CALIBRACIÓN DE MEDIDORES DE ENERGIA ELECTRICA ACTIVA ESTATICOS DE CLASE 1 Y 2 Expositor: Henry Diaz. 20 de Mayo del 2010
PROGRAMA Definiciones (UNE-EN 62052-11) Condiciones de Ensayo (UNE-EN 61358) Procedimiento de Ensayo (UNE-EN 61358) Toma y Tratamiento de Datos (PC-010)
Definiciones Contador estático (3.1.2): Contador en el cual la intensidad y la tensión aplicadas a un elemento (electrónico) de medida producen una salida proporcional a la energía a medir. Salida de ensayo (3.2.2.1): Dispositivo que se puede utilizar para el ensayo del contador.
Definiciones Salida de ensayo óptica (3.2.2.6): Dispositivo emisor de impulsos óptico que se utiliza para ensayar el contador. Salida de ensayo eléctrica (3.2.2.7): Dispositivo emisor de impulsos eléctrico que se utiliza para ensayar el contador. Cabezal receptor (3.2.2.8): Unidad funcional receptora de impulsos emitidos por un emisor de impulsos ópticos.
Definiciones Indicador de funcionamiento (3.2.2.2): Dispositivo que da una señal visible del funcionamiento del contador. Constante (para contador estático) (3.2.9.2): Valor que expresa relación entre la energía registrada por el contador y el valor correspondiente dado por la salida de ensayo. Si este valor es un número de impulsos, la constante será expresada en impulsos por kilovatio hora (imp/kwh) o vatios hora por impulso (Wh/imp).
Definiciones Intensidad de base (Ib) (3.5.1.2): Valor de la intensidad en función del cual se fijan los valores de ciertas características del contador de conexión directa. Intensidad asignada (In) (3.5.1.3): Valor de la intensidad en función del cual se fijan los valores de las características relevantes de un contador de conexión alimentado por transformadores.
Definiciones Intensidad Máxima (Imax) (3.5.2): Mayor valor de la intensidad al cual el contador debe satisfacer los requisitos de esta norma relativos a la precisión. Visualizador (3.2.4): Dispositivo que muestra el contenido de la(s) memoria(s).
Definiciones
Condiciones de ensayo Equipamiento - Medidor de energía eléctrica (patrón): * Mejor exactitud * Certificado de calibración * Contador de pulsos y comparador - Sistema de suministro de energía (IEC 736-82): * Fuente de tensión; fuente de corriente; desfasador * Distorsión armónica - Generador de alta tensión (500 VA) - Termómetro
Condiciones de ensayo Incertidumbre de medida Clase de medidor 1 2 Factor de potencia 0,2% 0,4% 1 0,3% 0,6% 0,5 inductivo
Condiciones de ensayo Preparación - Identificación del medidor - Manual del medidor (esquema de conexión) - Aclimatación del patrón - Medidores deben ensayarse tapados y precintados - Medidor en precalentamiento hasta alcanzar estabilidad térmica: estáticos 20 min.
Condiciones de referencia Magnitud de influencia Valor de referencia Tolerancias admisibles Temperatura ambiente 1) Temperatura de referencia o, en su ausencia, 23 ºC ± 2 ºC Posición 2-a) Vertical ± 1º Tensión 2-b) Tensión de referencia ± 1,5 % Frecuencia Frecuencia de 60 Hz ± 0,5 % Forma de la onda de tensión e intensidad Sinusoidal Factor de distorsión 5 % Inducción magnética de origen exterior, a la frecuencia de referencia 3) Inducción magnética nula Valor de la inducción que no produzca variación de error superior al ± 0,3 %, pero debe ser, en todo caso, inferior a 0,05 mt
Procedimiento de ensayo Ensayo de rigidez dieléctrica Valor eficaz de la tensión de ensayo Puntos de aplicación de la tensión de ensayo A) Ensayo a efectuar con el contador cerrado y la tapa de bornes colocada: 2 kv a) entre, por una parte, todos los circuitos de intensidad y tensión así como los circuitos auxiliares cuya tensión de referencia sea superior a 40 V, conectados entre sí, y, por otra parte, masa 1) ; b) entre los circuitos que en servicio no esté previsto conectarlos entre sí 4 kv [para el ensayo a)] 40 V [para el ensayo b)] B) Ensayos suplementarios en el caso del contador con envolvente aislante de clase de protección II: a) entre, por una parte, todos los circuitos de intensidad y tensión así como los circuitos auxiliares cuya tensión de referencia sea superior a 40 V, conectados entre sí, y, por otra parte masa 2) ; b) control visual que permita asegurar que se cumplen las prescripciones del apartado 4.2.7; c) entre, por una parte, el conjunto de las partes conductoras situadas en el interior de la envolvente, unidas entre sí y por otra parte, el conjunto de las partes conductoras externas a la envolvente, accesibles al dedo de prueba, unidas entre sí 3) 1) Este ensayo solo se realiza a los medidores a inducción. 2) El ensayo de la posición a) de la parte B) será realizado con la envolvente cerrada y la tapa de bornes colocada. 3) El ensayo de la posición c) de la parte B) no es necesario si el ensayo de la posición b) no deja dudas.
