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3 SERVICIOS: MEDICION DE CALIDAD DE ENERGÍA DE MANERA LOCAL Y EN LÍNEA A TRAVES DE INTERNET ESTUDIOS DE CARGABILIDAD Y CONSUMO DE CARGAS AUDITORIAS DE EFICIENCIA ENERGETICA AUDITORIA EN ANÁLISIS Y DETECCIÓN DE FUGAS DE AIRE INSPECCION TERMOGRAFICA DISEÑOS DE APANTALLAMIENTOS INTERNOS Y EXTERNOS MEDICIÓN Y DISEÑO DE SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA SIMULACIÓN DE ARMÓNICOS EN SISTEMAS DE TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN DIAGNÓSTICOS RETIE SUMINISTRO DE SOLUCIONES EN CALIDAD DE ENERGIA; TVSS, REACTANCIAS, FILTROS DE ARMÓNICAS, PARARRAYOS, SISTEMAS REDUNDANTES EN DC, ANALIZADORES DE CALIDAD DE ENERGIA, MEDIDORES DE ENERGIA, AGUA Y GAS, ETC.

4 PROBLEMAS EN CALIDAD DE ENERGÍA MAS COMUNES. Por. Ingeniero Mauricio Beltrán Pinillos Gerente SICE S.A.S. Calle. 25N No. 5BN-16 Oficina. 21 PBX: (2) Cel Web: Colombia Cali

5 Problemas mas Comunes Falla en Equipo de Control y Potencia: 1.1. Caídas Transitorias de Tensión. 1.2 UPS en falla 1.3 Ajuste inadecuado del nivel de tensión de los equipos. 1.4 Impedancia Elevada en Alimentadores. Quema de Electrónica: 1.5. Transitorios de Tensión impulsivos en AC y DC. 1.6 Transitorios de Tensión Oscilatorios. 1.7 Conexiones Ilegales Neutro-Tierra 1.8 Armónicos

6 Volts Volts 1.1.Caídas Transitoria de Voltaje AC Caida Transitoria de Voltaje, Tablero Distribucion, 214 Volts, EMQUILICHAO S.A. ESP A V B V C V D V A Vrms (val) B Vrms (val) C Vrms (val) D Vrms (val) 2:56:9,2 9/1/28 Wednesday 2:56:9,25 2:56:9,3 2:56:9,35 2:56:9,4 2:56:9,45 Event #16 at 9/1/28 2:56:9,258 CV Dropout 1/16 Cy c A B C D A-B B-C C -A V rms V P ea k Irms IPeak SAG, es una corta reducción en el nivel de tensión del suministro, con tiempos de duración desde ½ ciclo hasta unos pocos segundos. Cre ated with DranV iew 6.5.

7 Volts Volts 1.1.Caídas Transitoria de Voltaje DC Perfil de Caida de Tension, Alimentacion Servomotor, 42Vdc, FETTE 75, 42 Volts, GENFAR D Vrms (avg/val) A Vrms (avg/val) 14:49:7 6/7/211 Wednesday 14:49:8 14:49:9 14:49:1 La caída transitoria de tensión en AC impacta Event #1 at 6/7/211 de 11:42:12,8 manera directa el dc de los sistemas de Snapshot control y de los variadores de velocidad.

8 Amps Volts 1.2 UPS en Falla Perfil de Voltaje de Salida, UPS UYG, 1. kva, 12 Volts, Colegio Miraflores A Vrms (avg/val) A Irms (avg/val) 16:25 28/9/29 Monday 16:3 16:35 16:4 16:45 16:5 16:55 17: Event #655 at 3/9/29 9:5:, CVPst Flicker Journal Trigger High To Normal Cuando la UPS de 1 kva, 12 Volts, se queda Max sin alimentación en AC, en su salida se A Vrms A Irms origina una caída transitoria de tensión del orden de los. Volts acompañada de una sobre corriente típica de 25. Amps. Estos eventos ocasionan que los computadores se apaguen y que la UPS salga de operación por sobrecarga del inversor, debido a problemas en el circuito de carga de las baterías y del inversor.

