REPORTE DE SERVICIO EN SITIO

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1 REPORTE DE CALIDAD DE ENERGIA Fecha de inicio de trabajo 14 de septiembre de 2017 Elaborado por : Julio Fuentes Fecha fin de trabajo 18 de septiembre de 2107 LOCACION: País / Cuidad Iztapalapa CDMX Ubicación GoogleEarth Numero de Medidor CFE66H72N Cliente o Razón Social Nombres de los Samuel Valle / Alfonso Datos personales de participantes en el Gutierrez los participantes servicio Central Abasto de Pescado, CDMX 19 22'9.81"N / 99 5'54.19"W Samuel.valle@oss.mx INDICE 1. OBJETIVO DE LA MEDICION 2. DATOS DE EQUIPO Y DETALLE DE COMO SE EFECTUO LA MEDICION 3. EVIDENCIAS Y RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MEDICION 4. INTERPRETACION DE RESULTADOS 5. CONCLUSION Página 1

2 1 PROPOSITO DEL ESTUDIO DE CALIDAD DE ENERGIA Verificar que la medición realizada corresponda a las cargas propias de la instalación y determinar si el consumo de energía es el que indica el recibo de CFE. 2 DATOS / EQUIPO DE COMO SE REALIZO LA MEDICION 2.1 Se cuenta con el recibo de CFE de fecha 28AGO2017 QUE TAMBIEN INDICA EL CONSUMO EN KWh / $ IMPORTE desde AGO El equipo para esta medición es un Analizador de energía modelo NEXUS El procedimiento está disponible en: Foto de equipo de prueba que se usa para realizar la medición de calidad de energía, y sus componentes Ganchos conectados al equipo de prueba, para medir la corriente de las fases Pinzas conectadas al tablero L37b, para medir voltaje de las fases Multimedidor NEXUS Display conectado al equipo, para visualizar tanto voltajes como corriente de las fases 3 DATOS / RESULTADOS OBTENIDOS POR LA MEDICIÓN Y GRAFICOS 3.1 El Nexus 1250 cuenta con un módulo de memoria que le permite registrar cualquier parámetro eléctrico como los medidores que instala CFE. Entre estos parámetros, podemos mencionar: Voltaje FASE a NEUTRO (AN / BN / CN) Y Voltaje ENTRE FASES VAB / VBC / VAC Corrientes POR FASE IA / IB / IC Frecuencia POTENCIA REAL (KW) / POTENCIA REACTIVA (VA) / POTENCIA APARENTE (VAR) FACTOR DE POTENCIA Todas las mediciones registradas en la memoria del NEXUS 1250, se guardan en la PC para generar los gráficos de cada parámetro eléctrico, y realizar la interpretación correspondiente. Los datos capturados fueron POR 5 DIAS (jueves 14 - lunes 18 de septiembre de 2017). Página 2

3 4 GRAFICOS 4.1. Una vez realizado el análisis con el software Communicator, se obtuvieron las siguientes graficas que se guardaron en la memoria del NEXUS En estas graficas podremos ver los valores máximos / mínimos / promedios, encontrados. GRAFICA VECTORIAL TRIFISICA DE VOLTAJE CORRIENTE DE FASES Esta grafica nos indica en forma vectorial, las magnitudes de cada fase en Voltaje y Corriente. La grafica nos indica UN SISTEMA TRIFISICO BALANCEADO, CON EQUIDISTANCIA entre las fases (120 grados de desfasamiento) y PROPORCIONALIDAD (los ángulos de cada fase en corriente están adelantados grados, con respecto al voltaje de las fases A, B, C.) Página 3

4 VOLTAJES ENTRE FASES (Vab-Vbc-Vac) INTEPRETACION DE RESULTADOS PARA VOLTAJES ENTRE FASES Se encontraron 4139 registros de VOLTAJE ENTRE FASES el día que efectuamos la medición. La norma de referencia para este tipo de estudios de CFE es: L CALIDAD-ENERGIA_1.pdf Página 4

