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21-03-2013

PROTECCIONES ELÉCTRICAS Y CALIDAD DE SUMINISTRO UNIDADES: 1. 2. 3. 4. 5.

Calidad de la potencia eléctrica en redes de baja tensión Cálculo de Cortocircuito en Baja Tensión Dispositivos de protección de circuitos eléctricos en baja tensión Protecciones de motores y generadores eléctricos en baja tensión Coordinación y selectividad de protecciones en baja tensión

Evaluación:

Horas 12 06 14 10 06

06

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., 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 Baja Tensión.

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PROTECCIONES ELÉCTRICAS Y CALIDAD DE SUMINISTRO

EVALUACIONES: Según la cantidad de horas, corresponde hacer 2 evaluaciones, pero para no incluir demasiada materia en las pruebas, se efectuarán 3 evaluaciones, las que tendrán las siguientes ponderaciones: Primera Prueba Parcial: Segunda Prueba Parcial: Tercera Prueba Parcial:

(33%) (33%) (34%)

Asistencia mínima: 60% Eximición de examen: 3 notas azules y promedio ≥ 5,0

Normas de buena convivencia:  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.  Participe activamente desarrollando ejercicios.

en

clases:

opinando,

preguntando,

 Evite las conversaciones con su compañero(a) de asiento. El (ella) desea aprender y prestar atención.  Si no entiende algún tema, o quedó atrasado, pregúntele al profesor.  Tome apuntes!!. No todo está escrito en las transparencias.  Quien no respete estas reglas, se le “aumentará el 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 - DS 327/97 Ley 18.410 - Ley 19.613

CALIDAD DE SERVICIO (Artículos 221°, 222º y 223º DS Nº327/97)

La norma NCh 2000/1, define calidad como el conjunto de propiedades y características de un producto o servicio, que le confiere la aptitud para satisfacer necesidades expresas o implícitas. 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 suministro que establecen este reglamento y las normas técnicas pertinentes.

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CALIDAD DE SERVICIO (Artículos 221°, 222º y 223º DS Nº327/97) Artículo 222º La calidad de servicio es el conjunto de propiedades y estándares normales que, 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. La calidad de servicio incluye, entre otros, los siguientes parámetros: a) Las normas y condiciones que establezcan los decretos de concesión; b) La seguridad de las instalaciones y de su operación, y el mantenimiento 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 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; e i) Los estándares de calidad del suministro. Artículo 223º La calidad del suministro es el conjunto de parámetros físicos y técnicos que, conforme a este reglamento y las normas técnicas pertinentes, debe cumplir el producto electricidad. Dichos parámetros son, entre otros, tensión, frecuencia y disponibilidad.

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CALIDAD DE SERVICIO v/s CALIDAD DE SUMINISTRO Calidad de suministro: conjunto de parámetros físicos y técnicos que determinan la calidad, como por ejemplo la continuidad de servicio, regulación de voltaje y frecuencia, etc. Calidad de servicio: conjunto de propiedades y estándares que son inherentes a la prestación de servicio, entre los que se incluye la calidad de suministro y el servicio comercial (atención directa e indirecta al usuario, por parte de la empresa proveedora, como por ejemplo la facturación y medición, atención de reclamos y consultas, entrega de información, 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 Comisión Nacional de Energía (CNE) es un organismo público y descentralizado, con patrimonio propio y plena capacidad para adquirir y ejercer derechos y obligaciones, que se relaciona con el Presidente de la República por intermedio del Ministerio de Energía. Su Ley Orgánica Institucional corresponde al DL Nº 2.224, de 1978, modificado por Ley Núm. 20.402 que crea el Ministerio de Energía. 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 y normas técnicas a las que deben ceñirse las empresas de producción, generación, transporte y distribución de energía, con el objeto de disponer de un servicio suficiente, seguro y de calidad, compatible con la operación más económica”.

Comisión Nacional de la Energía (CNE) Funciones de la CNE: a) Analizar técnicamente la estructura y nivel de los precios y tarifas de bienes y servicios energéticos, en los casos y forma que establece la ley. b) Fijar las normas técnicas y de calidad indispensables para el funcionamiento y la operación de las instalaciones energéticas, en los casos que señala la ley. c) Monitorear y proyectar el funcionamiento actual y esperado del sector energético, y proponer al Ministerio de Energía las normas legales y reglamentarias que se requieran, en las materias de su competencia. d) Asesorar al Gobierno, por intermedio del Ministerio de Energía, en todas aquellas materias vinculadas al sector energético para su mejor desarrollo.

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Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC)

SEC, nace el 14 de Diciembre de 1904 con el nombre de Inspección Técnica de Empresas y Servicios Eléctricos. Desde entonces, y con el correr de los años, la SEC ha ido evolucionando en sus funciones hasta convertirse en la principal agencia pública responsable de supervigilar el mercado de la energía. El 22 de Mayo de 1985, es publicada en el Diario Oficial la ley Nº 18.410 que crea la Superintendencia de Electricidad y Combustibles, institución que se relaciona con el Gobierno por intermedio del Ministerio de la Energía. La responsabilidad de la SEC se ejerce sobre uno de los mercados más dinámicos y de mayor crecimiento en Chile.

Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC)

Su misión es vigilar la adecuada operación de los servicios de electricidad, gas y combustibles, en términos de su seguridad, calidad y precio. El objeto de la SEC será fiscalizar y supervigilar el cumplimiento de las disposiciones legales y reglamentarias, y normas técnicas sobre generación, producción, almacenamiento, transporte y distribución de combustibles líquidos, gas y electricidad, para verificar que la calidad de los servicios que se presten a los usuarios sea la señalada en dichas disposiciones y normas técnicas, y que las operaciones y el uso de los recursos energéticos no constituyan peligro para las personas o sus cosas.

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Parámetros de Calidad de Suministro: Indices de Continuidad de Suministro (Artículos 245º y 246º DS Nº327/97) Artículo 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, 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.

Parámetros de Calidad de Suministro: Indices de Continuidad de Suministro (Artículos 245º y 246º DS Nº327/97)

Artículo 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) Artículo 248º Cualquier concesionario de distribución podrá programar la suspensión temporal del servicio en alguna parte de la red, cuando sea necesario para mantenimiento, reparación, ampliación o conexión de nuevos clientes, informando a los consumidores finales con un mínimo de 72 horas de anticipación. Estas suspensiones no se podrán 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 fuera de programa que sean imprescindibles para efectuar reparaciones que deriven de emergencias o situaciones intempestivas, podrán realizarse sin el aviso señalado, pero deberán ser comunicadas de inmediato a la Superintendencia, con los antecedentes que justifiquen la medida.

Parámetros de Calidad de Suministro: Interrupciones Programadas (Artículos 248º y 249º DS Nº327/97)

Artículo 248º Continuación Las suspensiones programadas de las empresas generadoras y de transporte, que afecten a empresas distribuidoras, deberán ser avisadas a éstas por el CDEC correspondiente con una anticipación mínima de 120 horas. Toda suspensión de servicio, programada o intempestiva, deberá quedar registrada por la empresa en un libro de registro de eventos que dispondrá para estos efectos, señalándose las instalaciones afectadas, la duración de la interrupción, y la naturaleza de la misma.

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Parámetros de Calidad de Suministro: Interrupciones Programadas (Artículos 248º y 249º DS Nº327/97)

Artículo 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 de entrega a usuarios finales en 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

 kVAfs

 Qfs

i

i

FMIT 

i 1

FMIK 

Qinst n

 TTIT



i 1

kVAinst n

Qfs i * Tfs

i1

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 por transformador TTIK = Tiempo total de 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

1

N° interrupciones Usuarios Tiempo máximo permitido, Finales máximas permitidas1 en conjunto, en horas BT Urbano 22 20 MT Urbano 14 10 BT Rural 42 30 MT Rural 26 15 Se refiere a interrupciones de más de 3 minutos de duración, por falla o programadas INDICADORES GLOBALES Indice Global FMIT FMIK TTIT TTIK

Zona Urbana 5 3,5 22 13

Zona Rural 7 5 28 18

Suspensiones Temporales Programadas Usuarios Finales Con tensión inferior a MT Con tensión igual a MT

Período máximo (horas en 12 meses)

Horas Contínuas (horas)

12

8

8

6

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 12

100 120

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 4

280 250

5

200

6

150

7

250

8

200

9

200

10

180

11 12

100 120

13

80

FALLA TRAFO FECHA 1 2 3 4 5 6

8 4 9 3 2 8

04-dic 08-dic 15-dic 20-dic 22-dic 28-dic

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 Suma Qfsi Qinst FMIT

Qfsi

KVAfsi

6 3 3 0 12 6

880 600 480 0 2.310 880

30 Suma KVAfsi 13 KVA inst 2,31 FMIK

Tfsi en Qfsi*Tfsi decimales

Tfsi 3:23:00 0:45:00 5:58:00 0:02:00 2:49:00 3:25:00

5.150 2.610 1,97

3,38 0,75 5,97 0,03 2,82 3,42

20,30 2,25 17,90 0,00 33,80 20,50

Suma Qfsi*Tfsi Qinst TTIT

94,75 13 7,29

KVAfsi*Tfsi 2.977,33 450,00 2.864,00 0,00 6.506,50 3.006,67 Suma KVAfsi*Tfsi KVAinst TTIK

15.804,50 2.610 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 VOLTAJE (Art. suministro

243):