9 1.3 Ajuste inadecuado del Nivel de Tensión (Regulación de Tensión) Maquina con transformador de 44/4 Volts, alimentando equipos de rango de operación de 38 a 48 Vac.

10 Amps Amps Volts Volts 1.4 Problemas de IMPEDANCIA Perfil Perfil de Tensiones de y y Corrientes de de Linea, Linea, Alimentador salida Fette Regulador, 75, 4 Volts, 22 GENFAR Vols, ROBOT A-B Vrms (avg/val) B-C Vrms (avg/val) C-A Vrms (avg/val) A-B Vrms (avg/val) B-C Vrms (avg/val) C-A Vrms (avg/val) A Irms (avg/val) B Irms (avg/val) C Irms (avg/val) 18: 7/7/211 Thursday 11: 15/2/21 Monday 21: : 8/7/211 A Irms (avg/val) 3: B Irms (avg/val) 6: C Irms (avg/val) 9: 12: 15: 12:Friday 13: 14: 15: 16: Alta impedancia en los cables de alimentación. Ocasionando baja regulación y caídas transitorias de tensión.

11 Anomalía: Caídas Transitorias de AC/DC: Origen: Red BT/MT Consecuencia Típica: Funcionamiento Inadecuado. Recomendación: 1. Eliminar problemas de impedancias. (Eliminar reguladores y mejorar calibres) 2. Corregir los bajos niveles de regulación de tensión, alimentando los equipos de acuerdo a su rango de alimentación de entrada. 3. Implementar sistemas de DC Redundantes. 4. Reconfigurar drives. 5. Mejorar el FP. 6. Implementar SEPEC.

12 Volts 1. 5 Transitorios de Tensión Impulsivo AC/DC Transitorio de Voltaje Impulsivo, Transformador 1.6 MVA, 46 Volts, IASSA A V B V C V 17:5:46,91 18/12/29 Friday 17:5:46,92 17:5:46,93 17:5:46,94 17:5:46,95 Event #23 at 18/12/29 17:5:46,983 Post-trigger Valor de tensión muy altos por encima de la nominal con tiempos de duración de microsegundos.

13 Volts Transitorios de Tensión Impulsivo Volts Transitorio de Voltaje Impulsivo, Barra 46 Volts, Linea No.1, IASSA Transitorio de Tension Impulsivo Oscilatorio, Alimentador Cuchilla Transversal, 44 Volts, CARTONERA :54:43,1 14/1/21 Thursday 22:54:43,12 22:54:43,14 22:54:43,16 22:54:43,18 22:54:43,2-5 5:21:9,55 22/12/29 Tuesday A V B V C V Event #967 at 14/1/21 22:54:43,141 BVrms, CVrms Instantaneous Swell CATEGORY: Short Duration Instantaneous Swell BV CV Threshold crossed ( V) Magnitude ( V) MinRMS ( V ) A V B V321.2 C V27.9 D V Duration ( sec.) :21:9,6 5:21:9,65 5:21:9,7 5:21:9,75 5:21:9,8 Event #535 at 22/12/29 5:21:9,5 Pre-trigger

14 Volts Volts Transitorios Impulsivos en Control DC Transitorio de Voltaje Impulsivo en DC, Control 24 Volts, Salida Bus DC, IBC C V A-B Vrms (val) 22:58:54,58 17/11/29 Tuesday 22:58:54,6 22:58:54,62 22:58:54,64 22:58:54,66 Event #1443 at 17/11/29 22:58:52,971 AVrms, BVrms Momentary Interruption CATEGORY: Short Duration Momentary Interruption AV BV Threshold crossed ( V) M ag nitude ( V) M axr M S ( V) Duration ( sec.) Sobre tensión transitoria en la alimentación de circuitos de control de 24 VDC. C re ate d wi th D ran V iew 6.8.

