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DEPARTAMENTO DE OPERACIONES.

SISTEMA DE MONITOREO PARA LA

CALIDAD DE LA ENERGÍA

EMPRESA: EQUIPO: UBICACIÓN:

GIGANTE VERDE, S. DE R.L. DE C.V.

TR-1 DE 1500kVA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA No.1

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NOV-13

Reporte de monitoreo

El siguiente reporte muestra el resultado del monitoreo en tiempo real que se llevo a cabo en la fecha del 21 al 22 de Noviembre de 2013 en el transformador de la subestación No.1. La medición se realizó con periodos de integración de un minuto capturando a su vez todo evento anormal de variación en tensión y corriente con respecto a los datos nominales de operación en la distribución eléctrica.

CARACATERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS MEDIDOS.

Transformador con designación TR-1, una capacidad de 1500 KVA en 13200-440/265V y con impedancia de 5.75%. El equipo de medición se conectó en el alimentador de baja tensión que llega al interruptor principal. El monitoreo de este circuito se realizó con el Analizador de Calidad de la Energía PQA824 marca HTInstruments. El análisis se realizó mediante el programa Topview.

ANTECEDENTES:

No se tiene actualmente una medición en este punto por lo que se requiere conocer la calidad de energía eléctrica que se entrega en esta subestación. Además de conocer el factor de potencia con el que se consume energía en cada subestación.

OBJETIVO:

El presente informe tiene por objeto proporcionar los resultados del monitoreo y el registro de los parámetros eléctricos de la calidad de la energía. Todas las magnitudes registradas están evaluadas en intervalos de medición. Estas mediciones están presentadas en este documento. Se analizarán los parámetros eléctricos entregados en cada circuito para detectar algún problema por causa de la calidad de la energía.

METODOLOGÍA PARA MONITOREO

El período de medición fue de aproximadamente 24 horas continuas en este transformador, tomado muestras cada minuto. Esto representa un total de 1384 muestras para cada parámetro eléctrico registrado. Estas se registran y se almacenan en memoria, para posteriormente procesarlas y obtener los perfiles de







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operación de cada parámetro eléctrico. De estos parámetros eléctricos se obtienen los valores máximos, mínimos y promedios y son comparados con lo que recomiendan los estándares internacionales. Además se programó el equipo para detectar eventos de tipo transitorio en tensión con variaciones del 10%, esto con la finalidad de evaluar si los arranques de cargas internas impactan en el voltaje de suministro, o en su defecto registrar los eventos que son generados externamente y son reflejados hacia este nodo.

PARAMETROS MEDIDOS DURANTE EL MONITOREO.

DETALLES DE LA MEDICIÓN.

Start: 21/11/2013 15:37 hrs. End: 22/11/2013 14:40hrs. Time: 23h 4min Config: 3ph3w

Freq: 60 Hz Vnom: 440 Limits: STD IEEE 519-1992

STD IEEE 1159 CFE L0000-45







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Figura 1.- Forma de onda de tensión.

Observaciones

En la figura 1, se observa una forma de onda de tensión típica de un sistema trifásico balanceado. No se detectan anomalías, ya que cumple su periodo sin que exista ninguna perturbación del sistema. Esto significa que la tensión en su empresa es constante y efectiva.

Desbalance

de tensiónTensión medida Promedio

% de

desbalanceLímite Std IEEE-1159

Va-b 266.0 0.50% Si cumple

Vb-c 263.6 0.40% Si cumple

Vc-a 264.4 0.10% Si cumple

265 2.0%







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Figura 2.- Comportamiento de la tensión (valores promedio RMS).

Observaciones

En la figura 2, la tensión mantiene una magnitud dentro del ± 10% de la nominal. No se presentan anomalías en la señal de tensión. Durante el monitoreo no se registraron picos o huecos de tensión que puedan afectar el sistema.

Nominal: 254

Tensión Máximo Promedio Mínimo Máximo Mínimo

Va 270.6 266.6 261.0 6.54% 2.76%

Vb 269.0 264.8 259.3 5.91% 2.09%

Vc 269.6 265.4 260.0 6.14% 2.36%

Std. IEEE-1100-1999

Si cumple

Si cumple

Si cumple

Valores de tensión % de Variación







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Figura 3.-Forma de onda de la corriente.

Observaciones

En la figura 3, se observa la forma de onda de corriente del circuito con ligera distorsión de armónicas. La magnitud y desfasamiento corresponde al de un sistema trifásico normal. Más adelante se evaluarán las armónicas de manera individual para conocer su efecto en el sistema.







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Figura 4.- Comportamiento de la corriente (valores promedio RMS).

Observaciones

En la figura 4, se observa la magnitud de corriente está dentro de la capacidad del transformador y el tablero.

Corriente Máximo Promedio Mínimo Máximo Mínimo

A 566 448 324 28.8% 16.4%

B 535 438 338 27.2% 17.2%

C 519 421 309 26.4% 15.7%

Valores de corriente Amp. Capacidad del

circuito Amp.