Procedimiento de ensayo Ensayo de marcha en vacío En el caso de los contadores estáticos los circuitos de intensidad deberán estar abiertos y los circuitos de tensión deberán estar alimentados con una tensión del 115% de la tensión de referencia. La duración t mínima del ensayo será: t = (600.10 6 ) (k.m.u n.i max ) (min) para contadores de clase 1 t = (480.10 6 ) (k.m.u n.i max ) (min) para contadores de clase 2 Donde: k: es el número de impulsos por kilowatt hora emitidos por el dispositivo emisor del contador (imp/kwh); m: es el número de elementos de medida; U n : es la tensión de referencia en voltios; I max : es la intensidad máxima en amperios. Durante este ensayo el dispositivo emisor del contador no deberá emitir más de un impulso.
Procedimiento de ensayo Ensayo de arranque En el caso del medidor estático el cual debe estar conectado según el esquema de conexiones, alimentado a la tensión de referencia debe arrancar y seguir registrando con la intensidad indicada en el cuadro siguiente: Intensidad de arranque Clase del contador 1 2 Factor de potencia Intensidad de arranque 0,004 Ib 0,005 Ib 1
Procedimiento de ensayo Ensayo de precisión Ensay o Nº Valor de la corriente Factor de potencia Número de fases del medidor Equilibrio de la carga para los contadores trifásicos Límites de los errores en tanto por ciento para medidor de clase 1 2 1 0,05 I b 1 Monofásico y polifásico Equilibrada ± 2,5 ± 3,5 2 I b 1 Monofásico y polifásico Equilibrada ± 1,5 ± 2,5 3 I b 0,5 inductivo Monofásico y polifásico Equilibrada ± 2,0 ± 3,0 4 I b 1 Polifásico 1 fase cargada ± 2,5 ± 3,5 5 I b 1 Polifásico 1 fase cargada (diferente de la del ensayo Nº 4) ± 2,5 ± 3,5 6 I máx. 1 Monofásico y polifásico Equilibrada ± 1,5 ± 2,5
Comprobación de la constante del medidor En el caso de medidores estáticos cuando se mide cierta cantidad de energía, el incremento en el visualizador y la energía calculada a partir del número de impulsos emitidos durante este ensayo desde la salida de control, no deben diferir en más de ± 0,2%. Nota: La cantidad de energía empleada durante este ensayo deberá ser lo suficientemente alta como para que sea posible detectar una diferencia del ± 0,2%.
Toma y tratamiento de datos (Incertidumbre de la medición) El error en cada punto de medida es: E = L M - L P Error porcentual: E r LM LP % 100 L P
Incertidumbre de la medición E% % E r Mres Pc Pd Pt Pi Mres Pc Pd Pt Pi : corrección por resolución del medidor a calibrar ( = 0 ) : corrección del patrón por certificado de calibración : corrección del patrón por deriva ( = 0 ) : corrección del patrón por temperatura diferente a la temperatura de referencia ( = 0 ) : corrección por interpolación asociada a la corrección de las medidas del patrón de acuerdo con el certificado de calibración.
Incertidumbre de la medición Magnitud (Fuente de incertidumbre) E % x n r Pc Pd Pt Mres Pi ** E% Valor estimado C Pc Función Densidad de Probabilidad Incertidumbre típica s ( x ) U P k D max 0-1 3 0 C 0 t a 0 1 2 3 D int u ) ( i 3 D int 3 Coeficiente de sensibilidad c 1 i -1-1 -1 Contribución a incertidumbre u i C ( y) s ( x ) n U P k D max 3 0 t 2 3 a 3 D int 3 2 u( y) u ( ) n i 1 i Grados de Libertad n 1 n * c eff U k u (y)
Interpretación de resultados El resultado podemos expresarlo como: E% = E ± U Resultados referidos a la clase del medidor según norma Recalibración: la establece el usuario
MUCHAS GRACIAS hdiaz@indecopi.gob.pe Laboratorio de Electricidad