CURSO DE FORMACIÓN BÁSICA PARA DISTRIBUIDORES (EfE) Dpt. Técnic O Innva Septiembre 2013 1
Clasificación tarifas eléctricas TUR 2.0 A Pc 10 KW 2.0 DHA (*) Pc 10 KW BAJA TENSIÓN (BT) 2.1 A 10 KW Pc < 15 KW NO TUR 2.1 DHA (*) 10 KW Pc <15 KW 3.0 A Pc >15 KW (*) DH = Discriminación Hraria ALTA TENSIÓN (AT) 1KV U<3KV 3.1 A Pc 450 KW 1KV U<36KV 6.1 A Pc > 450 KW 2
Clasificación tarifas eléctricas T.U.R. (Tarifa de Últim Recurs) La Tarifa Eléctrica de Últim Recurs (TUR), es una tarifa fijada pr el Gbiern de España sbre el preci de la electricidad. Es decir, es una tarifa eléctrica establecida pr elgbiern. Su imprte es revisad trimestralmente, aunque se han prducid revisines fuera de plaz y cn efects retractivs. Esta tarifa nace cn la desaparición de las Tarifas Reguladas para ls clientes de Baja Tensión cn más de 10kW de ptencia cntratada. El Gbiern creó una tarifa refugi a la que pudieran acgerse ls cnsumidres sin bligación de pasarse al mercad libre,designand a cinc Cmercializadras de Últim Recurs para aplicarla. Puede acgerse a ella cualquier cnsumidr cn una ptencia cntratada inferir a 10kW, es decir casi tds ls hgares de España. Qué pasa si tienes más de 10kW de ptencia cntratada? A diferencia de ls usuaris cn mens de 10kW que pueden escger entre estar en el mercad regulad en el mercad liberalizad, en este cas tienes la bligación de estar en el mercad liberalizad y se te aplica una penalización pr n estarl. 3
Estructura de las tarifas 4
Discriminación hraria (2.0 y 3.0) 5
Discriminación hraria (3.1A) 6
Discriminación hraria (6.1A) 7
La Factura: (Lecturas) Tmems cm referencia ls dats crrespndientes a las lecturas del cntadr de un punt de suministr (en nuestr cas: Industria metalúrgica de mecanizads CNC). Perid entre lecturas: 31 días Tarifa de Acces: 3.0A (hja 2 de la factura) 8
La Factura: (Facturación) De ls dats de la lectura: (hja 1 de la factura) 9
La Factura: (Penalización pr excess de reactiva) La facturación del cnsum eléctric para punts de suministr cuya ptencia cntratada >10 KW cntempla una suplement pr exces de energía reactiva cnsumida. Cn ell se intenta prmcinar la eficiencia energética mediante la penalización ecnómica de ls cnsums ineficientes y se tarifica según el factr de ptencia, indicadr que permite cuantificar a nivel glbal en tda una instalación la energía activa respect al ttal cnsumida. Este términ se aplica sbre tds ls períds tarifaris, except en el períd 3, para las tarifas 3.0A y 3.1A, y en el períd 6, para las tarifas 6.X de seis perids, siempre que el cnsum de energía reactiva exceda el 33% del cnsum de activa durante el períd de facturación cnsiderad y únicamente afectará a dichs excess. El preci del cnsum de reactiva en exces de este valr se establece en /kvar.h. 10
La energía eléctrica La energía eléctrica es una frma de energía que se manifiesta cm cnsecuencia del mvimient de las cargas eléctricas que se prduce a través de un cnductr metálic cuand este se cnecta entre ds punts. Energía eléctrica Energía mecánica. Energía térmica. Energía lumínica. 11
Cncepts básics VOLTIO Unidad de medición de la diferencia de ptencial eléctric tensión eléctrica, cmúnmente llamad vltaje. Es la diferencia de ptencial entre ds punts en un cnductr que transprta una crriente de 1 amperi, cuand la ptencia disipada entre ls punts es de 1 Watt. En España el vltaje es de 230V / 400V. CORRIENTE ELÉCTRICA La crriente eléctrica intensidad eléctrica es el fluj de carga eléctrica pr unidad de tiemp que recrre un material cnductr. Se debe al mvimient de las cargas (nrmalmente electrnes) en el interir del material. Se mide en amperis. Es la cantidad de electrnes que pasan pr un cnductr. 12
Cncepts básics AMPERIO El amperi (símbl A), es la unidad de intensidad de crriente eléctrica. Unidad de medida de la crriente eléctrica. Es la cantidad de carga que circula pr un cnductr en una unidad de tiemp WATIO Unidad de la ptencia. Ptencia (P) requerida para realizar un trabaj a razón de 1 juli (jule) pr segund. CALCUAR kw V x A = W (EN TRIFÁSICA EL VOLTAJE = 400V) (400 x A = W) / 1.000 = kw 13
