Control de perturbaciones en ARGENTINA Prof Ing Pedro E. Issouribehere

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA Control de perturbaciones en ARGENTINA Prof Ing Pedro E. Issouribehere INSTITUTO DE INVESTIGACIONES TECNOLOGICAS PARA REDES Y EQUIPOS ELECTRICOS Calle 48 y 116 (B1900AMF) La Plata Buenos Aires República Argentina Tel.: / Fax: int iitree@iitree-unlp.org.ar ftp://iitree-unlp.org.ar IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 1

2 Reestructuración del Sector Integración vertical Generación Transmisión Distribución U U U U Propietario único. Generalmente el estado. Ejemplos: E de F, ENEL Integración vertical Horizontal IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 2

3 Sistema Eléctrico Nacional Reestructuración del Sector GEN: Generador TRANSP: Transportista DISTRO: Distribuidora Troncal GU: Gran Usuario DISTR: Distribuidora PD: Pequeña Demanda MD: Media Demanda GD: Gran Demanda R: Control de perturbaciones IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 3

4 Mercado Eléctrico Nacional Reestructuración del Sector ESTADO NACIONAL CONCESIONARIOS SERVICIOS PUBLICOS DE DISTRIBUCION USUARIOS ENTE NACIONAL REGULADOR DE LA ELECTRICIDAD ENRE CAMMESA MEM GRANDES USUARIOS GENERADORES TRANSPORTISTAS DISTRIBUIDORES IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 4

5 Ley Nº Secretaria de Energía. Estados provinciales Mercado Mayorista Poder político Reestructuración del Sector Generación. Mercado de competencia. Precios spot y contratos. Transporte. Concesión de redes existentes.operación y mantenimiento. Remuneración por peaje. Grandes Usuarios. Contratan con los generadores. Peaje. FTT. Distribuidoras. Monopolio territorial. Concesión total. CAMMESA. Administración y operación Ente Regulador. Reglamentación. Control. Sanciones IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 5

6 Reestructuración del Sector Poder Concedente. Estado nacional, provincial o municipal Mercado Mayorista Usuarios Empresa Distribuidora Otros Medio Ambiente Ente Regulador IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 6

7 Concesión de Distribución Reestructuración del Sector Tarifas : Reguladas por períodos. Remuneración del servicio, no energía. Obligaciones básicas del prestador: Responder a la demanda Calidad de servicio IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 7

8 Necesidad de control de la Calidad del Servicio Reestructuración del Sector Ingresos por Tarifas = Compras en el MEM + VAD + Impuestos VAD (Valor agregado de Distribución) = Inversión + Operación y Mantenimiento + Pérdidas + Penalizaciones por CS + Beneficio IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 8

9 Reestructuración del Sector Modelo de un lazo de regulación de tensión de un Generador IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 9

10 Reestructuración del Sector RED ELÉCTRICA Medición y control REGULACIÓN Nivel de Calidad Td Td SI Cumple :::::::? NO INVERSIÓN SI PENALIZ. MAYOR INVERSIÓN?..? CÁLCULO PENALIZ. NO IÓN? Otros Requerimientos TARIFA FACTURA USUARIO ESQUEMA DE CONTROL DE CALIDAD DE SERVICIO IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 10

11 Reestructuración del Sector Explicación El servicio se inspecciona con mediciones de la Calidad. Los resultados se comparan con las regulaciones establecidas (estándares, grado de cumplimiento). Si no se cumple, se calculan las penalizaciones contractuales correspondientes a los apartamientos. Al final de cada periodo de control semestral la Distribuidora recibe una penalización por los apartamientos de los estándares de calidad. Esa sanción le permite a la Distribuidora decidir sobre su desempeño para el próximo ejercicio. Si la sanción es escasa respecto a la inversión a realizar para evitarla en el futuro, podrá diferirla. Si, por el contrario, el resultado es inverso, seguramente invertirá para evitar la próxima sanción. La inversión (en sentido amplio) redundará en una mejora del servicio que, en régimen permanente del sistema- y luego de elapsado el transitorio inicial debería converger a la Calidad contractual. Este mecanismo realimentado funciona como un lazo cerrado de control. Si los distintos pasos Regulación, control de campo (o toma de información de la calidad real existente) y sanciones - funcionan adecuadamente, el sistema se ajustará automáticamente, cumpliendo su objetivo. IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 11

