UNIVERSIDAD SAN PEDRO

FACULTAD DE INGIENERÍA INGIENERIA INDUSTRIAL

 

ASIGNATURA : INGENIERIA DE MATERIALES CICLO : V DOCENTE : ING. CESAR RODRIGUEZ NOVOA TEMA : CALIDAD DE ENERGIA ELECTRICA INTEGRANTES :

Rojas Gómez Wendi Meléndez Villavicencio Mariela Quezada Ascencio Graciamaria

  Chimbote – Perú

2015

UNIVERSIDAD SAN PEDROTu éxito nuestro compromiso

Definición

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.

Actualmente la energía eléctrica se puede obtener de distintos medios que se dividen principalmente en:

Generación de la energía eléctrica

GENERACION DE LA ENERGIA ELECTRICA

RENOVABLES NO RENOVABLES

Centrales hidroeléctricas

Centrales solares

Centrales eólicas

Centrales termoeléctrica

s

Centrales geo-termoelectricas

Centrales nucleares

Combustibles fósiles

Centrales de ciclo

combinado

La Calidad de Energía

Generación

Transmisión y distribución

Industria pesada Industria sensible

∞ CALIDAD DE ENERGIA ELECTRICA

La calidad de la energía se entiende cuando la energía eléctrica es suministrada a los equipos y dispositivos con las características y condiciones adecuadas que les permita mantener su continuidad sin que se afecte su desempeño ni provoque fallas a sus componentes.

∞ PARAMETROS:

Cuatro parámetros pueden servir como

referencia para clasificar los disturbios

de acuerdo a su impacto en la calidad

de la energía:

Variaciones de frecuencia que raramente ocurren en sistemas alimentados por las compañías

suministradoras.

Desbalanceo entre las fases de un sistema polifásico causado principalmente por la operación de cargas monofásicas desiguales que afectan principalmente a máquinas .

Variaciones de amplitud pueden ocurrir en diferentes formas y rangos de duración que van desde transitorios de muy corta duración hasta condiciones de estado estable. Variaciones en la forma de onda de voltaje o corriente producidos por cargas no lineales, denominada distorsión armónica, siendo una condición de estado estable.

OBJETIVO y características

OBJETIVO

El objetivo es establecer los niveles mínimos de calidad de los servicios eléctricos, incluido el alumbrado público, y las obligaciones de las empresas de electricidad y los clientes que operan bajo el régimen de la Ley de Concesiones Eléctricas, Decreto Ley N° 25844.

CARACTERISTICAS:• ALCANCES

Es de aplicación imperativa para el suministro de servicios relacionados con la generación, transmisión y distribución de la electricidad sujetos a regulación de precios y de aplicación supletoria de la voluntad de las partes para aquel suministro que, conforme a ley, pertenecen al régimen de libertad de precios.

El control de calidad de los servicios eléctricos se realiza en los siguientes aspectos

Calidad de Servicio

Comercial:- Trato al Cliente

- Medios de Atención

Calidad de Suministro:

- Interrupciones

Calidad de Producto:- Tensión

- Frecuencias- Perturbaciones

(Flicker y Tensiones Armónicas)

Calidad de Alumbrado Público:• Deficiencias del

Alumbrado

NORMAS TÉCNICAS DE CALIDAD DE LOS SERVICIOS ELÉCTRICOS

(NTCSE): (ARTÍCULOS SEGÚN EL MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS)

∞NORMAS TÉCNICAS DE CALIDAD DE LOS SERVICIOS ELÉCTRICOS (NTCSE): (ARTÍCULOS):

•DISPOSICIONES GENERALES:

Se establecen los aspectos parámetros e indicadores sobre los que se evalúa la Calidad del Servicio de la Electricidad.

Se fijan las tolerancias y las respectivas compensaciones y/o multas por incumplimiento.

Se entiende por Suministrador a la entidad que provee un servicio o un suministro de energía a otra entidad o aun usuario final del mercado libre o regulado, y se entiende por Cliente a todo usuario o entidad que recibe un servicio o un suministro de energía para consumo propio o para la venta a terceros.

se establecen las obligaciones de las entidades involucradas directa o indirectamente en la prestación y uso de este servicio en lo que se refiere al control de calidad.