Cncepts básics JULIO Jule (J). Es el trabaj (W) hech pr la fuerza de un Newtn(*) actuand sbre la distancia de 1 metr. (*)Newtn es una unidad de medida de fuerza. La fuerza se calcula mediante la fórmula fuerza = masa * aceleración OHMIO Unidad de medición de la resistencia eléctrica, representada pr la letra griega (Ω)mega. Es la resistencia que prduce una tensión de 1 vlti cuand es atravesada pr una crriente de 1 amperi. LEY DE OHM Según la Ley de Ohm, un dispsitiv tiene una resistencia de un hmi si una tensión de un vlti prduce una crriente de un amperi. 14
Cncepts básics VOLTAMPERIO El vltiamperi, de símbl VA y también llamad vltamperi, vltampere, vlt-amperi, y vlti-amperi, es la unidad de la ptencia aparente. Dimensinalmente se crrespnde cn el vati. Su múltipl el kva (kilvltiamperi) se deletrea a menud cm kabea, cm si se tratara de una sigla, y designa la ptencia aparente de un aparat eléctric de características principalmente inductivas cuand funcina cn crriente alterna. Cuand ns dan cm dat kva, están sumand a la ptencia "útil" (kw) la ptencia reactiva (KVAr), indicand el cnsum aparente aprte ttal de ptencia. 15
La Energía Eléctrica. (Prefaci) Ante td resaltar que tds ls cncepts que se van a relacinar en el transcurs de esta presentación y que hacen referencia a aspects cualitativs de la energía eléctrica, n sn cncepts físics, sin meramente electrtécnics. Así hablarems de términs cm: Energía activa, Energía reactiva (inductiva capacitiva), y Energía aparente. L mism para crrientes y ptencias. 16
Crriente Cntinua (CC) La crriente cntinua la prducen las baterías, las pilas y las dinams. Entre ls extrems de cualquiera de ests generadres se btiene una tensión cnstante que n varia cn el tiemp. Además al cnectar el receptr (una lámpara pr ejempl) la crriente que circula pr el circuit es siempre cnstante, y n varia de dirección de circulación, siempre va en la misma dirección, es pr es que el pl psitiv (+) y el pl negativ ( ) snsiemprels misms. Lueg en CC (crriente cntinua DC) la tensión siempre es la misma y la Intensidad de crriente también. 17
Crriente Alterna (CA) Este tip de crriente es prducida pr ls alternadres y es la que se genera en las centrales eléctricas. Crriente eléctrica en la que la magnitud (intensidad) y dirección varían cíclicamente. La frma de nda de la crriente alterna más cmúnmente utilizada es la de una nda senidal, puest que se cnsigue una transmisión más eficiente de la energía. 18
Diferencias principales La primer y principal diferencia es que la crriente directa crriente cntinua, tiene un pl negativ y un pl psitiv, mientras que la crriente alterna, va alternand la plaridad varias veces pr segund. La tra gran diferencia es que la Crriente Alterna es psible transprtarla a mucha distancia, pr es es la que se utiliza en plantas urbanas e industriales, y vems su cablead en las rutas pr muchs kilómetrs de distancia, mientras que la Crriente Directa Cntinua, al transprtarse pr largas distancias pierde tensión en frma cnsiderable l que hace llegar una tensión much mas baja. 19
Receptres Eléctrics Td dispsitiv, aparat máquina capaz de transfrmar la energía eléctrica que recibe en cualquier tr tip de energía (mecánica, calrífica, lumínica, química, etc.). Existen distints tips de receptres en función del tip de energía que prprcinan: 20
Tips de Receptres Eléctrics LUMÍNICOS Transfrman la energía eléctrica en luz. (Ej.: Cualquier tip de lámpara.) Luminaria = Artefact cmplet, sprte + pantalla + prtalámparas. Lámpara = Fuente de luz (Bmbilla). (Tiene en su interir un filament que se pne incandescente cuand circula crriente eléctrica en su interir). MECÁNICOS Máquinas dispsitivs que transfrman la energía eléctrica en mvimient (energía mecánica). (Ej.: Mtres eléctrics) 21
Tips de Receptres Eléctrics TÉRMICOS Transfrman la energía eléctrica en calr. Cualquier aparat que tenga una resistencia eléctrica (filaments). La resistencia eléctrica es el element que transfrma la energía eléctrica en energía calrífica. (j.: Estufas, planchas, calentadres, hrnills ) Se fundamentan en la Ley de Jule La energía absrbida pr un cnductr al ser recrrid pr una crriente eléctrica se transfrmaíntegramente en calr Efect Jule: Si en un cnductr circula crriente eléctrica, parte de la energía cinética de ls electrnes se transfrma en calr debid al chque cn ls átms del material cnductr pr el que circulan, elevand la temperatura del mism. Cnductr: element que permite el pas de la electricidad, camin pr el cual circulan ls electrnes. Tds ls metales y ls hils y cables de metal: (cbre, plata, r, alumini ). (Ej.: Estufas, secadres, planchas, hrnills ) 22
