AHORRO Y CALIDAD DE ENERGIA

Transcripción

1 AHORRO Y CALIDAD DE ENERGIA Supresores de Transientes FIltros de Armónicos Bancos de Condensadores Sistemas de Alimentación Ininterrumpida Energías Renovables Iluminación LED 1

2 AHORRO Y CALIDAD DE ENERGÍA Sobre nuestra área El área de de Electromática tiene como objetivo el entregar a sus clientes herramientas reales de ahorro, utilizando equipos que mejoren la calidad de su red con el fin de atacar las perturbaciones presentes en todos los sistemas eléctricos que van deteriorando los equipos en forma gradual, ya sea por envejecimiento prematuro o en forma abrupta provocando una falla catastrófica, y poniendo en riesgo la inversión y el patrimonio de los accionistas. Nuevas tecnologías a su servicio para mejorar la calidad de su energía Junto a nuestras representadas, podemos desarrollar una completa gama de soluciones para asegurar que los equipos eléctricos y electrónicos instalados en su sistema sean adecuadamente protegidos de las perturbaciones que se generan debido a una mala calidad de la energía de su red y las pérdidas de dinero que esto implica. 2

3 Estudio y Medición El área de ofrece a sus clientes la posibilidad de realizar un completo diagnóstico de la calidad de energía de una red eléctrica mediante mediciones de red y estudios técnicos orientados a mejorar las deficiencias de su sistema; para ello disponemos de los equipos adecuados y el personal calificado para realizar dichos estudios. Los estudios y mediciones son fundamentales para descubrir el origen de muchos problemas que se generan en los equipos eléctricos y electrónicos que hacen posible nuestros procesos productivos y determinan si las fallas se pueden asociar al propio equipo o a la red eléctrica a la que se encuentra conectado. Analizador de calidad de energía Fluke 485 Registrador de energía Fluke 1785 Medidor de calidad de energía trifásico AEMC 3945-B AHORRO Y CALIDAD DE ENERGÍA 3

4 SUPRESORES DE TRANSIENTES Que son los transientes? Los transientes son breves pero potentes sobretensiones y sobrecorrientes con duraciones de hasta 100 microsegundos (según la norma ANSI/IEEE C62). Los transientes pueden alcanzar valores tan altos como Volts ante eventos extremos como descargas atmosféricas; los Volts como consecuencia de maniobras en subestaciones eléctricas (eventos externos), Volts en condiciones de conmutación de cargas inductivas tales como motores eléctricos y los Volts generados en la conmutación de fuentes de poder (eventos internos). Los eventos internos pueden llegar a sumar más de un millón de veces por hora en ambientes industriales que tienen una alta presencia de cargas no lineales. Qué es un supresor de transientes? Es un dispositivo que absorbe la energía asociada a los sobrevoltajes transitorios, evitando daños a los equipos eléctricos. Como seleccionar un supresor de transientes? 1. Especificando el equipo o sistema que se desea proteger: un PC, PLC, un tablero de iluminación, una línea de producción, etc. 2. Definiendo la tensión y la corriente nominales, asociados al elemento a proteger. 3. Considerando un diagrama unilineal sencillo de cargas para poder recomendar la mejor protección en cascada. Uno de los principales problemas relacionados con los transientes es el escaso conocimiento del tema, como consecuencia existen muy pocos registros de fallas asociados a esta perturbación, por lo tanto, es habitual encontrar sistemas eléctricos que carecen de este tipo de protección. La gama de supresores Sine Tamer es muy variada ya que están diseñados para proteger todos los niveles de nuestra red eléctrica. 4