12 Reestructuración del Sector Explicación (cont) El mecanismo ideado tiene un flujo auxiliar, el cual consiste en la bonificación a los usuarios servidos con mala calidad mediante el reparto de las sanciones aplicadas al Prestador. El usuario recibe así una indicación de que, al menos y mientras la situación se normaliza, la no calidad del servicio se traduce en una baja efectiva de su costo. Todo sistema de control tiene un rango de captura, si la variable se va fuera de ese rango el sistema de control no funciona. Este es el caso, p.e., en Argentina del apagón de Bs As en febrero de Una contingencia de esa magnitud no tiene cabida dentro del alcance de Calidad de Servicio. IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 12

13 Reestructuración del Sector Modalidad de Control por resultados REGULACIÓN CONTROL SANCIÓN Operatoria de control de implementación sencilla Costos asociados bajos y previsibles Tarea de Relevamiento de datos y procesamiento a cargo de las controladas Seguimiento por parte del Organismo Regulador IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 13

14 Control de Calidad de Servicio Producto Técnico - Perturbaciones Parámetros de CS Controlados Interrupciones Nivel de Tensión Perturbaciones Armónicas Flicker IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 14

15 Metodología de Control de Perturbaciones Control de Perturbaciones Armónicas y Flicker (Res. ENRE 184/00) Campañas de Medición Campaña 1: Medición de "magnitudes abreviadas" Campaña 2: Mediciones normalizadas (IEC) IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 15

16 Parámetros medidos en Campaña 1 Producto Técnico - Perturbaciones Indicadores Abreviados Armónicas Flicker TDT = i 40 = 2 U i U 1 2 Fluc. de Tensión = U U IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 16

17 Datos Técnicos de los equipos utilizados en la Campaña 1 Deben medir la Tasa de Distorsión armónica Total (TDT) de la siguiente forma: Con inclusión de las armónicas pares e impares hasta la de orden 15. Resolución de la indicación de la TDT: 0,25% Exactitud de la indicación de la TDT: 0,5% Indicación de la TDT: 10% fondo de escala Intervalo de integración: 15 minutos Forma de indicación: Valor medio de un mínimo de 15 mediciones en el período de 15 minutos IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 17

18 Datos Técnicos de los equipos utilizados en la Campaña 1 Deben medir las Fluctuaciones rápidas de tensión (DU/U) de la siguiente forma: Fluctuación de la tensión en frecuencias desde 1Hz a 25 Hz. Máxima sensibilidad en 8 Hz (f0) Umbral de detección DU/U : 0,2% en f 0 Exactitud en la determinación de DU/U : 0,1% Indicación de DU/U a fondo de escala : 2% Intervalo de integración: 15 minutos Forma de indicación: Valor medio de un mínimo de 15 mediciones en el período de 15 minutos IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 18

19 Parámetros medidos en Campaña 2 Producto Técnico - Perturbaciones Mediciones Normalizadas Armónicas Flicker TDT y armónicas hasta la 40 cada10'. Energía Pst cada 10' Energía IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 19

20 Descripción de Campañas de Medición Producto Técnico - Perturbaciones Campaña 1 Selección Aleatoria de Puntos. Medición de Magnitudes Representativas. 670 Mediciones por mes en Área Metropolitana (realizadas en BT a nivel usuarios). No proporciona Penalizaciones. Campaña 2 Puntos seleccionados a partir de la Campaña 1. Mediciones Normalizadas IEC. 45 Mediciones por mes en Área Metropolitana (realizadas en BT en Centros de Transformación). Puntos Penalizados. Mayor detalle de las campañas de medición pueden encontrarse en la Res. ENRE 184/00 IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 20