Tips de Receptres Eléctrics ACÚSTICOS Aparats dispsitivs que transfrman la energía eléctrica snid. (Ej.: Timbres, zumbadres, avisadres, alarmas ) ELECTROQUÍMICOS Transfrman la energía eléctrica en energía química, dand lugar a reaccines químicas. (Ej.: Células electrónicas). 23
CORRIENTE MONOFÁSICA Tips de Crriente Sedenminacrrientemnfásicaalaquesebtienedetmarunafasede la crriente trifásica y un cable neutr. En España y demás países que utilizan valres similares para la generación y trasmisión de energía eléctrica, este tip de crriente facilita una tensión de 230 vltis, l que la hace aprpiada para que puedan funcinar adecuadamente la mayría de electrdméstics y luminarias que hay en las viviendas. Desde el centr de transfrmación más cercan hasta las viviendas se dispnen cuatr hils: un neutr (N) y tres fases (R, S y T). Si la tensión entre ds fases cualesquiera (tensión de línea) es de 400 vltis, entre una fase y el neutr es de 230 vltis. En cada vivienda entra el neutr y una de las fases, cnectándse varias viviendas a cada una de las fases y al neutr; est se llama crriente mnfásica. Si en una vivienda hay instalads aparats de ptencia eléctrica alta (aire acndicinad, mtres, etc., si es un taller una empresa industrial) habitualmente se les suministra directamente crriente trifásica que frece una tensión de 400 vltis.. 24
Tips de Crriente CORRIENTE TRIFÁSICA Se denmina crriente trifásica al cnjunt de tres crrientes alternas de igual frecuencia, amplitud y valr eficaz que presentan una diferencia de fase entreellasde120, y están dadas en un rden determinad. Cada una de las crrientes que frman el sistema se designa cn el nmbre de fase. La generación trifásica de energía eléctrica es más cmún que la mnfásica y prprcina un us más eficiente de ls cnductres. La utilización de electricidad en frma trifásica es mayritaria para transprtar y distribuir energía eléctrica y para su utilización industrial, incluyend el accinamient de mtres. Las crrientes trifásicas se generan mediante alternadres dtads de tres bbinas grups de bbinas, arrlladas en un sistema de tres electrimanes equidistantes angularmente entre sí. 25
Tips de Crriente El sistema trifásic presenta una serie de ventajas tales cm la ecnmía de sus líneas de transprte de energía (hils más fins que en una línea mnfásica equivalente) y de ls transfrmadres utilizads, así cm su elevad rendimient de ls receptres, especialmente mtres, a ls que la línea trifásica alimenta cn ptencia cnstante y n pulsada, cm en el cas de la línea mnfásica. 26
Ventajas de la crriente alterna Permite aumentar disminuir el vltaje tensión pr medi de transfrmadres. Se transprta a grandes distancias cn pca de pérdida de energía. Es psible cnvertirla en crriente cntinua cn facilidad. Al incrementar su frecuencia pr medis electrónics en miles millnes de cicls pr segund(frecuencias de radi) es psible transmitir vz, imagen, snid y órdenes de cntrl a grandes distancias, de frma inalámbrica. Ls mtres y generadres de crriente alterna sn estructuralmente más sencills y fáciles de mantener que ls de crriente directa. 27
Red de distribución eléctrica 28
La Ptencia Eléctrica. (P, Q y S) En Electrtecnia se manejan tres cncepts de ptencia: Ptencia Activa (P) Ptencia Reactiva (Q) Ptencia Aparente (S) La relación entre ellas es : S 2 =P 2 +Q 2 29
La Energía Activa. E a (KW. h) Para accinar una máquina, cm es el cas de esta prensa excéntrica, se precisa de un mtr. (p. ej.: 35 KW) Si este mtr es eléctric, en cnsecuencia será necesari un suministr de energía eléctrica. A la energía eléctrica que ns prprcina trabaj útil (ls 35 KW del mtr), en un equip instalación, le llamams Energía Activa. Se mide pr l general en KW. h. (Kilvatis hra). Se ascia al cncept Cnsum Energía variable en las facturas eléctricas. 30
La Energía Reactiva. E r (KVAr. h) Para el funcinamient de un mtr eléctric es necesaria la existencia de un camp magnétic. Dich camp magnétic es generad mediante una crriente eléctrica, denminada crriente magnetizante reactiva. Esta crriente crriente reactiva da rigen a una nueva manifestación de la energía eléctrica: la denminada Energía Reactiva. Se mide pr l general en KVAr.h. (Kilvlti Amperis reactivs hra). La energía reactiva se caracteriza prque n crea ningún trabaj útil, y pr l general se genera en rigen para cubrir las necesidades antes descritas. 31