5 Clasificación de los Supresores De acuerdo al lugar donde sean instalados los supresores, la norma IEEE C62.41 determina 3 categorías: Tipo A. Se instalan como protección directa de los equipos electronicos tales como instrumentación de campo, PLC, servidores, variadores de frecuencia, UPS, controladores o escaner, por lo general se conectan en enchufes o tomas de corriente. Tipo B. Se instalan como protección de alimentadores de gran potencia y a la entrada o salida de tableros de distribución secundarios. Tipo C. Se instalan como protección contra sobretensiones externas en la entrada de la instalación, entre el transformador y tablero de distribución principal. ST-SPT240-P LA-ST603Y2 ST-GPE100 ST-PDB5D-24 Supresor de transientes para cargas monofásicas Supresor de transientes para cargas trifásicas + N Ecualizador para potencial a tierra Lazos de 4-20 ma, redes de datos y centrales telefónicas Tensión nominal: 220V Frecuencia: 50/60 Hz Corriente nominal: 15 A Categoría: A con Active Tracking Network (ATN): seguimiento de onda Ventajas de nuestros supresores: No son descargadores Fusibles de línea incorporados Menor tensión remanente Equipos con atenuación por frecuencia Contador, alarma y contacto opcionales Encapsulado con resina interna Tensión nominal: 400V Frecuencia: 50/60 Hz Corriente nominal: 500 A Categoría: B/C Funcionamiento garantizado entre 15 y 25 años Tensión nominal: 240V Frecuencia: 50/60 Hz Categoría: C Tensión nominal: 240V Frecuencia: 50/60 Hz Nº Lazos a proteger: 5 pares Categoría: A SUPRESORES DE TRANSIENTES 5

6 FILTROS DE ARMÓNICOS Que son los armónicos? Los armónicos son perturbaciones que afectan la calidad del suministro de la red eléctrica y se manifiestan como fallas en equipos y consumos de energía no deseados, que finalmente se traducen en pérdidas de dinero. Eléctricamente los armónicos consisten en la presencia de componentes no deseados de tensión y/o corriente en frecuencias multiplos de la frecuencia fundamental de alimentación y se manifiestan en una distorsión de la forma de onda original de la red que debería ser una onda senoidal pura. La presencia de armónicos en la red presenta varios efectos nocivos: Activación errónea de los dispositivos de protección que provocan la detención de los procesos. Errores en lecturas de instrumentos de medida. Sobrecalentamiento de transformadores y motores. Aparición de sobrecargas en la intensidad de corriente del conductor neutro. Pago de multas a la empresa distribuidora de energía. Pago por consumos de energía no utilizada. a) Forma de onda resultante Qué es un filtro de armónicos? Los filtros de armónicos son equipos que permiten resolver los problemas mencionados anteriormente. Por su construcción se definen dos tipos de filtro: Filtro pasivo obtenido mediante la combinación de componentes pasivos RLC. Filtro activo compuesto por componentes electrónicos activos que contrarrestan los armónicos inyectando una corriente inversa. b) Descomposición de la onda resultante (a) en la suma de una onda fundamental (azul) y componentes armónicas (negro) 6

7 Como definir una solución? Software Mirus 1. Mediante mediciones, se identifica cuales son las componentes armónicas presentes. 2. Se debe considerar el diagrama de todas las cargas del sistema para identificar la contribución de cada una de ellas y evitar instalar un filtro que genere una resonancia eléctrica. 3. Un filtro pasivo se diseña para eliminar ciertas componentes armónicas específicas. Para sistemas con configuraciones dinámicas se puede recomendar un filtro activo que sensa la red de forma continua y varía su aporte de acuerdo a las componentes armónicas que se presenten. Soluciones que ofrecemos Medición de armónicos Filtros pasivos a medida Filtros pasivos sintonizados En el ámbito de la contaminación armónica, Electromática le proporciona el software de simulación de LINEATOR/ VFD (SOLV) de la línea Mirus, un poderoso y versátil programa de simulación que calcula los niveles de distorsión de corriente y tensión basándose en los requerimientos de carga. Este software puede ayudarlo a encontrar la solución adecuada para su aplicación de variadores de frecuencia sin necesidad de realizar costosos estudios de armónicos. Descargar software desde Filtros activos Filtros para corriente en conductor neutro FILTROS DE ARMÓNICOS Filtro pasivo Arteche Filtro activo Arteche 7