21 Esquema de Medición Normalizada Producto Técnico - Perturbaciones 13,2 KV Transformador MT/BT Medición Centro de Transformación MT/BT El equipo mide las tres fases de tensión y corriente durante una semana efectuando un registro cada 10 IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 21

22 Perfil típico de Medición Normalizada (flicker) 3 Vie 8/8/97 Sab 9/8/97 Do 10/8/97 Lun 11/8/97 Mar 12/8/97 Mie 13/8/97 Jue 14/8/ Pst 50 Pst KWh :40 20:00 04:20 12:40 21:00 05:20 13:40 22:00 06:20 14:40 23:00 07:20 15:40 00:00 08:20 16:40 01:00 09:20 17:40 02:00 10:20 18:40 03: Energía [KWh] 10 0 Fecha y Hora Se han promediado el Pst y la energía en las tres fases. IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 22

23 Niveles de Referencia para flicker (Res. ENRE 184/00) Nivel de tensión en el punto de suministro AT (66 kv U 220 kv) MT (1kV<U<66kV) BT (U 1kV) Niveles de Referencia Pst=1,00 Pst=1,00 Pst=1,00 IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 23

24 Cálculo de sanciones en mediciones de flicker Distorsión Penalizable de Flicker (DPF) Pst( k) Pst DPF k = Max 0, Pst P st (k) es el Pst registrado en el intervalo k de medida (10 minutos). P st es el Nivel de Referencia (igual a1). DPF k se calcula para cada intervalo k de cada semana del período de medición, registrándose el P st (k) y la energía suministrada E(k) durante cada intervalo k. Existirá penalización en un punto de medida, si en más del 5 % del período de medición se ha superado el Nivel de Referencia (P st de referencia). En cada intervalo (k) registrado con energía suministrada en malas condiciones de calidad (intervalos con DPF mayor que cero), se utilizan los siguientes valores de penalización unitaria (U$S/kWh) para el cálculo de la penalización total: La penalización aplicable total se calculará como: 0 1 < < DPF DPF 1 2* DPF 2 U $ S / KWh U$ S / KWh Penalización( U $ S) = 2*( DPF ) * E( k) 2 k + k: DPF k 1 k: DPF k > 1 2* E( k) IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 24

25 Cálculo de sanciones en mediciones de flicker SIDERCA - CAMPANA Tensión 132 kv. Pst cada 10 min Frecuencia [%] N: 1239 Minimo: 0,162 Máximo: 7,884 Promedio: 1,518 Desv.Standard: 0,796 Percentil 50: 1,380 Percentil 95: 2, Distribución Acumulada PST [%] La penalización sería de 800 $ por MWh consumido IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 25

26 Niveles de Referencia para Armónicas en BT (<1kV) (Res. ENRE 184/00) Impares no múltiplos de 3 Impares múltiplos de 3 Pares Orden de la armónica (n) Nivel de Referencia de la armónica (en % con respecto a la fundamental) Orden de la armónica (n) Nivel de Referencia de la armónica ( en % con respecto a la fundamental) Orden de la armónica (n) Nivel de Referencia de la armónica (en % con respecto a la fundamental) >25 6,0 5,0 3,5 3,0 2,0 1,5 1,5 1,5 0,2+0,5x25/n Tasa de Distorsión Total: TDT 8% >21 5,0 1,5 0,3 0,2 0, >12 2,0 1,0 0,5 0,5 0,5 0,2 0,2 IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 26

