i

INTRODUCCIN

La energa elctrica se utiliza en todas las esferas de la actividad humana,

tiene un conjunto de propiedades especficas y est directamente implicada en

la fabricacin de otros productos y prestacin de servicios [2].

La energa elctrica, como todo producto objeto de consumo debe reunir

ciertas caractersticas o condiciones que indican la calidad de la misma.

Debido a esto, la Comunidad Europea dict en 1985 la directiva 85/374 [14]

donde se estableci que la electricidad debe ser considerada como un

producto y en consecuencia es necesario definir sus caractersticas esenciales

claramente.

La norma ISO 9000 [1] define la calidad, cuando se aplica a la energa

elctrica, como La calidad de la energa elctrica es todos sus elementos

intrnsecos y distintivos que satisfacen las expectativas claras o coercitivas de

los clientes y las partes interesadas.

El concepto de la calidad de la energa elctrica se diferencia del concepto de

la calidad de otras formas de produccin ya que se consume en el mismo

momento que se produce y, por otra parte, el hecho de que se produzca con

calidad no garantiza que se consuma con la misma calidad.

De acuerdo a [11] la calidad de la energa se define como "las caractersticas

de la electricidad en un punto dado en un sistema elctrico, evaluada contra

un conjunto de parmetros tcnicos de referencia", incluyendo tambin

interrupciones, es decir, la prdida de la continuidad del suministro.

Hasta hace poco, fue ampliamente aceptado que la calidad de la energa

significaba slo la calidad de la tensin de la alimentacin del sistema.

De hecho, ha habido diferentes enfoques para clasificar los aspectos

cualitativos del suministro de electricidad, lo cual ha sido an ms complicado

por la liberalizacin del mercado de la electricidad y la separacin entre los

proveedores y los operadores de redes.

En el informe presentado en el ao 2006 por EURELECTRIC (La Unin de la

industria de la electricidad) [8], se aprob la propuesta presentada en 2001

por el CEER (Consejo Europeo de Reguladores de la Energa) [7], donde se

clasifican los aspectos de la calidad de la energa en tres componentes

principales, a saber:

o Calidad comercial

o Continuidad del suministro

o Calidad de la tensin

En conclusin, la calidad del servicio de energa elctrica es un amplio trmino

relacionado con la continuidad del servicio, la calidad de la onda de tensin y

la calidad comercial.

ii

La tensin que se suministra a una instalacin o a un receptor elctrico est

caracterizada por cinco parmetros bsicos:

o Continuidad,

o Frecuencia,

o Magnitud,

o Forma de onda y

o Simetra.

La calidad del suministro puede definirse en trminos de las desviaciones de

estos parmetros de sus valores ideales y las tolerancias o lmites de variacin

de sus caractersticas sin que se afecte el funcionamiento de los equipos

elctricos.

Cada receptor elctrico se disea para trabajar con parmetros especficos de

energa elctrica: frecuencia nominal, tensin, intensidad, etc.; por lo tanto

para su operacin normal debe ser garantizada la calidad requerida. As, la

calidad de la energa elctrica es determinada por la totalidad de sus

caractersticas, con las cuales los receptores elctricos pueden trabajar

normalmente y satisfacer las funciones para las que han sido diseados.

Las empresas de suministro energa elctrica miden la calidad en el punto de

servicio al usuario, en su lugar el usuario la mide en el punto de utilizacin,

esto trae como consecuencia que la percepcin de calidad puede variar para

un determinado usuario debido a disturbios ocasionados por otros usuarios o

por sus propios equipos.

De aqu que se puede plantear que la calidad no es un aspecto unilateral, est

ntimamente ligada tanto con las perturbaciones provenientes de la red de

suministro como con el tipo de equipos de los usuarios y de la forma como

estos los explotan. Debido a esto, dos usuarios conectados a la misma red

pueden tener una opinin muy diferente de la calidad del servicio que se les

presta.

Es por ello que, una de las propiedades de la electricidad es que algunas de

sus caractersticas dependen no solamente del productor/distribuidor sino

tambin de los fabricantes del equipamiento y de los consumidores.

A partir de la dcada de los 70 comienza la introduccin masiva en las

diferentes empresas industriales, comerciales y de servicios, de toda una serie

de receptores elctricos que presentan una baja compatibilidad

electromagntica con la red, as como con otros receptores y por lo tanto,

inciden negativamente en la calidad de la energa elctrica, por lo que se les

ha llamado "cargas contaminantes o perturbadoras", ya que presentan una

carga al sistema de caractersticas de tensin y corriente no lineales, no

simtricas y en algunos casos de bruscas variaciones.

iii

Se entiende por compatibilidad electromagntica como la habilidad de un

equipo o sistema de funcionar satisfactoriamente en su entorno o ambiente

electromagntico sin introducir perturbaciones electromagnticas intolerables

a equipos o sistemas en ese entorno.