5 Si consideramos que el voltaje de referencia es de 220 por fase y la norma CFE (Pag 4 de 17) permite una DESVIACION de +/- 4% en cada fase, (esto es 8.8 arriba y un 8.8 abajo con respecto al valor de referencia). Por lo tanto, en valor esperado en el MAXIMO deberá ser de y el valor MINIMO esperado es Se observa el comportamiento en la gráfica y el recuadro de los valores de MAX / MIN / AVERAGE, podemos apreciar que el valor promedio de las mediciones CUMPLE con las desviaciones permitidas por la norma CFE L en las 3 fases monitoreadas (AB / BC / CA) EL PROMEDIO ENTRE FASES DE VOLTAJE FUE: (FASE AB) (FASE BC) (FASE CA) RESULTADO: EL SUMINISTRO DE ENERGIA QUE ENVIA CFE, CUMPLE PARA EL VOLTAJE ENTRE FASES DE ACUERDO A LA MISMA NORMA CFE L Página 5

6 CORRIENTES POR FASE Ia / Ib / Ic REPORTE DE SERVICIO EN SITIO Grafica1 INTEPRETACION DE RESULTADOS PARA CORRIENTES DE CADA FASE se analizaron los 4139 registros de corrientes que se obtuvieron del medidor, las corrientes de la fase a, b y c llevan la misma carga en todos los periodos de trabajo la medición del sistema fue de POCO MENOS DE 4 DIAS CORRIDOS (96 horas). Se observa que el dia 15 SEP 2017, se apagaron las cargas a las 4:01 Hrs y volvieron a encender a las 11:00 hrs. De ahí en adelante, se mantuvo en operación durante las siguientes 72 hrs, apagándose nuevamente EL 18 SEP 2017 a las 4:00hrs. Página 6

7 FRECUENCIA INTREPRETACION DE RESULTADOS DE FRECUENCIA En la gráfica de frecuencia podemos ver que, con los 4139 registros, analizador por el equipo de prueba. La frecuencia se mantiene constante, conforme al tiempo transcurrido. Una variación en la frecuencia se traduce en un cambio de velocidad en los motores de corriente alterna haciendo que se generen armónicos y estos afectan la eficiencia de los compresores. El valor promedio fue: FRECUENCIA MAX (60.091) FRECUENCIA MIN (59.927) FRECUENCIA PROMEDIO (60.003) RESULTADO: CUMPLE EL SISTEMA EN EL VALOR DE LA FRECUENCIA Página 7

8 Mediciones de POTENCIA VA (APARENTE) / VAR (REACTIVA) / W (REAL) INTREPRETACION DE RESULTADOS DE MEDICION DE POTENCIA En la gráfica de potencia nos indiaca un comportamiento semejante al de la corriente. Esto indica que si la corriente aumenta, la potencia se incrementa y por lo tanto CFE factura mas Kw/Hora En la gráfica, de los 4139 registros analizados de potencia. El comportamiento fue el siguiente: Aproximadamente a las 10:30 am del día jueves 14 de septiembre (cuando comienza la medición), se ve que la potencia de los VA y Watts es constante por lapsos de 6 horas aproximadamente, hasta la 4:00 am cuando desaparecen las cargas. Los siguientes días se ven semejantes (pero ya no desaparece la carga). Este comportamiento tiene una duración igual, en promedio de 6:00 Hrs. ESTO INDICA LOS ARRANQUES Y PAROS DE LOS COMPRESORES. Página 8

9 El medidor registro un consumo promedio de: VA total ( ) VAR total ( ) Watts totales ( ) RESULTADO: los watts totales divididos entre 24 horas cuantifican 255 Kw/Hr MEDIDOS POR EL NEXUS 1250 EN EL PERIODO DE MONITOREO EFECTUADO Este número se aproxima al que indica el recibo CFE EN PROMEDIO DIARIO EN KW/h DE FECHA 28 AGO Este mismo recibo indica el consumo TOTAL EN KW/h de los bimestres anteriores: Página 9