27 Cálculo de sanciones en mediciones de armónicas Distorsión Penalizable de Armónicas (DPA) DPA k = TDT ( k) TDT Max 0, TDT TDT(k) es la tasa de distorsión total registrada en el intervalo de medición k. TDT es el nivel de distorsión total de referencia. U i (k) es el valor de la tensión armónica i en el intervalo de medición k. U i es el Nivel de Referencia de la armónica i. Se aplican los siguientes valores de penalización unitaria (U$S/KWh) por la energía suministrada en malas condiciones de calidad para el cálculo de la penalización total: 0 1 < < DPA DPA k k 1 La penalización aplicable, en caso de que se supere un 5% de algunos de los Niveles de Referencia, será para un período de medición de k intervalos: 2* DPA 2 + k Ui Max 0, U $ S / KWh U $ S / KWh ( k) U i U i Penalización( U $ S) = 2*( DPA ) * E( k) 2 k + k: DPA k 1 k: DPA k > 1 2* E( k) IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 27

28 Estadísticas de resultados Producto Técnico - Perturbaciones La siguiente es una estadística de resultados de mediciones de perturbaciones llevadas a cabo con equipos de menor prestación (indicadores abreviados [TDT - DU/U]). La muestra consta de mediciones semanales efectuadas en La Argentina en los años Se han identificado a las tres Distribuidoras de Buenos Aires con las letras A, B y C. IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 28

29 ARMÓNICAS Medición típica semanal de TDT Producto Técnico - Perturbaciones 7 Jue 7/8 Vie 8/8/97 Sab 9/8/97 Dom 10/8/97 Lun 11/8/97 Mar 12/8/97 Mie 13/8/ TDT [%] :43 17:58 00:13 06:28 12:43 18:58 01:13 07:28 13:43 19:58 02:13 08:28 14:43 20:58 03:13 09:28 15:43 21:58 04:13 10:28 16:43 22:58 05:13 11:28 17:43 23:58 06:13 Hora del día IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 29

30 Estadística de la medición anterior de TDT Frecuencia [%] FDA [%] TDT [%] IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 30

31 Histograma y Acumulada de TDT para la totalidad de registros de 15. Distribuidora A Reg. 15' Prom. D. E. P 95 > 8% ,17 1,05 4,1 0,03% 10 Frecuencia [%] FDA [%] 5 0,1 0 0,01 1 0,5 2 1,5 3 2,5 4 3,5 5 4,5 6 5,5 7 6,5 8 7,5 8,5 TDT [%] IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 31

32 Frecuencia [%] 15 1 FDA [%] TDT [%] Distribuidora A. Histograma y distribución acumulada de la TDT tomando el P 95 de cada medición - conjunto de registros de una semana - individualmente. IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 32

33 Perfil diario de TDT TDT [pu] Hora IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 33

34 Curvas de Carga. Usuarios Producto Técnico - Perturbaciones Cmed [pu] CSA4 [pu] Carga [pu] Hora IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 34

35 Perfil de TDT a lo largo del año Producto Técnico - Perturbaciones 1,10 1,05 TDT [pu] 1,00 0,95 0,90 Año1 Año2 Año3 0,85 0,80 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Mes Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 35

36 Comparación de TDT en los tres años. Distribuidora A N Med. Prom. D. E. P 95 > 8% Año ,16 1,14 4,1 0,05 % Año ,16 0,99 4 0,01 % Año ,19 0,99 4,1 0,03% Frecuencia [%] Año1 Año2 Año TDT [%] IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 36

37 Comparación entre Datos Medidos y Distribución LogNormal Frecuencia [%] Barras: Datos medidos Línea: LogNormal TDT [%] IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 37

38 FLICKER 40 FLICKER Producto Técnico - Perturbaciones Frecuencia [%] FDA [%] Distribuidora A. Histograma y distribución acumulada del PST tomando el valor medio de cada medición - conjunto de registros de una semana - individualmente. PST IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 38

39 Perfil diario de flicker Producto Técnico - Perturbaciones 1,80 1,60 1,40 1,20 "Pst " [pu] 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0, Hora IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 39

40 Curvas de Carga. Usuarios Generales 1,60 1,40 1,20 Carga [pu] 1,00 0,80 0,60 Cmed [pu] CSA4 [pu] 0,40 0, Hora IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 40

