CALIDAD DE ENERGIA

ESTUDIOS Y MONITOREO DE LA CALIDAD DE ENERGIA

Cuando se posee una infraestructura eléctrica que garantice una adecuada calidad de la energía se obtienen beneficios complementarios ya que se cuenta con instalaciones seguras que minimizan riesgos eléctricos para personas y equipos, aumentando la confiabilidad y optimizando la productividad de las empresas.

La seguridad y la calidad en el uso y explotación de instalaciones eléctricas deberían ser, como en cualquier otro ámbito, un tema absolutamente prioritario, tanto para los fabricantes de material eléctrico, instaladores y diseñadores de sistemas eléctricos como para las instituciones públicas y los propios usuarios. A ese respecto, se hace necesaria una adaptación de la mentalidad de estos agentes, en el sentido de asumir que cualquier inversión económica realizada con el fin de garantizar la seguridad de las personas que entren en contacto con la instalación y la calidad de la misma, es totalmente rentable, al generar un beneficio indudable, a la vez que suponen un valor agregado a la construcción realizada.

La sociedad y la industria actual poseen una penetración altísima en cuanto a equipos electrónicos de diversas generaciones, vinculados al control de procesos, accionamiento, procesamiento de datos, comunicaciones y transmisión de información, dispositivos domésticos, comerciales y de entretenimiento entre otros, que son muy sensibles al suministro de la potencia que los alimenta.

Los parámetros que determinan la calidad de la energía son: confiabilidad del servicio, desviaciones de frecuencia, desviaciones y fluctuaciones de tensión, distorsión de onda de tensión y de corriente y la asimetría de tensión en sistemas trifásicos.

Algunas de las implicaciones de las deficiencias en la calidad del suministro eléctrico son:

Con parámetros de tensión diferentes a los nominales o de trabajo ocurre la aceleración del envejecimiento del aislamiento de los equipos eléctricos, como consecuencia de un calentamiento más intensivo y en una serie de casos como resultado del reforzamiento de procesos de ionización. De aquí se deriva una intensificación de las tasas de averías.
Las desviaciones de tensión generan un aumento del calentamiento de motores eléctricos con momentos constantes de carga (carga tipo transportador, elevador etc.), acelerando el envejecimiento del aislamiento.
La elevación de la tensión por encima de la nominal se traduce en la disminución del tiempo de vida útil de lámparas.

La asimetría en la tensión también representa el calentamiento adicional del equipamiento de fuerza y disminuye su vida útil. Este defecto también influencia negativamente en el funcionamiento de algunos esquemas de protecciones por relés, provocando operaciones erráticas y sacando de funcionamiento equipos.
La aparición de variaciones rápidas en la asimetría de las tensiones trifásicas, características en circuitos donde están conectados hornos de acero por arco eléctrico, por ejemplo, con llevan a la variación de los momentos de torque en los motores eléctricos, lo que causa la aparición de esfuerzos adicionales en las cabezas de las bobinas de las máquinas, su vibración y tensiones de fatiga en elementos mecánicos constructivos del propio motor y el accionamiento, lo que trae como resultado una disminución de su tiempo de vida.
Las variaciones de la tensión actúan de diferente manera en los distintos tipos de equipamiento eléctrico. Por ejemplo, en las baterías de condensadores utilizados para la compensación de potencia reactiva provoca procesos transitorios que conducen a la sobrecarga de los condensadores por corriente y en casos por tensión, como resultado de lo cual la batería puede salir de servicio en un período, a veces, significativamente rápido en dependencia de la magnitud de la perturbación.

En el caso de los motores las variaciones de tensión conducen al calentamiento adicional y a la variación del momento al eje. Los bajones de tensión para los motores asincrónicos tienden a frenarlos y a procesos de rearranques, pudiendo llegar a situaciones de disparo de protecciones, sobretodo, cuando trabajan simultáneamente grupos de motores.
La presencia de armónicos superiores conducen a la aceleración del envejecimiento del aislamiento, al calentamiento adicional de las partes conductoras de los equipos e instalaciones, al incremento de las pérdidas de energía en las redes, a la operación errática de los esquemas de protecciones eléctricas, al envejecimiento acelerado de las baterías de condensadores provocando su fallo, etc.
La presencia de armónicos superiores también implican el aumento de las pérdidas parásitas e histéresis en los núcleos de motores y transformadores, tanto del sistema eléctrico como de los propios consumidores. De igual manera crean interferencias en los servicios de comunicaciones y transmisión de datos.
La práctica ha demostrado el incremento del error en las lecturas de metros contadores de energía del tipo de inducción ante la presencia de armónicos, además de daños mecánicos producidos por los armónicos de orden 3n+2 cuando estos son significativos, lo que recomienda la no utilización de este tipo de metro en redes o consumidores contaminados.
La reducción de la frecuencia conduce a una disminución de la productividad de los accionamientos eléctricos, al trabajo inestable de equipos electrónicos, de mediciones y de sistemas de protecciones. En las centrales termoeléctricas tiene también influencia en las vibraciones de las turbinas, las que tienen bandas estrictas de variaciones admisibles de este parámetro.

ACCIONES PARA MEJORAR LA CALIDAD DEL SUMINISTRO DE LA ENERGIA ELECTRICA

Por parte del operador que suministra el servicio de energía, es muy poco lo que se puede realizar por que depende de los agentes perturbadores que se encuentren sobre la misma red de distribución, un direccionamiento importante en la regulación de la calidad de la energía se realiza en el propio consumidor.

Las variaciones de carga que provocan grandes variaciones en los sistemas radican en los propios consumidores, estas variaciones afectan el comportamiento de todo el sistema y, en especial, del resto de las cargas conectadas en el barraje del mismo consumidor.
El punto donde se logra mayor economía en la implementación de medidas para mejorar la calidad del servicio es en los barrajes del usuario o consumidor.

De igual manera se precisa de una compensación adecuada de la carga reactiva del consumidor, para lo cual ha de disponerse por parte de éste de los bancos de condensadores requeridos. Con el sistema de regulación adecuado para lograr un factor de potencia alto y estable cuando la carga varía en un amplio margen, se requiere de bancos regulados.

Cualquiera sea la solución a implementar para lograr la calidad de energía del sistema analizado, debe partir de un estudio de la calidad de la energía y cada caso tiene sus propias características.

Nuestra empresa cuenta con los equipos y el personal calificado para adelantar un estudio de estado de calidad de energía.