10 Para saber EN CUALQUIER BIMESTRE, el consumo promedio diario. Solo hay que dividir el total de Kw/h entre 60 dias. Asi entonces para el periodo MAS ALTO DE (09FEB17/07ABR17) quedaría un CONSUMO PROMEDIO DIARIO: / 60=279 kwh. Para el periodo MAS BAJO DE (11AGO15/07OCT15) quedarían: / 60=195 kwh Para determinar el promedio entre el MAS ALTO Y EL MAS BAJO: ( ) / 2=237 kwh Asi entonces el medidor determina que el consumo diario en kwh es de 255 y los recibos indican 237. Esto da una diferencia del 7% POR LO QUE LA MEDICION ES CONFIABLE Y CORRESPONDE A LA FACTURACION DE CFE Página 10

11 FACTOR DE POTENCIA INTERPRETACION DE RESULTADO DE FACTOR DE POTENCIA Se analizaron los 4139 registros de LAS TRES FASES, dando la suma total de Factor Potencia. Para poder obtener el FACTOR de POTENCIA, debemos de realizar la siguiente formula: Página 11

12 RESULTADO: EL SISTEMA TIENE UN VALOR DE FACTOR DE POTENCIA ATRASADO (0.809) QUE ESTA FUERA DE LA NORMA CFE. 5. CONCLUSIONES: 5.1 El comportamiento del sistema, al cual se le realizó este monitoreo de energía nos deja ver que la FACTURACIÓN EFECTUADA POR LA CFE ES CORRECTA Y COINCIDE CON EL CONSUMO DE LA INSTALACIÓN. 5.2 Este medidor está en tarifa 02 (CONSUMO GENERAL / TARIFA BIMESTRAL) POR LO QUE NO está midiendo los parámetros aplicables a una instalación comercial que debe ser tarifa 03. En tarifa 03 aparte de que el cobro será mensual, LA CFE AGREGA EL CONCEPTO DE DEMANDA MAXIMA Y CARGO POR FACTOR DE POTENCIA. 5.3 DE ACUERDO A LO QUE REGISTRO EL MEDIDOR, ESTA INSTALACION TENDRIA QUE SUMAR AL GARGO MENSUAL DE FACTURACION (SI ESTUVIERA EN TARIFA 03), UN COSTO AGREGADO DE APROXIMADAMENTE UN 20-30% ADICIONAL POR DEMANDA MAXIMA A LO QUE VIENE PAGANDO ACTUALMENTE. 5.4 IGUAL TENDRIA QUE ASUMIR UN 5-10% ADICIONAL POR PENALIDAD AL TENER BAJO FACTOR DE POTENCIA. 6. RECOMENDACIONES ANTES DE CAMBIAR A TARIFA 03 SE DEBE BUSCAR LA EFICIENCIA EN EL CICLO DE REFRIGERACION Y BUSCAR LOS AHORROS HACIENDO UN USO INTELIGENTE DE LOS COMPRESORES / ASCENSOR DE CARGA. RECOMIENDO LEER ESTOS ARTICULOS PARA ENTENDER LOS CONCEPTOS DE LOS PUNTOS 5.2 Y 5.3: BOLETIN DE CFE PARA ENTENDER EL CONCEPTO DE DEMANDA MAXIMA: BOLETIN CFE QUE ES EL FACTOR DE POTENCIA Página 12

13 Beneficios al corregir al factor de potencia Disminución de pérdidas en los conductores. Reducción de las pérdidas de las caídas de tensión. Aumento de la disponibilidad de potencia de transformadores y líneas. Incremento de la vida útil de las instalaciones eléctricas. Reducción del costo de su facturación de energía eléctrica. FACTOR DE POTENCIA Ahorra energía corrigiendo tu factor de potencia Para proteger su instalación eléctrica interna y recibir una calidad de servicio adecuada, es muy útil que usted esté informado acerca de la importancia del factor de potencia de su consumo. Qué es el Factor de Potencia? Es un indicador sobre el correcto aprovechamiento de la energía, de forma general es la cantidad de energía que se ha convertido en trabajo. El factor de potencia puede tomar valores entre 0 y 1, lo que significa que: IMPORTANTE: 0 Muy Malo 90 1 Excelente El costo del banco de capacitores puede tener un retorno de inversión muy corto, debido al ahorro que se obtiene, al evitar los cargos por bajo factor de potencia en su recibo de energía eléctrica. Recuerde que es necesario realizar un estudio completo de calidad de la energía, con el fin de identificar las armónicas del sistema eléctrico y poder definir el equipo de acuerdo a sus necesidades. El valor ideal del factor de potencia es 1, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo. Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo útil. 4 1