La Energía Aparente. E s (KVA. h) Es la energía que tmams realmente de la red de distribución eléctrica para cubrir tdas nuestras necesidades. Es la resultante de la suma vectrial de las energías activa (E a ) y reactiva (E r ). Si tmams aquel cas particular de una industria metalúrgica de mecanizads, para el perid de tiemp cnsiderad: E a = 31.257 KW. h E r = 15.884 KVAr. h E s2 = E a2 + E r 2 cn l cual btendríams que E s = 35.061 KVA. h La red ns ha debid de suministrar 35.061 KVA. h para aprvechar cm útiles tan sl 31.257 KW. h. (l que la cmpañía realmente ns factura) (*) Las unidades l sn tan sl a efects de identificar la característica de la magnitud. 32
Cs φ. Define la relación entre la Ptencia (Energía) aparente y la Ptencia (Energía) activa. cs φ =P/S=E a /E s Su valr está cmprendid entre 0 y 1 Un valr baj del cs φ para un mism sistema instalación, cmprta: Mayr demanda de crriente. Mayr dimensinad de generadres. Un valr alt del cs φ, y cuant mas se acerque a la unidad, mayr será la cantidad de energía activa que se transprta pr la red. Cuya capacidad máxima es la ptencia aparente S. Si cs φ =1,entncesS=P max 33
Efects de la Energía Reactiva Increment de las pérdidas pr efect Jule. Calentamient: cnductres. bbinads transfrmadres. Dispar aleatri en sistemas de prtección. Crtcircuits pr perdidas de aislamient en ls cnductres. Presencia de sbrecargas en: Generadres. Transfrmadres. Líneas de distribución. Aument de la caída de tensión, que afecta a: Bbinads de ls transfrmadres. Cables de alimentación. Sistemas de prtección y cntrl. Increment de la factura eléctrica. 34
Cmpensación de la Energía Reactiva El principi de la cmpensación de la energía reactiva se fundamenta en la capacidad prpia de pder generar, (aut suministr), una energía reactiva de la misma magnitud per de sentid cntrari a la requiere nuestra instalación. Generand nuestra prpia energía reactiva, en magnitud, evitams que sea la prpia red de distribución quien la suministre. Efectuándl en magnitud, per en sentid cntrari ( j Q), cnseguims que el ángul φ sea igual a 0º, y en cnsecuencia que cs φ =1 De este md: S=P. La energía que absrbems de la red, se equipara a nuestra necesidad de energía útil. (Escenari ideal) 35
Efects de la cmpensación de Energía Reactiva. (Transfrmadr) a) Sin Cmpensar : cs φ = 0,75(pr ejempl) S 1 =P/csφ = 500 KW / 0,75 = 667 KVA (ptencia del traf) I 1 =P/ 3Ucs φ = 500 KW / (1,73 x 400 V x 0,75) = 963 A 600 KVA 400 V P = 500 W b) Cmpensad : cs φ =1 S 2 =P/csφ = 500 KW / 1 = 500 KVA (ptencia del traf) I 2 =P/ 3Ucsφ = 500 KW / (1,73 x 400 V x 1) = 723 A Observams cm mejrand el valr del cs φ cnseguims evitar la sbrecarga del transfrmadr (500 KVA frente a 667 KVA, requerids) y la de la prpia instalación (723 A frente a 963 A). Salvaguardand prblemas de sbrecalentamient, pérdidas de aislamient, dispar de prteccines, etc., etc. 36
Métds de Cmpensación en B. T. Baterías de cmpensación de E.R. Sistema descentralizad: Receptr a receptr: Pcas cargas y de gran ptencia: Una batería pr cada carga. Pr cuadr: Cuadr general de B. T. y sub cuadrs de ptencia imprtante y alejads: Una batería pr sub cuadr y una en cada carga de gran ptencia. Sistema centralizad: CuadrgeneraldeB.T.ysub cuadrs de pequeña ptencia y n muy alejads. Una batería en cabecera, tras interruptr y diferencial, generales. Sistema mixt: Sistema descentralizad cmbinad cn una batería en cabecera. La batería en cabecera cmpensa las cargas que han quedad fuera del sistema descentralizad. 37
Elements de la instalación Batería de cndensadres: Tensión nminal igual a la del suministr: 230 V 400 V. (imprtante) Su capacidad se mide en Milifaradis. Faradi (F) = Unidad de medida de ls capacitres / cndensadres. Transfrmadr de intensidad: Su función es "leer" la intensidad reactiva de la red desde la acmetida, y entregar la señal al reguladr de la batería de cndensadres para que regule el funcinamient de la misma. Prteccines: Cntacts directs: Según la ITC BT 24 queda garantizada esta prtección, cuand partes activas se sitúan en el interir de una envlvente, de frma que para abrirla sea necesaria la ayuda de una llave herramienta. N bstante y cm medida adicinal de seguridad, se puede cmplementar: Cn interruptr general de crte en carga. Cn interruptr autmátic. Cntacts indirects: En la alimentación de las baterías de cndensadres en el cuadr de distribución, debe existir al mens un interruptr diferencial de crte mniplar que junt cn la tma de tierra garantice la prtección cntra cntacts indirects. 38