8 BANCOS DE CONDENSADORES Que es el factor de potencia? El factor de potencia es el cociente entre la potencia activa y la potencia aparente. Es aconsejable que en una instalación eléctrica este valor sea próximo a la unidad. Las cargas industriales por su naturaleza eléctrica son de carácter reactivo a causa de la presencia de reactancias o bobinas en su configuración (motores eléctricos, transformadores, equipos de refrigeración, etc.) Este caracter reactivo genera que al consumo de potencia activa (medida en Watts o KW) se sume el de una potencia llamada reactiva (medida en Volt-Amperes reactivos o KVAr) las cuales en su conjunto determinan el comportamiento operacional de dichos equipos. Por qué es costoso e inconveniente mantener un bajo factor de potencia? Un bajo factor de potencia genera los siguientes inconvenientes: Al consumidor: Aumento de la intensidad de la corriente de alimentación de la red. Pérdidas y caídas de tensión en los conductores. Incrementos de la potencia consumida en las plantas y transformadores, reducción de su vida útil y reducción de la capacidad de conducción de los conductores eléctricos. Incremento en la temperatura de los conductores y disminución de la vida útil de su aislación. Aumento en la facturación por consumo eléctrico Al distribuidor: Mayor inversión en los equipos de generación, ya que su capacidad en KVA debe ser mayor, para poder entregar esa energía reactiva adicional. Mayores capacidades en líneas de transmisión y distribución, así como en transformadores para el transporte y transformación de esta energía reactiva. Elevadas caídas de tensión y baja regulación de tensión, lo cual puede afectar la estabilidad de la red eléctrica. 8

9 Como mejorar el factor de potencia? Mejorar el factor de potencia resulta práctico y económico por medio de la instalación de condensadores eléctricos. Estos toman la energía eléctrica de la red en forma de campo eléctrico. Una vez que cumplen el ciclo de carga, entregan o descargan dicha energía como corriente capacitiva que compensa la corriente que consumen las cargas inductivas. De esta forma se establece una disminución de la energía reactiva que consumen las cargas inductivas (motores, transformadores, alumbrado fluorescente, etc.) y que tienen un costo de penalización relativamente alto en la factura de energía. Uso de tablas Determinar el valor del factor de potencia (F.P.) actual de la instalación, (columna izquierda) Localizar el factor de potencia a conseguir (fila superior) La intersección de los dos valores permite obtener el valor del factor K, que debe multiplicarse por los KW (potencia activa P) de la instalación para determinar el valor de potencia reactiva del banco de condensadores ( Q c ) Q c = K P Existen dos formas de operación de los bancos de condensadores: Bancos conectados en forma permanente a la red. Se utilizan cuando se conocen las cargas asociadas al sistema con las cuales se desea mantener un factor de potencia constante. Bancos controlados de forma automática. Se conectan y desconectan cuando son requeridos. Este momento depende de la lectura que el dispositivo de control haga de las variaciones del factor de potencia, respecto de unos valores preestablecidos de este, el control ordena la maniobra de conexión o desconexión. Ejemplo Supongamos una instalación de 200 KW con un factor de potencia de 0.85, determinar el valor de potencia reactiva necesaria para obtener un factor de potencia de Si buscamos en la columna izquierda el factor real de 0.85 y en la fila superior el factor a conseguir de 0.98, vemos que la intersección de ambas líneas resulta un valor de K igual a Entonces el banco de condensadores ( Q c ) debe ser de: Q c = x 200 = 83.4 [KVAr] F. P. F. P. a conseguir actual cos BANCOS DE CONDENSADORES Valores de la constante K para determinar la potencia reactiva de la batería de condensadores 9

10 SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDA (SAI/UPS) Funcionamiento de las UPS Un sistema de UPS proporciona protección completa contra problemas eléctricos tanto de estabilización como de respaldo. Nuestra empresa ofrece dos tipos de UPS: Sistema de UPS interactivo. Cuando existe suministro de red (alimentación principal) el interruptor de transferencia se encuentra cerrado y la carga se alimenta directamente de la tension de entrada de la red. En este caso el sistema inversor/cargador permite el caso de la tensión de salida y realiza la carga de baterías. En ausencia de red, el interruptor de transferencia se abre y el sistema inversor/ cargador toma la tensión DC de las baterías para transformarla en tensión AC. Sistema de UPS online doble conversión. En presencia de red, el cargador alimenta las baterías (cargándolas) y alimenta también el inversor. El inversor transforma la tensión DC en AC y alimenta la carga. De esta manera, aún cuando hay corte de energía, la tensión que alimenta la carga siempre es generada por el inversor. El bypass es una vía alterna de alimentación para la carga en caso que falle el inversor o se presente una sobrecarga. Sistema de UPS interactivo Efectos de los problemas eléctricos Los problemas eléctricos pueden causar bloqueos o tiempos muertos en sistemas informáticos, pérdidas de datos, pérdida de productividad, estática en el audio, nieve en el video, degradación lenta de los equipos electrónicos y en última instancia daño irreversible en los equipos. Sistema de UPS online doble conversión 10