14 Considerando lo anterior el factor de potencia por debajo del 90% significa energía desperdiciada por su empresa y en consecuencia un incremento innecesario en el importe de su facturación por este concepto. De acuerdo al comportamiento del factor de potencia se aplica una penalización cuando el f.p. es < al 90% o bonificación cuando el f.p. es > al 90% conforme a lo siguiente: CONCEPTO BONIFICACIÓN PENALIZACIÓN ] ] FÓRMULA % MÁXIM0 APLICABLE 90 1 x 100 F.P. ] 2.5 ( ) 90 ( 1 F.P. ) ] x Origen del bajo Factor de Potencia La mayoría de los equipos eléctricos utilizan potencia activa o real que es la que hace el trabajo real y utilizan también la potencia reactiva, la cual no produce un trabajo físico directo en los equipos. Un alto consumo de energía reactiva puede producirse como consecuencia principalmente de: Un gran número de motores. Presencia de equipos de refrigeración y aire acondicionado. Una sub-utilización de la capacidad instalada en equipos electromecánicos, por una mala planificación y operación en el sistema eléctrico de la industria. Un mal estado físico de la red eléctrica y de los equipos de la industria. Cómo corregir su factor de potencia? Ya que el bajo factor de potencia se origina por la carga inductiva, que algunos equipos requieren para su funcionamiento, es necesario compensar este consumo reactivo mediante bancos de capacitores y/o filtros de armónicas (Carga lineal y no lineal). Se pueden manejar tres arreglos para la aplicación de capacitores, los cuales pueden combinarse entre sí según el arreglo que más beneficie en cada caso. Compensación individual: Únicamente estaría en servicio cuando opere la carga a controlar. Compensación en grupo: Varias cargas de igual capacidad y periodo de trabajo, se pueden compensar con un capacitor en común, en un punto único como un centro de carga. Problemas técnicos Además del incremento en el importe de la facturación, un bajo factor de potencia también deriva en los siguientes problemas: Mayor consumo de corriente. Aumento de las pérdidas en conductores. Desgaste prematuro de los conductores. Sobrecarga de transformadores y líneas de distribución. Incremento en caídas de voltaje. Compensación central: Cargas distintas que operan a diferentes períodos pueden ser compensadas, con un banco único de capacitores, conectado usualmente a la entrada de la instalación, el cual mejora el nivel de voltaje pero no reduce las pérdidas. 2 3

15 Cuando a presar de la instalación de equipos de control de la demanda, no se obtienen los resultados deseados puede derivarse de las siguientes causas: Mal diseño Falta de mantenimiento Falta de capacitación del personal operativo Mala priorización de cargas y de los tiempos de desconexión y reconexión. Condiciones ambientales inadecuadas. Ventajas al administrar y controlar la demanda de energía eléctrica Al establecer estrategias de cambio de hábitos de consumo de la energía eléctrica se obtienen los siguientes beneficios: Para el cliente: Conocimiento de la estructura tarifaria del personal operativo. Involucramiento del personal para conocer todas las etapas del proceso. Crecimiento de la cultura del ahorro en la organización. Disminución del consumo en el horario punta. Disminución de la demanda facturable. Disminución del cargo por demanda kw. Disminución del cargo por consumo kwh. Disminución del 20 al 30% en el importe de su facturación. Empresas más competitivas. Para el suministrador: Reducir el requerimiento de demanda en el horario punta, generando estabilidad en el sistema eléctrico nacional. Disminución de pérdidas por el sobrecalentamiento de los equipos. Aumento de la vida útil de los equipos. Diferir las inversiones en infraestructura. ADMINISTRACIÓN Y CONTROL DE SU DEMANDA DE ENERGÍA El costo de la energía representa un porcentaje elevado dentro de los gastos de operación de cualquier organización, motivo por el cual es de vital importancia el establecimiento de estrategias operativas para hacer uso eficiente de la energía y obtener como consecuencia ahorros económicos. Definición de demanda máxima: Se puede definir como la máxima coincidencia de cargas en un intervalo de tiempo. El medidor de energía almacena la lectura correspondiente al máximo valor registrado de demanda (kw) en intervalos de 15 minutos del periodo de facturación. Las tarifas eléctricas de uso general de baja y media tensión de más de 25 kw contratados incluyen, además del cargo por consumo (kwh) un cargo por demanda máxima (kw), este aspecto es de suma importancia y requiere un debido control del proceso. kwh GRÁFICA DEMANDA MÁXIMA SABÍA QUÉ?......EL CARGO DIRECTO POR DEMANDA PUEDE REPRESENTAR DEL 20% AL SIN ADMINISTRACION 30% DE CARGA DE CON ADMINISTRACION DE CARGA SU FACTURACIÓN Administración y control de la demanda de energía El control y administración de la demanda, son todas las actividades, encaminadas, a optimizar el uso de la capacidad del equipo instalado, tanto de los usuarios como de los suministradores de energía eléctrica que consiste en reducir o controlar la demanda en kw durante un período de tiempo, comúnmente en el horario de mayor costo de la energía, optimizando la operación de los equipos eléctricos sin afectar el proceso de producción. HORAS 4 1

