¡ B I E N V E N I D O S ! 20 y 21 de Mayo 2010

1. DISTORSIÓN ARMÓNICA MOD. 1 ¡ B I E N V E N I D O S !20 y 21 de Mayo 2010

2. Instructor:M. en C. Rodrigo Jiménez • Ingeniero en Comunicaciones Electrónica (IPN-ESIME), con Maestría en Compatibilidad Electromagnética (IPN - SEPI-ESIME, 2002). • ▪Actualmente es investigador del departamento de Normalización en ANCE, en temas de EMC. • ▪Es autor de múltiples artículos en congresos nacionales e internacionales de compatibilidad electromagnética.

3. Instructor:Ing. Bulmaro Sánchez ▪1993-Actual Vocal del Consejo Consultivo Nacional de Normalización del Sector Eléctrico de la ANCE A.C. ▪ 1993-Actual Verificador de Instalaciones Eléctricas en la NOM-001-SEDE-2005, NOM-007-ENER-2004 y NOM-013-ENER-2005. ▪1993-Actual Perito en Instalaciones Eléctricas del Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas #93/90, Colegiado: 4235.

4. Participantes Encuestas de diagnostico Logística Directrices Objetivos Temario Dudas o comentarios…

5. Involúcrese, haga preguntas, participe activamente. Los instructores son facilitadores que organizan la participación. Respete todas las opiniones. Mantenga su mente abierta a la idea de que SÍ se puede vencer la resistencia al cambio. Durante el curso hay dinámicas de menor y mayor grado de dificultad. No espere encontrar una “VARITA MÁGICA”. Apague su teléfono celular. No fume en el salón. No entre ni salga constantemente del salón. Ya hay horarios establecidos. Mantengase atento, tome éste curso como si lo fuera a impartir después. Directrices

6. a) Entender los conceptos prácticos fundamentales de calidad de la energía en instalaciones eléctricas b) Comprender los conceptos teóricos y prácticos del origen de la distorsión armónica y su impacto en la corrección de factor de potencia. c) Entender los conceptos teóricos del análisis y estudio de la distorsión armónica. d) Conocer los conceptos prácticos de medición de distorsión armónica e) Entender los conceptos teóricos y prácticos de corrección de distorsión armónica así como las técnicas básicas de selección de los materiales, que se aplican en los bancos para corrección de distorsión armónica f) Conocer los beneficios de la aplicación práctica de las Normas Mexicanas de calidad de la energía en instalaciones eléctricas Objetivos

7. ¿Qué espera del curso? ¿Está interesado en entender los conceptos básicos de la calidad de la energía en instalaciones eléctricas? ¿Le interesa entender los conceptos teóricos Del análisis y estudio de la distorsión armónica?

8. Día 1 1. Conceptos básicos de la calidad de la energía. 1.1 Definición de calidad de la energía y todos los parámetros que la conforman. 1.2 Teoría básica de distorsión armónica (cargas lineales / no lineales. 1.3 Índices de calidad de la energía en instalaciones eléctricas (THD, TDD). 2. Fuentes de armónicas 2.1 Generación de armónicas en instalaciones eléctricas de utilización. 2.2 Respuesta característica del sistema eléctrico nacional. 2.3 Efectos de las armónicas en instalaciones del usuario y suministrador. Temario

9. Día 2 3. Métodos de análisis de distorsión armónica Representación de fuentes de armónicas. Cálculos simplificados. Simulación con programas comerciales. Metodología para evaluar nuevas fuentes de armónicas.

10. ¿Identifica los problemas y efectos de las armónicas (PQ)? Experiencias en instalaciones eléctricas ¿comentarios? • Diseño • Operación • Mantenimiento • Impacto en el FP

11. Estrategia de Calidad de Energía $$$$$$$$$$ Redundancia 20% UPS Generador (Planta Eléctrica) Filtro de Ruido Eléctrico 80% Cableado $$$ Tierras (Groundig) Uniones (Bonding) Tamaño del problema

12. Asociación de Normalización y Certificación, A.C. 1. Introducción

13. Calidad de la energía y todos los parámetros que la conforman Teoría básica de armónicas (cargas lineales / no lineales Índices de calidad de la energía en instalaciones eléctricas (THD, TDD). Introducción

17. Calidad del servicio de distribución

18. ¿Que tanto impacto tiene la calidad de la energía en tu consumo de energía eléctrica? ¿Te afecta en el tiempo de vida útil de tus equipos? ¿Te afecta en el tiempo entre mantenimientos? ¿Te afecta que las protecciones operen y generen paros en tu producción? Efectos de la distorsión armónica

19. ¿Que problemas genera la distorsión por armónicas? Problemas a resolver: Calentamiento de equipos sin llegar a su máximo de operación Se desaprovecha capacidad de equipos / desperdicio de dinero ¿Cuales son los datos de entrada? ¿Qué métodos de análisis se utilizan? Efectos de la distorsión armónica

20. - Los equipos de control de procesos son más sensibles que sus antecesores de hace 10 ó 20 años. - Sistemas que se basan en microprocesadores, robótica, electrónica de potencia Razonando el problema • Las perturbaciones y problemas a los que se enfrenta la compañía suministradora, derivado de las características de los centros de consumo: • - Sobrecalentamiento de cables, conductores, transformadores y similares. • Incremento de las pérdidas reactivas de los transformadores, • Errores en la medición. • Operación incorrecta de sistemas de protección. • Daño en elementos primarios de la red.