• OBLIGACIONES DEL

SUMINISTRADOR, DEL CLIENTE Y DE TERCEROS

El Suministrador es responsable de prestar a su cliente, un servicio con un nivel de calidad satisfactorio de acuerdo a las exigencias establecidas en la Norma. Son obligaciones del Suministrador:

Las entidades que suministran o comercializan electricidad, realizar las inversiones y cubrir los costos de adquisición e instalación de equipos, mediciones y registros.

Proporcionar a la Autoridad, con veracidad, toda la información, procesada o no, que ella solicite para el control de la calidad, así como brindar las facilidades y los medios necesarios

Cubrir los costos que demande el cálculo de indicadores de calidad, cálculo de compensaciones y los mecanismos de transferencia de información a la Autoridad

• CALIDAD DEL PRODUCTO

• OBLIGACIONES DEL

SUMINISTRADOR

Suministrado al Cliente se evalúa por las transgresiones de las tolerancias en los niveles de tensión, frecuencia y perturbaciones en los puntos de entrega. El control de la Calidad de Producto se lleva a cabo en períodos mensuales, denominados “Períodos de Control”.

Adquirir todos los equipos de medición y registro necesarios, y realizar los trabajos de instalación y/o montaje que se requieran.

• FACULTADES DE LA AUTORIDAD

Modificar, en cualquier momento, la programación y/o selección de puntos de medición, debiendo el Suministrador iniciar las mediciones respectivas dentro de las setenta y dos (72) horas de recibida la notificación.

• CALIDAD DE SUMINISTRO

• CALIDAD DE SERVICIO

COMERCIAL

La Calidad del Servicio Comercial se evalúa sobre tres (3) sub-aspectos, los mismos que sólo son de aplicación en las actividades de distribución de la energía eléctrica:

Para evaluar la Calidad de Suministro, se toman en cuenta indicadores que miden el número de interrupciones del servicio eléctrico, la duración de las mismas y la energía no suministrada a consecuencia de ellas. El Período de Control de interrupciones es de seis (6) meses calendario de duración

c) Precisión de medida de la energía facturada

b) Medios a disposición del Cliente:• Facturas• Registro de reclamos• Centros de atención

telefónica/fax

a) Trato al Cliente• Solicitudes de Nuevos

Suministros o Ampliación de Potencia

• Contratada• Reconexiones• Opciones Tarifarias• Reclamos por errores de

medición/facturación, Otros.

• TRATO AL CLIENTE

• MEDIOS DE ATENCION

El Suministrador debe brindar al Cliente un trato razonable, satisfactorio y sin demoras prolongadas o excesivas a sus solicitudes y reclamos.

La finalidad de estos medios es garantizar que el Suministrador brinde al Cliente una atención satisfactoria y le proporcione toda la información necesaria, de una manera clara, sobre todos los trámites que el Cliente puede realizar ante el Suministrador y la Autoridad,

PRECISIÓN DE MEDIDA DE LA

ENERGÍA

• CALIDAD DE ALUMBRADO

PÚBLICO

Para evaluar la Calidad del Alumbrado Público es la longitud de aquellos tramos de las vías públicas que no cumplen con los niveles de luminancia, iluminancia o deslumbramiento

La energía facturada para un suministro, no debe incluir errores de medida que excedan los límites de precisión establecidos por norma para los instrumentos de medida de tales suministros.

OSINERGMIN

ORGANISMO SUPERVISOR DE LA INVERSIÓN EN ENERGÍA Y MINERÍA (OSINERGMIN)

Es un Organismo Público Descentralizado, cuya misión es regular, supervisar y fiscalizar el cumplimiento de las disposiciones legales y técnicas de los subsectores – electricidad, – hidrocarburos y – minería, así como el cumplimiento de las normas legales y técnicas referidas a la conservación y protección del medio ambiente en dichas actividades.

¿CÓMO SUPERVISAMOS Y FISCALIZAMOS?

Fiscalización Pre-operativa:

Fiscalización Operativa

Se realiza para que las empresas con contratos de explotación obtengan un Informe Técnico Favorable, en la instalación, modificación o ampliación de: – baterías, – patios de tanques, estaciones de bombeo-

En instalaciones en operación para determinar si cumplen con la normatividad, en aspectos técnicos y de seguridad en actividades de: – Sísmica. – Perforación. (Exploratoria y de Desarrollo).

