensión se generan principalmente debido a la distorsión del núcleo de transformadores. Las de corriente se generan en las cargas no lineales de los clientes o usuarios.
Ver programa: Iniciar/Todos los programas/Alex McEachern/Power Quality Teaching Toy3.0.4
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Anormalidades en las Redes Eléctricas FALLAS Las fallas son anormalidades que impiden continuar con la operación de uno o mas componentes de las instalaciones y requieren la acción de las protecciones.
Sobrecargas : Aumento de potencia exigido a un punto, por sobre el máximo que está capacitado ca pacitado para entregar. Genera un aumento de la corriente por sobre la nominal. Se producen por aumentos de la potencia conectada conec tada al sistema, mal estudio de la necesidad de potencia, entre otras causas
Anormalidades en las Redes Eléctricas Cortocircuitos: Des Desap aparic arición ión intem intempe pesti stiva va de la aislac aislación ión entre dos conductores de tensión diferente, alimentados por al misma fuente. Caus Causas as:: Dete Deteri rior oroo me mecá cáni nico co de la aisla aislació ción. n. En líne líneas subterráneas: humedad, deterioro aislación por movimientos de terreno, picotazos, etc. Consecuencias: Alza de temperatura, que puede provocar incendios, carbonización de los aislantes, efectos electrodinámicos: deformaciones deformaciones de barras y de conductores.
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Anormalidades en las Redes Eléctricas Asimetrías : En un sistema trifásico, los tres fasores deben ser de igual magnitud magnitud y una separación separación de 120°. En caso de ocurrir, se está frente a una asimetría. Una asimetría se presenta cuando un motor en triángulo pierde una fase, o bien cuando una estrella pierde la tierra de servicio en una red desequilibrada. Las consecuencias son aumento de la corriente y/o aumento de la temperatura en el motor, o elevación de tensión en cargas monofásicas.
Anormalidades en las Redes Eléctricas Falta de aislación: Se prod produc ucee fund fundam amen enta talm lmen ente te en equipamiento eléctrico con carcaza metálica conectada a la red interior. Causas: Inadecuada mantención del equipo que se traduce en la unió uniónn de la car carcaza caza (cuer cuerpo po me metá tálilico co)) a la fase fase de alimentación del equipo. Consecuencias: Peligro para las personas por contacto con cuerpos energizados.
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Protecciones Eléctricas
Objetivos:
“Evitar o disminuir al máximo los efectos de las pertur turbacio ciones y falla llas, como también ién el dañ daño a los los equipo ipos, las pérdidas del servicio cio eléctr ctrico y el dañ daño a las las personas”. Las protecciones deben tener por misión aislar, a la brevedad, la parte del sistema eléctrico que origina este fenóme nómeno no cua cuando ndo éste ste no puede uede recup cuperars rarsee por si mism mismo. o. Las protecci cciones debe debenn operar en fracci cciones de segundo y en form formaa sele selecti ctiva va y coord coordin inad ada. a.
Parámetros que definen una Protección Eléctrica Voltaje nominal (Vn): Voltaje normal de funcionamiento de la protección. Corr Corrie ient ntee nomi nomina nall (In) (In):: Corriente normal de funcionamiento de la protección. Cor Corrie riente nte de rup ruptur tura: Capa Capacid cidad ad de corrien corriente te de falla falla que que puede interrumpir la protección, sin alterar sus parámetros, quedando en situación de ser utilizada nuevamente.
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