41 Perfil de flicker a lo largo del año Producto Técnico - Perturbaciones 1,20 1,15 1,10 "Pst " [pu] 1,05 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Mes Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 41

42 Conclusiones de la estadística presentada Muy alto grado de cumplimiento de los límites (mejor en armónicas que en flicker) Valores de TDT muy parecidos en las tres Distribuidoras Perfil diario de TDT semejante a curva de carga de Usuarios Residenciales (mayoritariamente viviendas) Mayores niveles de TDT en invierno Los niveles de TDT en los tres años son muy semejantes Armónicas con comportamiento según distribución LogNormal Perfil diario de flicker semejante a curva de carga de Usuarios Generales (comercios, talleres, pequeñas industrias) Poca vinculación entre el nivel de flicker y la época del año IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 42

43 Detección de Usuarios Perturbadores IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 43

44 Esquema de situación Producto Técnico - Perturbaciones PERTURBACIONES USUARIO Receptor REGLAMENTO Niveles garantizados Valores internacionales Grado de cumplimiento 95 % Resp. PRESTADOR CONTROL Superv.: TDT y Pst. Tendencias 670 mensuales + 45 normalizadas USUARIO Emisor GUÍA Límite de emisión Grado 95 % Resp. USUARIO Sanciones y Penalizaciones Bonificadas a los USUARIOS Regulación y Control APARATOS IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 44

45 Esquema de situación Producto Técnico - Perturbaciones IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 45

46 Límites de Emisión Individuales (Res. ENRE 99/97) Se define el Límite de Emisión Individual de un usuario como aquel nivel de perturbación que puede inyectar en la red en su punto de suministro, y que no podrá ser superado en más de un 5% del tiempo total del período de medición. El Límite de Emisión Individual asignado a un usuario conectado a una red, se determina en función de su potencia contratada, y su nivel de tensión (BT, MT o AT). IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 46

47 Límites de Emisión Individuales para flicker 1- Límite de Emisión Individual para usuarios con tarifa T-1 (P < 10 kw) conectados en BT (U 1kV) Se establece como Límite de Emisión Individual un Pst = 1, medido en el punto de suministro sobre la impedancia de referencia fijada por la Norma IEC para BT. Esta impedancia es: Impedancia de fase: R A + j X A = 0,24 + j 0,15 Impedancia de neutro: R N + j X N = 0,16 + j 0,10 En el caso de suministros monofásicos, la impedancia sobre la que se medirá el Pst es la suma de la de fase y la de neutro. En el caso de suministros trifásicos, la impedancia sobre la que se medirá el Pst es la de fase. IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 47

48 Límites de Emisión Individuales para flicker 2- Límites de Emisión Individuales para usuarios con tarifa T-2 ( 10 kw P < 50 kw) conectados en BT (U 1kV) Se establecen como Límites de Emisión Individuales los valores de Pst indicados en la siguiente Tabla, de acuerdo a la potencia contratada por el usuario, y medidos en el punto de suministro sobre la impedancia de referencia Potencia Contratada (kw) Límites de Emisión Individuales(PST) 10 P< 20 1,00 20 P< 30 1,26 30 P< 40 1,58 40 P< 50 1,86 IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 48

49 Límites de Emisión Individuales para flicker 3- Límites de Emisión Individuales para usuarios con tarifa T-3 (P 50 kw) conectados en BT (U 1kV) o MT (1kV<U<66kV) y/ó en AT (66 kv U 220 kv) Se establecen como Límites de Emisión Individuales los valores de Pst indicados en la siguiente Tabla, de acuerdo a la potencia contratada por el usuario (para cada banda horaria), y medido sobre la impedancia de red en el punto de suministro, o sobre una impedancia tal que produzca una caída de tensión del 3% para la máxima demanda del usuario, la que resulte menor. Usuarios en BT (U 1 kv) S S L MT/ BT K = 1 Usuarios en MT y AT (1 kv <U 220 kv) S S L K CC = 2 Límites de Emisión Individuales (PST) K 1 0,1 K 2 0,005 0,37 0,1<K 1 0,2 0,005<K 2 0,01 0,46 0,2<K 1 0,4 0,01<K 2 0,02 0,58 0,4<K 1 0,6 0,02<K 2 0,03 0,67 0,6<K 1 0,8 0,03<K 2 0,04 0,74 0,8<K 1 0,04<K 2 0,79 IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 49