Calidad de la energía eléctrica La energía eléctrica es un bien de cnsum y cm tal debe mantener una determinada calidad, ya que de l cntrari, afectará a tds ls equipamients que dependan de un md direct indirect de ella. Cuánta desviación de esa calidad esté dispuest a tlerar el usuari dependerá de las aplicacines, del tip de equips que tenga instalads y de la percepción de sus prpias necesidades. 39
Prteccines de un sistema. En una instalación eléctrica exigirems la presencia de elements capaces de garantizar: La seguridad de la prpia instalación: Prteccines de la Seguridad. La calidad del suministr: Prteccines de la Calidad. 40
Prteccines de la seguridad. EL VIGENTE REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO DE BAJA TENSIÓN (REBT) ESTABLECE OBLIGATORIAMENTE QUE: Tdas las instalacines eléctricas deberán dispner de varis elements de seguridad para disminuir el riesg de accidentes, cm ls causads pr: CORTOCIRCUITOS SOBRECARGAS CONTACTOS INDIRECTOS cn elements en tensión. 41
Elements de prtección de la seguridad. Las instalacines eléctricas generalmente se verán dtadas cm elements de prtección de la seguridad: FUSIBLES. INTERRUPTORES MAGNETOTÉRMICOS. INTERRUPTORES DIFERENCIALES. TOMA DE TIERRA. Cnectads en serie cn el circuit principal. 42
Calidad de la energía eléctrica Las redes de alimentación y las prpias instalacines eléctricas pueden presentar numersas ineficiencias en su funcinamient l cual rigina pérdidas de energía que se traducen en un derrche ecnómic. De tds ells se cnsidera que ls principales prblemas que afectan negativamente a la calidad de la energía eléctrica en nuestras instalacines sn principalmente de 2 tips: Originads en el suministr eléctric (mala calidad del suministr) (UNE EN 50160). Originads en la prpia instalación. 43
Calidad en el suministr Huecs de tensión. Interrupcines (accidental n prevista) de la alimentación. Sbretensines. Desequilibris de tensión. Armónics. Fluctuacines de tensión. 44
Huecs de tensión Disminución brusca de la tensión de la alimentación a un valr situad entre el 90% y el 1% (tras definicines que siguen las recmendacines IEEE, sitúan el límite inferir en 10%) de la tensión nminal, seguida de su restablecimient después de un crt laps de tiemp. Pr cnveni, su duración es de 10 ms 1 min. La prfundidad del huec se define cm diferencia entre la tensión eficaz mínima durante el huec de tensión (siempre inferir al 90%) y la tensión nminal. 45
Interrupción de la alimentación Cndición en que la tensión en ls punts de suministr es inferir al 1% (10%) de la tensión declarada. Sbrepasads ls tres minuts se cnsidera interrupción larga y suele venir prvcada pr un defect permanente, mientras que pr debaj de ls tres minuts se las denmina interrupcines breves. 46
Sbretensines Sn increments de la tensión pr encima del valr nminal. Se las califica de temprales cuand su duración es relativamente larga y suelen venir dadas pr manibras (variacines súbitas de carga), defects n linealidades. Sn sbretensines transitrias cuand su duración rnda ls milisegunds cm máxim. 47
Desequilibris de tensión El desequilibri de Tensines en un sistema eléctric curre cuand las tensines entre las tres líneas n sn iguales. Las fuentes más cmunes del desequilibri de tensines sn las cargas mnfásicas cnectadas en circuits trifásics, ls transfrmadres cnectads en delta abiert, falls de aislamient en cnductres n detectads. Se recmienda que el desequilibri de tensines sea menr al 2%. 48
Armónics Ls sistemas eléctrics cuentan actualmente cn una gran cantidad de receptres (cargas) n lineales, ls cuales generan a partir de ndas senidales a la frecuencia de red, tras ndas de diferentes frecuencias casinad el fenómen cncid cm generación de armónics. Superpsición de ndas de tensión senidales cuyas frecuencias sn múltipls enters de la frecuencia fundamental de la tensión de alimentación. 49
Fluctuacines de tensión Serie de variacines de tensión. Las variacines de luminancia del alumbrad debid a estas fluctuacines prduce el fenómen cular cncid cm parpade ( flicker). 50