Se realizan visitas periódicas (mensual y/o anual) • Se emiten oficios con observaciones detectadas, oficios incluyen plazos para su

levantamiento

Fiscalización Especial:

Fiscalización Especial:

En caso de accidentes, derrames e incendios: – Las empresas están obligadas a reportar a OSINERGMIN .– Se emiten Informes Técnicos y se aplican sanciones si se encuentra que la empresa ha infringido la norma.

En instalaciones en cese de actividades, a fin de asegurar el cumplimiento del Plan de Abandono, según la normativa vigente.

OBJETIVO

1. Desarrollo eficiente y responsable del sector 2.Con operaciones óptimas y seguras, según normativa. 3. Con mínimos impactos ambientales y sociales. 4. Que promueva el desarrollo local.

1.El cumplimiento de disposiciones legales y técnicas en operaciones de exploración y explotación Hidrocarburos

2.Normas de seguridad y protección al medio ambiente (en las áreas de influencia directa e indirecta del proyecto)

3.Compromisos Asumidos en el Estudio de Impacto Ambiental (Plan de Manejo Ambiental).

¿QUÉ SUPERVISAMOS?

Fiscalización de relaciones comunitarias

Son planes cuyo objetivo es gestionar las relaciones entre las empresas y sus poblaciones, asentadas en sus áreas de influencia, promoviendo la participación ciudadana .respetando la diversidad cultural.

¿QUÉ SUPERVISAMOS?

El cumplimiento de los compromisos asumidos en el Estudio de Impacto Ambiental (EIA) referido a la parte social del Plan de Manejo Ambiental.

Programa de Información y Consulta a la Población

Programa de Apoyo Social a la Población Local.

Política de Empleo local.

Programa de acuerdos con la población local sobre uso de suelos

Plan de Contingencia en caso de Contacto con Población en Aislamiento

CALIDAD DE LA ENERGÍA ELECTRICA

∞CALIDAD DE ENERGIA

Es un término utilizado para referirse al estándar de calidad que debe tener el suministro de corriente alterna en las instalaciones eléctricas, en términos

Tension o voltaje constante

Forma onda de sinusoidal

Frecuencia constante

Actualmente en el Perú se cuenta con la Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos (NTCSE) aprobada en octubre de 1997, en la que se establecen las disposiciones que fijan los estándares mínimos de calidad que garanticen a los usuarios un suministro eléctrico continuo, adecuado, confiable y oportuno. La Norma también establece que los usuarios finales de la energía eléctrica están obligados a cumplir ciertos requerimientos mínimos que aseguren un buen empleo de la energía eléctrica y que no ocasionen perturbaciones en las redes eléctricas.

¿DÓNDE PUEDE ORIGINARSE LA MALA CALIDAD DE ENERGÍA?

• Operación natural de la red eléctrica• Descargas atmosféricas• Fallas en las redes de transmisión y distribución• Fallas en alimentadores• Recierre de interruptores del sistema de protección• Energización de bancos capacitores, motores• Equipo de electrónica de potencia

Los equipos electrónicos modernos (computadoras, variadores de frecuencia, UPS, balastos electrónicos) utilizan un dispositivo de electrónica de potencia (diodos, transistores y tiristores) que convierten la corriente alterna en corriente directa y trabajan en un modo de interrupción (switching), que funciona a manera de pulsaciones que no tienen forma de onda de voltaje sinusoidal.

CAUSAS DE UNA MALA CALIDAD DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

∞ ARMONICAS

Son frecuencias enteras o múltiplos de números enteros de frecuencias fundamentales. Cuando estas se combinan con las ondas sinusoidales fundamentales forman una onda distorsionada, repetitiva, no sinusoidal.

PROBLEMAS QUE CAUSA LAS ARMONICAS

Sobrecalentamiento de equipos y

conductores

Disparo de interruptores

Falla prematura de

equipos

- Operación errática de

equipo computarizad

o-

SOLUCIONES A LA MALA CALIDAD DE LA ENERGIA ELECTRICA

- Mantener baja la impedancia eléctrica

- Preparar el circuito para que sea capaz de asimilar el

contenido de corrientes armónicas que el equipo instalado va a generar

- Balancear correctamente

las cargas en los conductores/fases (3) del

suministro.