50 Esquema para la medición de Emisión de flicker Simulador de Línea Normalizada Z Ref VRef V V I IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 50

51 Simulador de Línea Normalizada Diagrama Circuital Producto Técnico - Perturbaciones ENTRADA U L LIMITADOR - + UL R1 R2 R3 U S 1:N SALIDA PINZA FLUKE 80i-110s V I I L - A1 AMP UL Z N UL 63.5Vef I L (16A) Z N IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 51

52 Límites de Emisión Individuales para corrientes armónicas Límites de Emisión Individuales para usuarios con tarifa: T-1, T- 2 conectados en BT y T-3 conectados en BT (U1 kv), MT (1kV<U<66kV) o AT (66 kv U 220 kv) Se establecen como Límites de Emisión Individuales las intensidades armónicas especificadas en la siguiente Tabla. En esta tabla se fijan las intensidades armónicas como valores en unidad de corriente (A) para usuarios con tarifa T1. Para usuarios en tarifas T2 y T3, se fijan como valores porcentuales respecto de la intensidad de carga demandada por el usuario, obtenida a partir de la potencia contratada (para cada banda horaria según corresponda), y considerando un COS de 0,85. IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 52

53 Obtención de Límites de Emisión de armónicas Dist. acumulada [%] DISTORSION DE TENSION THD-F [%] U3/U1 [%] U5/U1 [%] 1 U7/U1 [%] 0, % NIVEL DE COMPATIBILIDAD IEC A GARANTIZAR PRESTADOR 3ª 5 % 5ª 6 % 7ª 5 % ESTADISTICAS 1500 Mediciones 10 % MARGEN NIVEL TENSION DE REFERENCIA A GARANTIZAR (mostradas armónicas impares 3 a 13) Dist. acumulada [%] , I3/I1 [%] I5/I1 [%] I7/I1 [%] I9/I1 [%] I11/I1 [%] I13/I1 [%] ARMONICAS DE CORRIENTE CORRELACION vs Niveles de referencia LIMITE USUARIO NIVEL LIMITES DE EMISION DE CORRIENTES (mostradas armónicas impares 3 a 13) 2 x IEC ª 28,8 % 5ª 14,3 % 7ª 9,6 % IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 53

54 Tabla de límites de Emisión para corrientes armónicas Orden de la armónica Usuarios T1 Usuarios T2 y T3 en BT y MT Usuarios T3 en AT (n) Intensidad armónica máxima, en (A) Intensidad armónica máxima, como % de la corriente de carga contratada. IMPARES NO MÚLTIPLOS DE 3 5 2,28 12,0 6,0 7 1,54 8,5 5,1 11 0,66 4,3 2,9 13 0,42 3,0 2,2 17 0,26 2,7 1,8 19 0,24 1,9 1,7 23 0,20 1,6 1,1 25 0,18 1,6 1,1 > 25 4,5/n 0,2+0,8*25/n 0,4 IMPARES MULTIPLOS DE 3 3 4,60 16,6 7,5 9 0,80 2,2 2,2 15 0,30 0,6 0,8 21 0,21 0,4 0,4 > 21 4,5/n 0,3 0,4 PARES 2 2,16 10,0 10,0 4 0,86 2,5 3,8 6 0,60 1,0 1,5 8 0,46 0,8 0,5 10 0,37 0,8 0,5 12 0,31 0,4 0,5 > 12 3,68/n 0,3 0,5 TDTI (en %) - 20,0 12,0 IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 54