15 Transitorios Impulsivos en Potencia DC Volts Volts 7 Volts Perfil de Voltajes de Linea, Alimentador Famecanica No.1, 44 Volts, FSP, SIN TVSS Secuencia de Apertura de los Contactores de ACy DC, Famecanica No.1, FSP Componente DC de las tensiones de Linea, Alimentador Famecanica No.1, 44 Volts, FSP :23:1 1/5/21 Monday 12:23:2 12:23:3 12:23:4 12:23:5 12:24: 12: 12:1 5/12/29 1/5/21 Saturday Monday 18: 12:15 : D Vrms (avg/val) A-B Vrms (avg/val) 6: B-C Vrms (avg/val) 12:2 12: C-A Vrms (avg/val) 18: 12:25 : 6: 12:3 6/12/29 Sunday Event #1 at 1/5/21 12:9:15,974 AVThd, BVThd, CVThd Harmonics Journal Trigger Normal To Very High 7/12/29 Monday A A-B VDC Vrms (avg/val) (avg/val) B VDC Max B-C (avg/val) Vrms (avg/val) C VDC (avg/val) C-A Vrms (avg/val) DVrms Event #637 at 1/5/21 12:26:54,975 A Event -BVrms #1 at 5/12/ :47:51,8 AVThd, BVThd, CVThd Harmonics Journal Trigger Normal To Very High B-CVrms Pre-trigger Max C-AVrms 5% % 99% Max 95% 99% A VDC A -BVrms BVDC B-CVrms CVDC C-AVrms Sobre tensión originada por la inyección de tensión DC de los condensadores de la fuente de potencia de 44VAC/6Vdc sobre su alimentación.

16 Percent of nominal voltage Curva de Sensibilidad % 5 Curva CBEMA, CCM Tren de Secado, 44 Volts, CARTONERA Sec. A Vrms Time in seconds TOLERANCE CURVE: ITIC Nominal voltage (1%) = 24 V Variations ABOVE tolerance curve 14 Variations BELOW tolerance curve Los equipos electrónicos se construyen para soportar la tolerancia máxima dada por la curva de sensibilidad. Para este caso se tiene que un equipo alimentado a 22 Vac, podrá soportar una tensión del 5% por un tiempo máximo de.1 seg. (1 υseg.)

17 Anomalía: Transitorios de Tensión Impulsivos en AC/DC: Origen: Red BT/MT Consecuencia Típica: Quema de Electrónica. Recomendación: 1. Proteger los equipos usando TVSS en AC/DC en cascada, garantizando niveles de clamping seguros para la operación normal de los equipos. 2. Instalar reactancias en DC en serie con el condensador de filtrado en las etapas de rectificación de los variadores de velocidad.

18 Amps Amps Volts Volts 1.6 Transitorios de Tensión Oscilatorios y Sobre Corrientes Transitorio Oscilatorio, Tablero Alimentador TA_CBT1, ILAPAK2, 44 Volts, 44 Volts, FSP FSP A V B V C V A V B V C V A I B I C I 8:49:53,94 21/9/21 Tuesday 8:48:2,95 21/9/21 Tuesday A I B I C I 8:48:21, 8:48:21,5 8:48:21,1 8:48:21,15 8:48:21,2 8:49:53,95 8:49:53,96 8:49:53,97 Event #14 at 21/9/21 8:48:2,958 BV Mild Bipol Trans Neg Full Cyc Event #545 at CATEGORY: 21/9/21 8:49:53,95 Transient BV Phase Severe Bipol Trans Neg Full Cyc Deg CATEGORY: 1% Impulsive Ampl Transient (microsec duration) Phase 5% Ampl Deg 1% 9% Ampl Ampl % 1% Ampl Offset (usec) % 5% Ampl Offset (usec) % Rise Offset time (usec) 1-9% (usec) Worst Peak-to-Peak % Offset (usec) Rise time 1-9% (usec) 312 Worst Peak-to-Peak Estas sobre corrientes se originan debido a la oscilación de la forma de onda de tensión, es decir debido al cambio brusco de la tensión con respecto al tiempo (dv/dt) originado por la oscilación de la forma de onda.