16 En términos generales, es la acción de interrumpir por intervalos de tiempo la operación de cargas eléctricas que inciden directamente sobre la demanda facturable, a fin de reducir o limitar los niveles de consumo en razón de los precios tarifarios comúnmente conocido como cambio de hábito de consumo. Es importante señalar que el cambio de hábito de consumo, se plantea como una alternativa de ahorro económico en sistemas eficientes ya que actualmente el cargo por demanda representa entre un 20 a un 30% de la facturación eléctrica, además de la reducción en el cargo por demanda, también se verá reflejado en el cargo por consumo en el horario punta. Por lo anterior, se requiere que las personas que están aplicando este tipo de programas tengan un amplio conocimiento del proceso productivo de la empresa y su capacidad de flexibilidad. Asimismo, tener conocimientos sobre los consumos horarios, particulares y totales, además de los costos de producción y su balance. El cambio de hábito, no es disminuir el consumo de energía, se trata de hacer un uso más eficiente y efectivo de la potencia que se demanda. Sin embargo en el proceso de análisis, para controlar las cargas se encontrarán innumerables vicios ocultos, que podrán ser evaluados por los expertos de cada proceso para erradicarlos y de esta manera reducir significativamente el uso de energía eléctrica. Métodos para administrar y controlar la demanda: La demanda máxima puede ser administrada y controlada manualmente o con ayuda de dispositivos automáticos. Manual: El personal coordina la operación de los equipos en función del proceso de producción a fin de evitar los picos de cargas innecesarias. Tiene limitaciones en cuanto a rapidez y precisión por el factor humano. Automático: Se programan los equipos a través de dispositivos electrónicos o mecánicos para controlar los picos de demanda. Sin importar el tipo de control que se utilice, debe conocerse el proceso de producción perfectamente, ya que de ahí se toman los datos para realizar la optimización, tales como: Información de valores de producción y energía necesarios. La identificación del día y la hora en que ocurre la demanda máxima y las cargas que contribuyen a la misma. La identificación de los equipos que pueden sacarse de operación sin afectar el proceso de producción. Es recomendable comenzar con un método manual de control de demandas antes de automatizar este proceso. Problemáticas Identificadas: Los métodos y tecnología para el control de la demanda eléctrica continua avanzando, sin embargo se pueden presentar dificultades en su implementación debido a los siguientes factores: Desconocimiento de la estructura tarifaria (Horarios base, intermedio, semipunta y punta.). Desconocimiento del concepto de demanda máxima y demanda facturable. Desconocimiento de los beneficios económicos que pueden lograrse. kwh GRAFICA DEMANDA MAXIMA Es necesario un amplio conocimiento del proceso para priorizar por tiempos las cargas que se desconectaran y reconectarán, antes de instalar los equipos que controlaran de forma automática la demanda SIN ADMINISTRACION DE CARGA CON ADMINISTRACION DE CARGA HORAS 2 3