EFECTOS DE LAS CORRIENTES ARMÓNICAS

. Resonancia de condensadores de compensación del factor de potencia

Circuito equivalente armónico de un sistema con condensadores de compensación de factor de potenciaCompensación de potencia reactiva

antiresonante .

INCREMENTO DE PÉRDIDAS

Las corrientes armónicas producen un incremento de las pérdidas. En el caso del transformador se producen dos pérdidas relevantes

- Las pérdidas proporcionales a la resistencia de los arrollamientos y a la suma al cuadrado de las corrientes fundamentales y armónicas.

- Las pérdidas por corrientes parásitas que son proporcionales al cuadrado de la corriente armónica y al cuadrado del orden de la armónica.

• Son instrumentos digitales, que

emplean un sensor que registra la

elevación de temperatura por una

resistencia por la cual circula corriente a

medir. Por tanto, el instrumento mide el

verdadero valor efectivo de la

corriente o voltaje, incluyendo todas las

armónicas.

• Se aplica un medidor de armónicas, los que en general despliegan en pantalla las formas de onda, el valor de la fundamental, de cada armónica, el valor efectivo, el valor máximo y la distorsión total.

• Miden el valor medio de la onda rectificada.

Si la onda tiene armónicas, el

instrumento mide un valor inferior al valor eficaz. En la medición

de corrientes como las registradas en las

computadoras, el instrumento mide un

30% menos que el valor efectivo

• Su principio de funcionamiento es tal que indican el verdadero valor efectivo (true rms) de la onda. Dado que emplean inductancias y sólo consideran usualmente hasta la armónica 5 en forma fidedigna.

INSTRUMENTOS DE AGUJA DE

TIPO ELECTRODINÁMIC

O

INSTRUMENTOS DIGITALES CON

RECTIFICADOR A LA ENTRADA

INSTRUMENTOS DE VERDADERO VALOR EFECTIVO

(TRUE RMS)

INSTRUMENTOS PARA MEDIR ARMÓNICAS

ERRORES DE INSTRUMENTOS

   

   

 

EJEMPLOFactor K de un rectificador trifásico

h 157

11131719

 

I h % 

10017.511.04.52.91.51.0

Ih 2 

10000306,25121,00 20,26   8,41   2,25   1,00

H2 Ih 2 

10007656,255929,002450.251421,29 650,25 361,00

 

                                   SUMA                              459,16                        28468,04                                           FACTOR K= 28468 / 10459 = 2.72  

 

EJEMPLO

CARGA MAXIMA DE UN TRASFORMADOR

FACTOR K

CARGA MAXIMA %

CARACTERÍSTICAS LÍMITES DE LAS PERTURBACIONES

 TÉRMINO EMPLEADO DISTORSIÓN ARMÓNICA  DIFERENCIA DE VOLTAJE 

 Descripción El voltaje deja de ser sinusoidal la distorsión de voltaje total es mayor que un 5%. La corriente es superior al 20%. Por el conductor de neutro circula la corriente debida a los desequilibrios entre cada fase y a componentes armónicas principalmente de orden 3.El voltaje en el conductor de neutro no debe ser superior a 0.6 V. Puede medirse como voltaje entre neutro y tierra. 

EFECTOS DE LA DISTORSIÓN ARMÓNICA

 EQUIPO TRANSFORMADOR  CONDENSADORES   MOTORES DE INDUCCIÓN  CABLES DE CONEXIÓN  EQUIPOS DE COMPUTACIÓN   

 Efectos observados Sobrecalentamiento si el factor K es elevado (superior a 2.7) y la carga es superior al 90% de la nominal. Los condensadores (de compensación de factor de potencia de iluminación, por ejemplo) se queman si la corriente por ellos es más que 1.3 veces su corriente nominal. Sobrecalentamiento y vibraciones excesivas si la distorsión de tensión es superior al 5%. Sobrecalentamiento si el valor efectivo de la corriente (medido con un instrumento true rms) es superior al que soporta el cable. Pérdidas de algunos datos y daños en algunas componentes electrónicas debido a que el voltaje máximo es superior al nominal o a que existe un diferencial de voltaje entre neutro y tierra. 