Excluyendo

períodos

con

interrupciones

de

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 FRECUENCIA (art. 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 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 el 60% del consumo total: - sobre 49,8 Hz y bajo 50,2 Hz durante al menos el 99% del 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 el 60% 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 durante a lo más un 1,5% del período; - entre 50,2 y 50,7 Hz durante a lo más un 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 total: - sobre 49,8 Hz y bajo 50,2 Hz durante al menos el 98% del período; - entre 49,3 Hz y 49,8 Hz durante a lo más un 1,5% del período; - entre 50,2 y 50,7 Hz durante a lo más un 1,5% del período; - sobre 49,0 Hz y bajo 49,3 Hz durante a lo más el 0,5% del período; - sobre 50,7 Hz y bajo 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 durante dicha semana no supere el 60% del consumo total: - sobre 49,8 Hz y bajo 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 Hz durante a lo más el 1,0% del período; - sobre 50,7 Hz y bajo 51,0 Hz durante a lo más el 1,0% del período. e) Sistemas con capacidad instalada en generación menor que 1,5 MW: - sobre 49,8 Hz y bajo 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 Hz durante a lo más el 2,0% del período; - sobre 50,7 Hz y bajo 51,0 Hz durante a lo más el 2,0% del período.

50,7 50,2 49,8 49,3

51,0 50,7 50,2 49,8 49,3

99%

0,50% 0,50%

50,7 50,2 49,8 49,3

49,0

96% 92%

3,00% 3,00% 1,00% 1,00%

94% 88%

4,00% 4,00% 2,00% 2,00%

51,0 50,7 50,2

97%

1,50% 1,50%

49,8 49,3 49,0

51,0 50,7 50,2 49,8 49,3 49,0

98% 96%

1,50% 1,50% 0,50% 0,50% Curso: Calidad del Suministro

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Eléctrico

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Problemas comunes en las instalaciones interiores Falta de energía eléctrica. Fallas de sobrecorriente por sobrecargas: Aumento de la corriente absorbida por un artefacto más allá de su corriente nominal. Fallas de sobrecorriente por cortocircuito: unión de dos o más conductores a distinto potencial, a través de un impedancia muy pequeña. Esta unión da origen a un aumento violento de la corriente en el punto de falla. Instalaciones en malas condiciones de uso y mantenimiento.

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 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 < 180% de V nominal V - 10% < V < 92,5% de V nominal V + 107,5% < V < 140% de V nominal

Corta duración

Momentáneas 0,6 ≤ t ≤ 3 seg

V - 10% < V < 92,5% de V nominal

Temporales 3 seg ≤ t ≤ 1 min

Larga Duración superior duración a 1 min

V + 107,5% < V < 120% de V nominal V - 10% < V < 92,5% de V nominal

Subida de V: V + 107,5% < V < 120% de V nom. Caída de V: V + 80% < V < 92,5% de V nominal

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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

V

0 < V < 10% de V nominal

Temporales 3 seg ≤ t ≤ 1 min

V

0 < V < 10% de V nominal

Sostenidas Duración > 1 min

Magnitud nula

Perturbaciones sobre la amplitud de la señal Impulsos de voltaje: Perturbación de tensión esporádica y de valor elevado, que tiene lugar entre los conductores de alimentación. Se deben a maniobras en la red de distribución en MT y a descargas atmosféricas. Los impulsos por maniobras en MT se deben principalmente a conexión de bancos de condensadores sin la debida planificación del momento adecuado de mínimo 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 motivo son las descargas atmosféricas sobre las redes de alimentación, que si bien son esporádicas, dependen de la actividad atmosférica del lugar.

Perturbaciones sobre la amplitud de la señal Transientes de corriente: Impulso de corriente debido al arranque o conexión de cargas principalmente inductivas.

Se presenta en motores, lámparas de descarga y equipos computacionales. Pueden activar una protección e interrumpir 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: alteración permanente de la señal, de bajo valor, que se presentan en los conductores de alimentación. Suelen producirse por el funcionamiento de convertidores y rectificadores alternos y en equipos que producen 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 distinta frecuencia y amplitudes menores a la fundamental. 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 para entregar. Genera un aumento de la corriente por sobre la nominal. Se producen por aumentos de la potencia conectada al sistema, mal estudio de la necesidad de potencia, entre otras causas

Anormalidades en las Redes Eléctricas Cortocircuitos: Desaparición intempestiva de la aislación entre dos conductores de tensión diferente, alimentados por al misma fuente. Causas: Deterioro mecánico de la aislación. En 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 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 y una 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 produce fundamentalmente en equipamiento eléctrico con carcaza metálica conectada a la red interior. Causas: Inadecuada mantención del equipo que se traduce en la unión de la carcaza (cuerpo metálico) a la 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 perturbaciones y fallas, como también el daño a los equipos, las pérdidas del servicio eléctrico y el daño a las personas”. Las protecciones deben tener por misión aislar, a la brevedad, la parte del sistema eléctrico que origina este fenómeno cuando éste no puede recuperarse por si mismo. Las protecciones deben operar en fracciones de segundo y en forma selectiva y coordinada.

Parámetros que definen una Protección Eléctrica

Voltaje nominal (Vn): Voltaje normal de funcionamiento de la protección. Corriente nominal (In): Corriente normal de funcionamiento de la protección. Corriente de ruptura: Capacidad de corriente de falla que puede interrumpir la protección, sin alterar sus parámetros, quedando en situación de ser utilizada nuevamente.

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