Evidentemente, los sistemas y las cargas son incompatibles entre s en un

punto comn de conexin, cuando la operacin de uno de ellos imposibilita,

dificulta o empeora las condiciones de operacin de los otros, por ser la causa

de la aparicin, entre otros efectos, de perturbaciones tales como:

o Cortes en el suministro.

o Desviaciones del valor eficaz de la tensin de su valor nominal.

o Oscilaciones bruscas (o transitorias) del valor eficaz de la tensin.

o Oscilaciones instantneas o peridicas de la frecuencia.

o Distorsin de las formas de onda de tensin y corriente.

o Asimetra de las tensiones de fase y de lnea.

Por otra parte, se empeoran las condiciones de trabajo del sistema elctrico

debido a la no correspondencia entre las tensiones y corrientes simtricas y

estables y los generadores de las plantas generadoras y la asimetra,

distorsin de tensiones y corrientes y la brusca variacin del consumo

impuestos por las cargas antes citadas.

La calidad de la energa elctrica se caracteriza por toda una serie de

indicadores las cuales tienen una incidencia tcnico-econmica

fundamental para las empresas usuarias, debido a las prdidas tecnolgicas

que ocasionan por las prdidas de materiales y materias primas,

desorganizacin de procesos tecnolgicos automatizados, disminucin de la

calidad de la produccin o servicios, prdida de informacin, reduccin de la

productividad del trabajo, paradas de producciones o servicios, costo del

personal improductivo por paradas, costo del trabajo necesario para

compensar la prdida de producciones, ventas o servicios, etc.

A su vez se producen prdidas electromagnticas, las cuales se caracterizan

por el aumento de las prdidas de energa, disminucin de la vida til de los

diferentes componentes de las instalaciones y equipos, averas,

empeoramiento de las condiciones de trabajo del equipamiento, mal

funcionamiento de la telemecnica, de los equipos de proteccin, de medicin,

de equipos electrnicos, de comunicaciones, sistemas de seguridad, centros de

cmputo, etc.

Es de destacar que la calidad de la energa elctrica est ntimamente ligada a

la fiabilidad del suministro elctrico ya que el mismo ha de satisfacer

iv

determinados valores de calidad en funcin de las normas de servicio elctrico

estipuladas.

El problema de la compatibilidad electromagntica de los receptores

elctricos con las redes de alimentacin ha trado consigo nuevos problemas

cientficos y tcnicos, esto tanto en la etapa de proyeccin como en la

explotacin de redes elctricas de todo tipo de instalacin y del sistema

elctrico.

Es por lo anterior que en la actualidad las tareas fundamentales en la

proyeccin y explotacin de los sistemas de suministro elctrico de todo tipo

de empresa o entidad se presentan los siguientes [13]:

o El diseo racional de las instalaciones.

o La seleccin de equipamiento eficiente y que cumpla con los

requerimientos de la compatibilidad.

o La correcta determinacin de la carga elctrica y sus caractersticas de

trabajo.

o La racional y eficiente distribucin de la energa.

o Garantizar el nivel necesario de confiabilidad del suministro.

o Garantizar la calidad de la energa necesaria a los receptores elctricos.

o Garantizar la compatibilidad electromagntica entre equipos y sistemas.

o Lograr una contractual y adecuada cooperacin con el suministrador de

energa.

o Mantener un monitoreo peridico de los indicadores de la calidad de la

energa.

o El ahorro de recursos materiales.

o Mantener un sistema de mantenimiento proactivo.

o Garantizar la eficiencia energtica y su gestin.

o Proteger el medio ambiente.

Las prdidas econmicas en el mundo, en la actualidad, debido al

empeoramiento de la calidad de la energa en las redes elctricas y sus

efectos, se estiman en el orden de miles de millones de dlares anuales. Por

otra parte, es necesario resaltar el impacto de la calidad de la energa (de la

mala calidad de la energa) en la eficiencia energtica de las instalaciones y en

consecuencia en el medio ambiente por la emisin de gases de efecto

invernadero que provocan las prdidas elctricas en instalaciones y equipos.

Es debido a lo anterior que se puede plantear que la calidad de la energa se

ha convertido en un aspecto estratgico en general para todo pas y en

particular para las empresas suministradoras, las operadoras, los diseadores

(proyectistas) de sistemas elctricos, los sectores industriales, comerciales y

de servicios, su personal de gestin y mantenimiento, as como para los

fabricantes de equipos por las siguientes razones: la necesidad de garantizar

v

el crecimiento sustentable de los pases, a travs del aumento de la

competitividad de las empresas mediante el ahorro de energa, la elevacin de

su eficiencia energtica, la calidad de sus producciones/servicios, su

productividad y su gestin del medio ambiente.

De lo expuesto, se ve claramente que la generacin de tales fenmenos

elctricos impone una rigurosa coordinacin y trabajo conjunto entre el

suministrador de energa, el diseador y constructor de equipos y las

empresas usuarias; de hecho esto ha requerido un enfoque metodolgico

con una indispensable investigacin de mtodos de clculo y medicin,

normativas y de mtodos y medios tcnicos para lograr la reduccin de

estos problemas y la menor afectacin para las empresas, para los sistemas

de suministro y para la economa.