11 Elección adecuada de un sistema de UPS Un sistema de suministro de energía ininterrumpible (UPS) es un dispositivo basado en baterías que sumministra alimentación de respaldo a computadores y periféricos durante apagones de corta duración y permite apagar los sistemas de forma segura durante caídas de energía prolongadas. Los sistemas de UPS también corrigen los microcortes de energía y las sobretensiones, protegen contra las sobretensiones dañinas y filtran la interferencia de ruido eléctrico en la línea. Las gamas de potencia de las UPS cubren el rango entre 500VA hasta 10 KVA para alimentación monofásica y hasta los 200 KVA en sistemas trifásicos. Además disponemos de sistemas de sistemas de estabilización y de respaldo de hasta 2 MVA. Serie Danubio Serie Rhin Serie Volga Serie Otawa SAI/UPS in-line VA con AVR SAI/UPS de tecnología in-line controlado por microprocesador 500, 700, 1000, 1600 y 2000 VA Aislamiento de salida durante emergencia con transformador Estabilizacion AVR Alarmas visuales y acústicas en caso de falla de red Pantalla LCD con información de estado de UPS Protección ante sobrecarga, cortocircuito y mínima tensión de batería UPS on-line doble conversión alta frecuencia 1 a 3 KVA Entrada monofásica, salida monofásica UPS on-line doble conversión en alta frecuencia 1.2 a 3 KVA de potencia Señalización acústica Tensión de salida senoidal de baja distorsión Arranque con batería sin presencia de tensión AC Protección ante sobrecarga, cortocircuito y mínima tensión de batería Conexión tipo RS232 + software para una completa monitorización del equipo SAI/UPS on-line doble conversión a alta frecuencia 1 a 10 KVA SAI/UPS on-line doble conversión Control digital por microprocesador 1, 2, 3, 6 y 10 KVA de potencia Arranque con batería sin presencia de tensión AC Alarmas visuales y acústicas en caso de falla de red Pantalla LCD con información de estado de UPS Protección ante sobrecarga, cortocircuito y mínima tensión de batería RS232 + software para una completa monitorización del equipo SAI/UPS on-line doble conversión con aislamiento galvánico 10 a 400 KVA SAI/UPS on-line doble conversión Entrada trifásica, salida trifásica Control digital por microprocesador 10 a 400 KVA de potencia Aislamiento galvánico por transformador de salida Alarmas visuales y acústicas en caso de falla Filtrado RFI Pantalla LCD con información de estado de UPS Protección ante sobrecarga, cortocircuito y mínima tensión de batería Conexionado frontal tipo RS232/ RS485 Factor de potencia de salida de 0.8 SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDA (UPS) 11

12 ENERGÍAS RENOVABLES Electromática puede ayudarle a reducir sus costos energéticos, proporcionándole equipos que le permitan generar su propia energía ya sea de origen solar o eólico. Soluciones fotovoltaicas Mediante un kit solar fotovoltaico el usuario puede disfrutar de todas las ventajas de la electricidad de una manera limpia y renovable sin estar conectado a la red eléctrica. El kit solar fotovoltaico es un sistema pensado para una instalación de tipo aislada y está compuesto de los siguientes elementos: Panel Solar Regulador Consumo de Corriente AC Módulo fotovoltaico. Transforma la radiación solar en electricidad. El consumo de la instalación determinará el número de módulos. Regulador. Controla y estabiliza la producción de energía de los paneles solares para ser acumulada por la batería, además de evitar su sobrecarga. Batería. Acumula la energía captada por los paneles solares pudiendo utilizarla a cualquier hora del día o de la noche. Inversor. Transforma la energía en forma de corriente continua de las baterías en corriente alterna de tensión 220 Volts. Banco de Baterías Inversor Consumo de Corriente DC 12