Efects de la mala calidad del suministr Errres en rdenadres y equips infrmátics: Re inicialización, blques, errres de disc dats. Dañs malfuncinamient de sistemas de cntrl: Pérdida de cntrl del prces, falls de dispsitivs hardware, dañ en dispsitivs remts. Mal funcinamient de equips de prtección: Dispar de interruptres y fusibles. En elements de intercnexión: Aparición de arcs eléctrics cnexines quemadas. Sbrecalentamient de transfrmadres, cntribución a la aparición de ferr resnancia. Sbrecalentamient de maquinaria rtativa. Disminución de la vida útil de equips. Reducción de la eficiencia eléctrica del sistema. Interferencia en redes de cmunicación. Mal cmprtamient de cargas eléctricas, fall de cndensadres en la crrección del factr de ptencia. Errres en la medición del cnsum de energía. 51
Calidad en la instalación Energía reactiva y factr de ptencia. Desequilibri de cargas. Armónics. 52
Energía reactiva y factr de ptencia Energía reactiva: Prvca perdidas en ls cnductres, caídas de tensión en las instalacines y un cnsum de energía suplementari que, cm directamente aprvechable pr l receptres. se sabe, n es Factr de ptencia (baj). Aument de la intensidad de crriente Pérdidas en ls cnductres y fuertes caídas de tensión Increments de ptencia de las plantas, transfrmadres, reducción de su vida útil y reducción de la capacidad de cnducción de ls cnductres La temperatura de ls cnductres aumenta y est disminuye la vida de su aislamient. Auments en las facturas pr energía reactiva (excess). 53
Desequilibri de cargas Presencia de crriente en el neutr En cass extrems, psible sbrecarga en una de las fases susceptible de actuar sbre las prteccines riginand el dispar de las mismas. Se trabaja cerca del límite de la máxima ptencia admisible definida pr la misma cntratada, bien de la nminal de ls transfrmadres. Sbrecmpensación falta de cmpensación de la energía reactiva. Inadecuad dimensinamient de transfrmadres. Idem. de las seccines de ls cnductres afectads. 54
Desequilibri de cargas Una característica de ls receptres que prvca pérdidas de energía en el sistema eléctric de distribución trifásica es el desequilibri de las cargas N existen accines encaminadas a persuadir al cnsumidr para que prcure el equilibri de su carga. N suelen citarse las pérdidas de energía cm raznes que acnsejen el equilibri de las cargas Ni las cmpañías distribuidras ni la legislación vigente han establecid prcedimient algun cn el fin de persuadir a ls cnsumidres para equilibrarlas. Sól el Reglament Electrtécnic de Baja Tensión en su Instrucción MIE BT 017 recmienda el equilibri. 55
Armónics Crrientes excedentes pr el neutr. Alts niveles vltaje de neutr a tierra. Recalentamient en transfrmadres. Reducción en la capacidad de distribución. Penalización pr baj factr de ptencia. Ls síntmas típics de prblemas de armónics incluyen: dispar en fals de fusibles, dispars inexplicables de interruptres, sbrecalentamient de transfrmadres y de mtres, funcinamient defectus de impulsres, rdenadres, etc. 56
Fuentes de armónics Las cargas armónicas más cmunes sn las que se encuentran en ls receptres alimentads pr electrónica de ptencia tales cm: Variadres de frecuencia. Rectificadres. Cnvertidres, etc. Otr tip de cargas tales cm: Reactancias electrmagnéticas. Equips de sldadura. Hrns de arc, etc., El rest de las cargas tienen un cmprtamient lineal y n generan armónics, P. Ej.: resistencias y cndensadres. 57
Equip EfE Element diseñad para la prtección de la calidad del suministr de las instalacines eléctricas trifásicas, que ns permite: Absrber micr crtes (huecs) de hasta 4 5 milisegunds. Limitar pics de crriente. Reducir la descmpensación entre fases. Absrber parcialmente las subidas y bajadas de tensión. Reducir la distrsión armónica. Reducir la descmpensación Activa/Reactiva. Limitar reducir la ptencia necesaria. 58
Equip EfE (Efects) La reducción de la descmpensación entre fases puede, en alguns cass, reducir evitar pérdidas de crriente. La estabilización del vltaje reduce pérdidas de crriente. La sintnización de armónics reduce pérdidas de crriente. La cmpensación instantánea de Activa/Reactiva reduce pérdidas de crriente. La reducción de ptencia necesaria reduce el cnsum. La temperatura de la instalación se ve reducida ntablemente cm efect de las funcines descritas l cual, pr efect Jule, implica una reducción del cnsum. 59