55 Método de seguimiento y Control (Res. 99/97) Puntos de Medida: La Distribuidora realiza la medición en el punto de suministro del Usuario. Equipos para la medición Normalizada: Los mismos que se emplean en las mediciones para controlar a las Distribuidoras. En las de flicker, además, se utiliza el simulador de línea normalizada. Metodología de medición: En el caso de flicker la medición puede ser monofásica, pudiendo seleccionarse la peor fase en cuanto a perturbación emitida. Se mide en intervalos de 10 minutos el Pst que provoca la intensidad consumida por las instalaciones del usuario sobre las correspondientes impedancias equivalentes definidas para cada categoría tarifaria En el caso de armónicas se registran en el punto de suministro las tensiones armónicas, las intensidades armónicas y los correspondientes ángulos de desfase entre ellas, en intervalos de 10 minutos, a fin de determinar el flujo de potencia activa de cada armónica controlada de forma tal de comprobar la responsabilidad del usuario. La medición es trifásica. IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 55

56 Acciones correctoras, penalización y desconexión del suministro Producto Técnico - Perturbaciones En los casos en que el usuario supera los límites de emisión individuales y no cumple con las acciones correctoras en los plazos indicados, es penalizado económicamente previa autorización del Ente. Dicha penalización, es aplicada por la Distribuidora al usuario, como un recargo en la facturación. La penalización no puede superar en 5 veces el monto de la facturación (excluidos impuestos). En caso de superarse, la Distribuidora puede solicitar al Ente la desconexión y por consiguiente la suspensión del suministro al usuario perturbador. IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 56

57 Cálculo de la distorsión penalizable por flicker para un usuario Distorsión Penalizable Individual de Flícker (DPIF): valor de distorsión por fluctuaciones rápidas de tensión detectado en cada intervalo de medida, por encima del Límite de Emisión Individual establecido. Donde: DPIF Psti P stm (k) índice de severidad de flícker de corta duración en el intervalo k de medida (10 minutos) P sti es el Límite de Emisión Individual del usuario bajo control. DPIF k se calcula para cada intervalo k de 10 minutos de cada semana del período de medición, registrándose el P stm (k) y la energía consumida por el usuario E(k) durante cada intervalo k. Existirá penalización si durante más del 5 % del tiempo de medida se ha superado el Límite de Emisión Individual asignado al usuario. En el caso anterior, en cada intervalo (k) registrado con energía consumida emitiendo en exceso (intervalos con DPIF mayor que cero), se utilizarán los siguientes valores de penalización unitaria (U$S/kWh) para el cálculo de la penalización aplicable: La penalización aplicable se calculará como: Penalizacion( U$ S) = k = Max P 0, stm 0 < DPIF k 1 2 * (DPIF k ) 2 U$S/kWh 1 < DPIF k 2 U$S/kWh 2 (k) ( DPIF K P ) sti IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 57 k: DPIFk 1 k: DPIFk > 1 2 E( k) + 2 E( k)

58 Cálculo de la distorsión penalizable por armónicas Distorsión Penalizable de Armónicas (DPIA): distorsión armónica detectada en cada intervalo de medida, por encima de los Límites de Emisión Individuales establecidos, según la siguiente expresión DPIA k = TDTI(k) TDTI Max 0, TDTI Donde: TDTI(k): tasa de distorsión total en corriente registrada en el intervalo de medición k (10 minutos), referida a la corriente contratada por el usuario. TDTI: límite de Emisión en corriente para la distorsión total. I n (k): valor de la intensidad armónica n en el intervalo de medición k que inyecta el usuario en la red medida. El límite y las intensidades medidas son expresados en valores absolutos de corrientes o en valores porcentuales con respecto a la intensidad de carga correspondiente con la potencia contratada por el usuario, según la correspondiente categoría tarifaria. I n : límite de Emisión Individual de la intensidad armónica n. DPIA k se calcula para cada intervalo k del período de medición, registrándose la energía consumida por el usuario E(k) durante cada intervalo k. A efectos del cálculo de TDTI(k) y I n (k) para la evaluación de la DPIA, sólo se considerarán los valores de I n (k) registrados con flujo de potencia activa desde el usuario hacia la red de alimentación, que es cuando las instalaciones del usuario están emitiendo la perturbación de dicha armónica. Existirá penalización si durante más del 5 % del tiempo de medida se ha superado el Límite de Emisión Individual asignado al usuario. En el caso anterior, se aplicarán los siguientes valores de penalización unitaria (U$S/kWh) por la energía consumida en intervalos con DPIA mayor que cero para el cálculo de la penalización aplicable: 0 < DPIA k 1 2 * (DPIA k ) 2 U$S/kWh 1 < DPIA k 2 U$S/kWh La penalización aplicable se calculará como: Penalizacion( U$ S) = 2 ( DPIA K ) n=2 In(k) Max 0, I IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 58 k: DPIAk 1 k: DPIAk > 1 2 E( k) + 2 n I n E( k)