13 Las energías renovables no convencionales (ERNC) ayudan a conservar nuestro medioambiente al permitir prescindir del consumo de combustibles fósiles altamente contaminantes. Disponer de energía autogenerada en base a recursos renovables como la energía solar o eólica, además de resguardar el medioambiente al reducir nuestra huella de carbono, permiten contribuir a un mundo mejor para las generaciones futuras. Energía Eólica Los aerogeneradores proporcionados por nuestra empresa han sido diseñados para proporcionar un alto redimiento con vientos moderados o débiles, posibilitando el abastecimiento de energía eléctrica en lugares aislados utilizando solamente esta tecnología sin ser necesario el reforzamiento mediante paneles fotovoltaicos, lo que rentabiliza altamente la instalación. Minigenerador de turbina Banco de Baterías Regulador Inversor Consumo de Corriente AC Consumo de Corriente DC ENERGÍAS RENOVABLES 13

14 ILUMINACION LED Iluminación LED Tubos LED La iluminación con LED presenta indudables ventajas: fiabilidad, mayor eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía, menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta rápida, etc. Asimismo, con LED se pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado. Reflectores Palmetas Luminarias Lineales 14

15 Las nuevas tecnologías LED le ayudan a mejorar la eficiencia de sus sistemas de iluminación Ventajas de la iluminación LED Las ventajas de los LED respecto a otras fuentes de luz son: Proporcionan elevado nivel de brillo e intensidad Elevada eficiencia, consumo bajo Bajo voltaje y reducidos requerimientos de potencia Fácil control y programación Larga duración, (sustitución menos frecuente y, por tanto, menor cantidad de desechos). Un LED tiene una vida media de horas, frente a horas de un fluorescente y a horas de un halógeno Resistentes a los golpes y a la vibración Utilizan menos energía que la mayor parte de las lámparas No contienen mercurio Baja temperatura: El LED se alimenta a baja tensión, consumiendo así poca energía y por lo tanto emiten poco calor. Esto se debe a que el LED es un dispositivo que opera a baja temperatura en relación con la luminosidad que proporciona. LED Maavalo 3W Planex 9W Planet Hydra GX53 Piha LED Radar Construcción: aluminio fundido a presión Cristal de protección templado, marco de cristal de seguridad de acero inoxidable Color: Gris Fuente de luz: 3 x 1W LED CREE M3. Montaje: de entrada empotrada, con caja de montaje de plástico Conexión: cable de conexión built-in 500 mm Indice protección: IP67 Dimensiones: Ø 104 x D 39 mm, de diámetro 90 mm luz empotrada Peso: 0,171 kg (0,075 kg sin lámpara) Material: cuerpo de lámpara de plástico Color: anillos de fotogramas en blanco, plata y oro Fuente de luz: máx 13W GX53 bombilla de ahorro de energía. Versiones estándar incluyen reemplazo lámpara ahorro de energía, de 9 W tai13w Hi-Lite K 3000, de por vida h también está disponible sin lámpara Montaje: luz empotrada Ø 90 mm, interfaz de iluminación en una caja de terminales por separado Conexión: cable 0,3 tie-caja de conexiones m + 2x 1 cond 5 mm² encadenados Indice protección: IP20/23, clase II Reflector de alta peformance, alta eficiencia luminosa Lente de vidrio decorativo Material: aluminio fundido a presión, vidrio esmerilado Color: blanco/plateado Fuente luminosa: max. 15W GU10, LED AR111 15W GU10, h, 2800 K/4000 K, 236 g, Ø 111/94 Montaje: empotrado Conexión: cordon para cadena de montaje -o- 3 x 2,5 mm² Indice de protección: IP20/64 Proyector LED Intemperie Fijos 9 x 15W LED 470 lm 6200 K Altura de montaje: 1.8 a 3.5 m Angulo de irradiación: 94 Marco de aluminio resistente a intemperie. Disponible en negro y blanco Temperatura funcionamiento: -10 a 40 C Detector de movimiento: - detección de ángulo de detección de rango de 10-12m - tiempo ajustable de 8 seg. a 7 minutos - luminosidad ajustable entre lux Indice de proteccción: IP 54 ILUMINACIÓN LED 15

16 AHORRO Y CALIDAD DE ENERGÍA Supresores de Transiente Filtros de Armónicos Bancos de Condensadores Sistemas de Alimentación ininterrumpida Energías Renovables No Convecionales Iluminación LED Estudios Soluciones Manuel Rodríguez 843 Concepción Fono Fax ventas@electromatica.cl 16