19 Anomalía: Transitorios Oscilatorios/Sobre Corrientes Transitorias: Origen: Red BT/MT Consecuencia Típica: Quema de las Etapas de Rectificación. Recomendación: 1. Instalar Reactancias al 5%Z. 2. Reducir los pasos automáticos de los bancos de condensadores.

20 1.7 Conexiones Ilegales entre Neutro y Tierra: De acuerdo al artículo 4 del RETIE, en la instalación interna, el conductor neutro y el conductor de puesta a tierra deben estar unidos con un puente equipotencial en el origen de la instalación y antes de los dispositivos de corte, tal y como se puede apreciar en el diagrama de conexión:

21 1.8 Conexiones Ilegales entre Neutro y Tierra: La barra de neutro del transformador de control se encuentra unida a la barra de tierra de la celda, generando una circulación de corriente por la barra de tierra del tablero de aproximadamente 4.25 Amps, corriente que finalmente circulara por el chasis de los equipos de control generando en estos funcionamiento errático, además de exponer los equipos de control a falla ante la eventualidad de circulación de corriente excesiva por el SPT.

22 1.9 Elevados Niveles de THD I(%Fnd.) % Perfil de THD I(%Fnd.), Alimentador CCM Tren de Secado, 44 Volts, CARTONERA :15 14/1/21 Thursday 16:3 16:45 17: 17:15 17:3 17:45 18: 18:15 18:3 A IT hd (avg) B IT hd (avg) C IT hd (avg) Event #15726 at 14/1/21 16:24:45,724 Pre-trigger La distorsión armónica total de corriente (THD I), registrada en el alimentador de la maquina, presenta valores por encima del 15%, (siendo este el máximo admitido por la norma IEEE ), con armónicas predominantes 5ª y 7ª.

23 ESPECTRO REPRESENTATIVO DE ARMÓNICAS DE CORRIENTE % Espectro Representativo de Armonicas de Corriente, Alimentador CCM Tren de Secado, 44 Volts, CARTONERA H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H1 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H17 H18 H19 H2 H21 H22 H23 H24 H25 A IHarm B IHarm C IHarm No DFT data available Armónicas 5ª y 7ª elevadas, muy por encima del máximo permitido del 3%.

24 Amps Formas de Onda de Corriente Actual: Forma de Onda de Corriente Sin Reactancia, Alimentador CCM Tren de Secado, 44 Volts, CARTONERA B I 14:37:31,8 14/1/21 Thursday 14:37:31,85 14:37:31,81 14:37:31,815 14:37:31,82 14:37:31,825 14:37:31,83 Event #26 at 14/1/21 14:37:31,875 CV Dropout 1/16 Cyc Phase 284. Deg Formas de onda de Corriente muy distantes de una onda senoidal.

25 Anomalía: Elevados Niveles de THD: Origen: Carga. Consecuencia Típica: Funcionamiento Inadecuado, quema de Electrónica, daño de condensadores. Recomendación: 1. Filtrar las armónicas predominantes en el sistema garantizando la ausencia de resonancias en el sistema.

26 Como Diagnosticar Estas Fallas, que Hacer? 1. Conocer la distribución del circuito. 2.Caracterizar el tipo de cargas conectadas al circuito. 3.Medir parámetros eléctricos coordinadamente en S/E y equipos afectados de manera simultanea. 4. Medir el AC y DC simultáneamente de los procesos o equipos afectados. 5. Verificar impedancias y corrientes de las líneas de puesta a tierra. 6. Evaluar el adecuado funcionamiento del BC. (verificar resonancias con las armónicas).

27 Muchas Gracias!

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