MEDIDAS DE MEJORAMIENTO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS CONTAMINADAS POR ARMÓNICAS

 EQUIPO O INSTALACIÓN DISTRIBUCIÓN DE ELECTRICIDAD     CONDENSADORES EQUIPOS CONTAMINANTES

 Proyecto o mejoramiento Dimensionamiento de conductores considerando armónicas.Disminución de las corrientes por el neutro mediante balance de cargas.Disminución de las corrientes armónicas mediante filtros y transformadores de aislación.Tableros separados para equipos sensibles. Sustitución por condensadores antiresonantes. Mejoramiento de los equipos (exigencia a los fabricantes de ubicar filtros de líneas o reactancias serie).Ejemplo: Transformadores de aislación. 

 

Fuente: Calidad de Energía Eléctrica - PROCOBRE

Hidroeléctricas Imagen

El Cañón del Pato,se encuentra en Perú y está formado por el río Santa al separar la Cordillera Blanca de la Cordillera Negra (tramos paralelos de Los Andes occidentales peruanos en la región Ancash)

Potencia efectiva: 260.73 MW Carhuaquero: energía limpia

en el norte del PerúEstá ubicada en la provincia de Chota, región Cajamarca, y cuenta con una potencia efectiva de 111 MW

Represa de Gallito CiegoUbicada en la localidad de Tembladera, distrito de Yonán, provincia de Contumazá, departamento de Cajamarca.  

Central Yanango (Perú)

Km 80 Carretera Tarma - San Ramón, Distrito San Ramón Prov. Chanchamayo, Dpto. Junín.Potencia: 42,61 MW

PRINCIPALES HIDROELECTRICAS EN EL PERU

Central Hidroeléctrica Huinco

km. 27 de la Carretera Santa Eulalia - San Pedro de Casta. Provincia Huarochirí,Dpto. LimaPotencia: 247,34 MW

Central HidroelectricaHuanchor ubicada en el Distrito de San Mateo departamento de Lima Peru, que recientemente ha pasado a ser propiedad de la Compañía Minera Volcán S.A.A.

Los Generadores INDAR ELECTRIC tienen una potencia unitaria de 10,2 MVA 

Central Hidroeléctrica de Cahua:

Ubicación: En la localidad de Cahua, distrito de Manas, Provincia de cajatambo – Lima

Potencia: 43.114 MW

  

CALIDAD DE LA ENERGÍA EN

OTROS PAÍSES

ESPAÑA: NORMATIVA DE CALIDAD DE LA ENERGIA ELECTRICA

El suministro de energía eléctrica

es esencial para el funcionamiento de nuestra sociedad

El sector eléctrico tiene unas características de complejidad técnica que hacen necesario garantizar que su funcionamiento en un marco liberalizado se produzca sin abusos de posiciones de dominio

se mejoran los mecanismos de coordinación entre ambas y se dota de mayor continuidad a las labores de la Comisión al establecer un esquema de renovación parcial de sus miembros.

Su precio es un factor decisivo

de la competitividad de buena parte

de nuestra economía.

OBJETIVO

La presente Ley regula las actividades destinadas al' suministro de energía eléctrica consistentes en su generación, transporte, distribución, comercialización e intercambios intracomunitarios e internacionales

Son planes cuyo objetivo es gestionar las relaciones entre las empresas y sus poblaciones, asentadas en sus áreas de influencia, promoviendo la participación ciudadana .respetando la diversidad cultural.

Tiene como objetivo velar por la competencia efectiva en el mismo y por su objetividad y transparencia, en beneficio de todos los sujetos que operan en el sistema y de los consumidores.

COMISIÓN NACIONAL DEL SISTEMA ELÉCTRICO.

ENERGÍA ELÉCTRICA EN MÉXICO:

Según establece la Constitución, el sector eléctrico es de propiedad federal y es la [[Comisión Federal de Electricidad]] (CFE) quien controla esencialmente todo el sector.

La capacidad eléctrica instalada en 2006 fue de 49 GW. De la capacidad instalada, el 73,6% es térmica, el 21,6% es hidroeléctrica, el 2,8% es nuclear y el 2% es geotérmica.

Existen limitaciones para la participación privada y se permite a las empresas extranjeras operar en el país sólo a través de contratos de servicio específicos.

La '''Energía Eléctrica en México''' se considera estratégico para la soberanía nacional

SENER para el período 2006-2015 incluye la incorporación de 23.933 MW para el servicio público: 20.545 MW para CFE (Comisión Federal de Electricidad) y 448 MW para LFC (Luz y Fuerza del Centro).