Equip EfE (Hardware) 3 Supercndensadres (1 pr fase). 3 Reguladres E/S (1 pr cndensadr).. Circuit electrónic de regulación. Circuit de intercnexión entre cndensadres a través de ls reguladres. Cnexión de cada reguladr a una fase. Cnexión cmún a neutr. 60
Equip EfE (Instalación) 61
Equip EfE (Instalación) 1 EQUIPO EƒE POR CADA CONTADOR 1 EQUIPO EƒE POR CADA CUADRO GENERAL DE DISTIBUCIÓN. DIÁMETRO CABLE: EƒE 30 750kW: 6mm EƒE 1000kW: 10mm MAGNETOTÉRMICO: 32 amperis en tds ls equips. MONTAJE: A la entrada de la instalación, en paralel, junt al interruptr general, siempre aguas abaj del/ls transfrmadr/es que pueda haber en la instalación, y en cualquier cas siempre aguas abaj del interruptr general, fijand la caja a la pared sprte vertical y cnectand entre si las 3 fases (el rden es indiferente, ya que n lleva secuenciadr de fases), y el neutr al neutr de la instalación. 62
Equip EfE (Dimensinad) Se dimensinará el equip adecuand su rang de ptencia a la ptencia máxima registrada en la instalación a valrar, siempre teniend en cuenta ls registrs del maxímetr de las 12 últimas facturas, cnsultand al cliente si tiene prevista alguna ampliación / reducción. 63
Equip EfE (Rendimient) El rendimient (ahrr mínim en prcentaje de energía activa) de ls equips dependerá de varis factres y distinguims básicamente 4 escenaris: 1. El rang de ptencia del equip: Para equips EƒE 1.000kW n se puede garantizar un ahrr mínim > de un 3%. Pdría ser inclus menr en instalacines muy mdernas que incrpren diverss elements individuales de mejra de la calidad del suministr eléctric. 2. La presencia de un transfrmadr : (En la prpia instalación, de la Cía. Distribuidra). Ahrr mínim de un 5%. Dad que el rendimient del equip se basa en su actuación en la mejra de la calidad del fluj eléctric del suministr y en la prpia instalación, se presupne que al haber un transfrmadr, éste mejrará la calidad del primer a la entrada de nuestra instalación. En las Tarifas de acces 3.1 y 6.1 siempre hay transfrmadr, ya que el cliente cmpra en A.T. y la transfrma a B.T. 64
Equip EfE (Rendimient) 3. La presencia de elements de mejra de la calidad de la energía eléctric: Batería/s cmpensación de reactiva (éstas, presentes actualmente en la mayría de instalacines, n las tendrems en cuenta pr si slas). Filtrs activs de armónics Variadres de frecuencia Estabilizadres de tensión Sistemas limitadres de ptencia La presencia de multitud de ésts dispsitivs en una instalación hará bajar el prcentaje de ahrr mínim al 5% en instalacines estándar, dnde inicialmente y de n existir ésts pdría haber sid del 8%. 4. En el rest de instalacines: Instalacines cn suministrs en B.T., sin ningún tip de elements de mejra cm ls anterirmente citads únicamente cn baterías de cmpensación de E.R., calcularems pr l general un ahrr mínim del 8%. En ésts cass hablams siempre de ahrrs mínims en energía activa, cuand ls resultads suelen ser superires, y cabe tener en cuanta que ls equips también reducen ls excess de energía reactiva y ls excess de ptencia. 65
Equip EfE (Hardware) Filtr estabilizadr bidireccinal electrónic. Trabaja en paralel cn la instalación a la que prtege. Cnexión aguas arriba de la instalación y l más próxim psible a su interruptr general de prtección. 3 supercndensadres (un pr fase). Cada cndensadr cnectad en serie cn un reguladr E/S. Reguladr E/S que permite enviar la señal eléctrica a una electrónica. El circuit electrónic actuand cm element de medida y cntrl. gestina la señal recibida para psterirmente devlver infrmación a través del reguladr (bidireccinal). 66
Supercndensadres Cndensadres electrquímics de dble capa. Sustentan una densidad de energía inusualmente alta. (x 10.000) (Cantidad de energía acumulada en un sistema. A mayr densidad de energía, más energía habrá dispnible para acumular transprtar). Capacitancia muy alta. (3.000 F) (prpiedad que tienen ls cuerps para mantener una carga eléctrica). Intensidades de carga y descarga muy elevada. (x100 x1.000) Larga vida útil y nul mantenimient. (175.000 hras) Rang de tensión ampli. Gran rang de temperatura de funcinamient. Pueden adaptarse para su trabaj cn valres de crriente muy elevads. Alta eficacia de funcinamient. 67
Que n es el equip EfE? Para un suministr eléctric trifásic, el equip EfE n es: Un equip ahrradr de energía. Una batería de cmpensación de energía reactiva. Un filtr que elimine la presencia de armónics. 68