59 Presentación de caso práctico de medición de Armónicas Esquema de la Medición Transformador MT/BT Medición 13,2 KV Datos de la Medición Lugar : Centro de Transformación de Central telefónica. Rectificadores. Potencia del Transformador : 500 KVA Marca del Transformador : SIAM Relación de Transformación : 13200/400 Equipo utilizado : CPM ACE 2000 Período de Medición : Una semana Resultado del procesamiento: Cantidad de Intervalos [%] que hubo violación en alguna fase de U Penalización Unitaria [U$S/kWh] OBSERVACIONES % 0.2 Violación Armónica 11 ra Nota: La energía registrada durante la semana de medición fue aproximadamente kwh IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 59

60 Histograma de armónica 11 ra en una fase de tensión U11/U1 en fase 3 Frecuencia [%] U11/U1 [%] Nota: El valor máximo permitido para la armónica 11 ra en tensión es 3.5 %. Por lo tanto se observa que, en la fase 3, durante los 1008 períodos de medición se produjo violación. IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 60

61 Perfil de la armónica 11 ra en la semana de medición U11/U1[%] f1 U11/U1[%] f2 U11/U1[%] f3 I11/I1[%] f1 I11/I1[%] f2 I11/I1[%] f /4/97 10:10 2/4/97 14:10 2/4/97 18:10 2/4/97 22:10 3/4/97 02:10 3/4/97 06:10 3/4/97 10:10 3/4/97 14:10 3/4/97 18:10 3/4/97 22:10 4/4/97 02:10 4/4/97 06:10 4/4/97 10:10 4/4/97 14:10 4/4/97 18:10 4/4/97 22:10 5/4/97 02:10 5/4/97 06:10 5/4/97 10:10 5/4/97 14:10 5/4/97 18:10 5/4/97 22:10 6/4/97 02:10 6/4/97 06:10 6/4/97 10:10 6/4/97 14:10 6/4/97 18:10 6/4/97 22:10 7/4/97 02:10 7/4/97 06:10 7/4/97 10:10 7/4/97 14:10 7/4/97 18:10 7/4/97 22:10 8/4/97 02:10 8/4/97 06:10 8/4/97 10:10 8/4/97 14:10 8/4/97 18:10 8/4/97 22:10 9/4/97 02:10 9/4/97 06:10 Fecha y Hora Se han graficado las tensiones y corrientes en las tres fases referidas a sus fundamentales. Se observa cierta correlación entre las corrientes y tensiones armónicas. IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 61

62 Diagramas de correlación Ih vs. Uh Producto Técnico - Perturbaciones Son utilizados para estimar si determinada armónica es producida por el Usuario. Para ello se grafica la coordenada de tensión y corriente de la armónica h para cada intervalo k. Luego se observa el valor Uh para Ih nula. Para el caso anterior (h=11): U11 [V] I11 [A] Coeficientes de la estimación lineal : Z11=0.175 Ω ; U11(0)=0 V Por lo que se concluiría que la armónica 11 ra es producida por la emisión del Usuario. IITREE - UNLP Calidad del Servicio Eléctrico 62