% de Ocupación

1968







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Figura 5.- Comportamiento de las potencias demandadas por la carga instalada.

Observaciones

En la figura 5, la potencia máxima demandada no rebasa la capacidad nominal del transformador de 1500kVA. Se recomienda no demandar más del 80% de su capacidad.

Potencia Máximo Promedio Mínimo Máximo Mínimo

Aparente (kVA) 423.6 371.4 324.3 1500 28.2% 21.6%

Real (kW) 386.2 339.5 298.0

Reactiva (kVAR) 177.8 150.7 126.1

Valores de potencias Capacidad del

transformador

% de Ocupación







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Figura 6.- Comportamiento del factor de potencia.

Observaciones

En la figura 6, se muestra el comportamiento del factor de potencia. Este presenta un valor promedio por encima de lo establecido por CFE. La carga de esta subestación no genera ningún recargo en la facturación de CFE.

Factor de potencia promedio

0.9141







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Figura 7.- Espectro armónico de tensión.

Observaciones

En la figura 7, se muestra el espectro armónico de tensión. La magnitud individual de las armónicas de tensión se encuentran dentro del límite de la especificación IEEE 519-1992 para este punto de acoplamiento común.

Armónica% max

VA

% max

VB

% max

VCLimite Max IEEE 519-1992

5 2.53% 1.84% 2.57% Si Cumple

7 1.61% 1.12% 1.16% Si Cumple

11 0.20% 0.01% 0.25% Si Cumple

Principales armónicas presentes en el sistema

3%







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Figura 8.- Comportamiento de la distorsión armónica total de tensión (THD).

Observaciones

En la figura 8, se muestra la distorsión armónica total. La magnitud de THD V se mantiene dentro de los límites de la especificación IEEE 519-1992 para este punto de acoplamiento común. Las armónicas de tensión dentro del sistema no son suficientes para afectar la instalación y equipos eléctricos.

FaseTHD V

Máximo

Límite

Max.Std. IEEE 519-1992

A 3.0% Si cumple

B 2.8% Si cumple

C 2.9% Si cumple

5%







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Figura 9.- Espectro armónico de corriente.

Observaciones

En la figura 9, se muestra el espectro armónico de corriente. La magnitud individual de la armónica 5 de corriente se encuentra fuera del límite de la especificación IEEE 519-1992 para este punto de acoplamiento común.

Armónica % max A % max B % max CLímite Max

H<11Std. IEEE 519-1992

5 7.79% 7.93% 8.17% No cumple

7 2.14% 1.56% 1.64% Si Cumple

11 1.98% 1.70% 1.26% Si Cumple

Principales armónicas presentes en el sistema

3.5%







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Figura 10.- Comportamiento de la distorsión demandada total (TDD).

Observaciones

En la figura 10, se muestra la distorsión demandada total. La magnitud de TDD I se mantiene fuera de los límites de la especificación IEEE 519-1992 para este punto de acoplamiento común. Las armónicas de corriente dentro del sistema pueden afectar la instalación y equipos eléctricos.

FaseTDD

Máximo

Límite

Max.Std. IEEE 519-1992

A 8.75% No cumple

B 8.94% No cumple

C 9.04% No cumple

7%







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INFORME FINAL

Tensión:

El equipo medido se encuentra dentro los de los estándares marcados, el desbalance de las fases no supera el 2% recomendado así como la regulación de tensión no excede el +/-10 %. Durante todo el monitoreo no se detectaron transitorios o anomalías de tensión que puedan afectar al sistema y a los equipos.

Corriente:

Los valores máximos o mínimos de corriente tanto como como su promedio se encuentran dentro de la capacidad del circuito. No se detectaron picos de corriente que pudieran disparar la protecciones eléctricas, o que causen un desbalance de fases que afecten a los equipos eléctricos.

Potencia:

Los valores máximos de potencia se encuentran dentro del 80% de la capacidad del transformador por lo que este aún se encuentra dentro de su operación normal. Se puede aumentar la carga a este transformador revisando los ajustes de la protecciones eléctricas y las capacidades de los conductores.

Factor de potencia:

El factor de potencia como se muestra en las mediciones esta dentro de los estándares marcados por CFE (<0.9). La carga de eta subestación no genrera recargos en la facturación de CFE.

Armónicos:

Dentro del monitoreo realizado los resultados muestran que en la instalación tiene armónicos presentes en el sistema. Estos armónicos son producidos por el tipo de maquinaria o equipo con la que cuenta las cuales son cargas denominadas no líneales. La armónica principal es la numero 5 la cual sobrepasa el límite de la distorsión de corriente según los estandares evaluados. A pesar de esto no las armónicas de tensión no sobrepasan los límites por lo que no son suficientes para afectar considerablemente el equipo eléctrico instalado.

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