Quees el equip EfE? Para un suministr eléctric trifásic, el equip EfE si es: Un equip de prtección de la calidad del suministr. Un equip de prtección de seguridad. Un estabilizadr de las cargas en desequilibri. Un filtr activ que reduce el impact de ls armónics. Un element que reduce el cnsum de energía reactiva. Un equip que permite evitar el calentamient en ls cnductres y, pr añadidura, su sbredimensinamient. 69
Equip EfE (Funcinamient) ESTABILIZACIÓN LA TENSIÓN ELÉCTRICA: Amrtigua las subidas y bajadas, cnsiguiend así que la energía llegue cn las mínimas alteracines. Mediante la intercnexión de ls filtrs SUPRESIÓN LOS MICRO CORTES: Ls micr crtes sn causantes de averías y de desgaste prematur en ls equips receptres. Evitándls cnseguims alargar la vida de nuestrs aparats hasta un 30% más. Mens averías = reducción ntable cstes de mantenimient y aument de la prductividad. Capacidad de almacenamient de hasta 4 ms (Función SAI). EQUILIBIO DE LAS CARGAS: Detecta la diferencia de cargas y las cmpensa. Es imprtante saber que cuand se evita la descmpensación de las fases, se evita la pérdida de energía activa. Intercnexión fases / electrónica / almacenamient (20%). 70
Equip EfE (Funcinamient) LA DISTORSIÓN ARMÓNICA: Actúa cm filtr activ pr sintnización. Sintniza tant en intensidad ( tensión) cm en frecuencia. El filtrad pr sintnía cnsiste en hacer encntrarse ls extrems de las ndas y cmpensarse en lugar de friccinar generand calr. Al reducir la temperatura reducims el cnsum energétic. Presenta una resistencia eléctrica muy baja a ls armónics que ls atrae y ls filtra. REDUCCIÓN DE LA DESCOMPENSACIÓN ACTIVA-REACTIVA: Al estabilizar la crriente, cmpensar fases y reducir distrsión armónica se prduce un efect en las cargas eléctricas de depuración, cnsiguiend que el arrancad de mtres, etc. se ptimice generand menr descmpensación de activa/reactiva y eliminand pérdidas. Cnsecuencia de l anterir, se ptimiza el arranque de ls mtres = > descmpensación A/R. 71
Equip EfE (Funcinamient) REDUCCIÓN DE LA POTENCIA NECESARIA: Al mejrar la calidad del suministr, el esfuerz de arrancada y perativ de mtres y demás cmpnentes es inferir, cn l que la ptencia utilizada se reduce. También es cnsecuencia de las funcines anterires. Al requerir menr esfuerz en el arranque, la ptencia real se acerca más a la ptencia aparente. 72
Equip EfE (rang de Ptencias) EfE EfE EfE EfE EfE EfE EfE EfE EfE EfE EfE EfE 30 KW Trifásic 60 KW Trifásic 100 KW Trifásic 150 KW Trifásic 200 KW Trifásic 300 KW Trifásic 400 KW Trifásic 500 KW Trifásic 750 KW Trifásic 1000 KW Trifásic 1500 KW Trifásic 2000 KW Trifásic 73
Resultads del equip EfE Pr el efect del cnjunt de parámetrs que se han detallad: Sintnización de armónics. Reducción de ptencia. Estabilización de cargas. Reducción reactiva. Eliminación de pérdidas Al eliminar pérdidas Al reducir cnsum Reducción del cnsum AHORRO EL AHORRO ES UNA CONSECUENCIA 74
Otrs beneficis del equip EfE DE PROTECCIÓN: Aument de la seguridad de la instalación y de las persnas Elimina el riesg de crtcircuit pr temperatura, reduciend accidentes que pueden ser causa de incendis, parada brusca y n prevista de máquinas, etc. Aument de la calidad de vida pr mejras eclógicas 1. Reducción de ruids mlests de cuadrs eléctrics, mtres de neveras, aires acndicinads, maquinaria en general. 2. Eliminación de pequeñas descargas prducidas pr descmpensación. 3. Limitación del calr en ls cmpnentes de la instalación. 4. Reducción de CO2 en la atmósfera (pr ahrr energétic). 75
Otrs beneficis del equip EfE ECONÓMICOS: Directs: Sn ls visibles en la factura, reducción de cnsum de activa, nrmalmente pr encima del 8% (*), reducción de excess de ptencia y reducción de descmpensación reactiva y pr cnsiguiente de su penalización ecnómica. (*) Según especificacines de fábrica, entre un mínim de un 3% y un 8%, dependiend del rang de ptencia del equip, y las características de la instalación. Indirects: Sól pueden evaluarse cn el tiemp: Reducción de averías, mejra en la eficacia prductiva y reducción de cstes de repsición. 76
Psicinamient Eficiencia Energética EFE es el únic prduct de fabricación auténticamente Españla, cn más de 5 añs en el mercad, más de 5000 unidades vendidas, cn distribución ya en 11 países que cuenta entre sus distribuidres a ls más prestigiss asesres energétics e instaladres eléctrics. 77