21. - Proteger la integridad & seguridad de las redes públicas de suministro. Contar con una calidad de la energía aceptable para todos (compañía suministradora/clientes). Asegurar que los equipos de las instalaciones de los usuarios funcionen correctamente. Evitar que los equipos degraden y reduzcan su tiempo de vida útil. Evitar problemas que se originan por las armónicas. Porqué limitar a las armónicas Existen muchos efectos perjudiciales que se originan por las armónicas: - Daño de transformadores, motores y capacitores debido al calentamiento. - Distorsión de la forma de onda de la tensión para los clientes finales. - Interferencias en sistemas de comunicaciones y la radio debido a componentes armónicas de orden alto. - Operaciones inadecuadas de fusibles/protecciones. - Mediciones incorrectas de la potencia

22. Definición de calidad de la energía NMX-J-550/4-30-ANCE: COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA (EMC) - PARTE 4-30: TÉCNICAS DE PRUEBA Y MEDICIÓN - MÉTODOS DE MEDICIÓN Y ESTUDIO DE CALIDAD DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA.

23. Parámetros de calidad de la energía

24. Representación gráfica de los parámetros [1] Fluctuaciones de tensión, parpadeo (Flicker); [3] Interrupciones de tensión [2] Depresiones de tensión (Sag/Dip); [4] Transitorios, Incrementos( Swell)

25. ¡¡¡ Armónicas !!!

26. Introducción a la distorsión por armónicas La distorsión por armónicas es un problema que contempla la NOM-001-SEDE

27. Riesgo de incendio Seguridad. Calentamiento de conductores, transformadores, bancos de capacitores, etc Uso irracional de la energía eléctrica. Malfuncionamientos y reducción de tiempo de vida útil de equipos. Confiabilidad operativa de los equipos ¿ Cual es la preocupación ?

28. Red del suministrador de energía eléctrica. Plantas de manufactura (acereras, cementeras, papeleras, etc). Hospitales. Hoteles, Cines, Bancos. Edificios comerciales. Escuelas. Casa habitación. ¿ A quien afecta ?

29. ¿ Afecta el Factor de Potencia ?

30. ¿ Distorsión armónica ? El concepto teórico de las armónicas es que son tensiones y corrientes cuya frecuencia es un MÚLTIPLO ENTERO DE LA FRECUENCIA DEL SISTEMA (p.e. 120 Hz, 180 Hz, 240 Hz, etc...). El concepto práctico de las armónicas, es que son un EFECTO INDESEABLE, p.e. calentamiento, que originan, algunas cargas lineales (p.e. transformadores saturados) y principalmente CARGAS NO LINEALES. Se puede decir que las armónicas son una CONTAMINACIÓN en las instalaciones eléctricas, originadas en mayor medida por las nuevas tecnologías (Drivers, inversores, variadores de velocidad, etc…).

31. En teoría

32. En la práctica Cargados al 100 % Con armónicas Transformador especial para armónicas Transformador normal

33. En la práctica

34. En la práctica

35. ¿Impacta a los capacitores? Ayudan a corregir el Factor de potencia, sin embargo si no es seleccionado e instalado adecuadamente su efecto puede originar más daños que beneficios Los capacitores no generan armónicas, pero en presencia de ellas las pueden amplificar. Además por su característica, los capacitores son los elementos que más rápidamente se dañan cuando se exponen a las armónicas

36. ¿Impacta a los capacitores?

37. Sistema de corrección de factor de potencia sobrecalentado debido a armónicas excesivas.Preocupación por aspectos de seguridad:- Conato de incendio.- Lesiones a personal de mantenimiento.

38. Transformador sobrecalentado debido a armónicas excesivas.

39. ¿ Cargas no lineales? Art. 100 Carga no lineal: Aquella donde la forma de onda de la corriente eléctrica en estado estable no siga la forma de onda de la tensión eléctrica aplicada. NOTA: Ejemplos de cargas que pueden ser no lineales: equipo electrónico, alumbrado de descarga eléctrica/electrónica, sistemas de velocidad variable, hornos de arco eléctrico y similares.

40. ¡¡¡ Cargas lineales/no lineales !!!

41. ¿ Quienes son las cargas no lineales ? Variadores de velocidad Inversores Drivers de CA Drivers de CD Computadoras Copiadoras PLC Micro ondas T V digitales Lavadoras DVD, videojuegos, etc. 41

42. ¿ Que daños ocasionan? Paros de producción indeseados Quema de Fusibles y Subestaciones (TR) Quema de tarjetas digitales Quema de PLC Daño en flechas de motores/generadores Quema de motores Sobrecalentamiento Daño en Capacitores Corriente por el neutro Entonces, ¿Se considera al neutro como conductor activo en presencia de armónicas ?, ¿Si/No, por qué?

43. Principales definiciones de PQ en las NMX

46. THD = Distorsión armónica total TDD = Distorsión armónica total de demanda