foro académico/técnico: segunda etapa: calidad de la...

INSTITUTO DE INGENIERIA ELECTRICAFACULTAD DE INGENIERIA

UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA

Foro Académico/Técnico: Segunda Etapa: Calidad de la Energía Eléctrica: “Perturbaciones”

Virginia Echinope

Adriana Salvia

Adhemar Prieto

Gonzalo Casaravilla

Contraparte URSEA: Estela Gianarelli

Plan de trabajo

Presentación del reglamento propuestoPresentación del Prof. Ing. Pedro Issouribeherew Instituto de Investigaciones Tec. para Redes y Equipos

Eléctricos de la Universidad de la Plata (Argentina).

Debate generalw Si no alcanza el tiempo el foro podría seguir el martes 21

luego de la conferencia "Evaluación de los huecos de tensión en redes de Transmisión y Distribución“ del Ing. Roberto Chouhy Leborgne (M. Sc.).

Calidad del SERVICIO

de Distribución

Calidad del PRODUCTO

Técnico

Calidad del Servicio

de DistribuciónCalidad del SERVICIO

Técnico

Niveles deTENSION

PERTURBACIONES

• Huecos• Armónicos• Flicker• Impulsos• Desequilibrios

Interrupciones

Alcance del trabajo en curso

NIVELES DE REFERENCIA DE LAS PERTURBACIONES DEL SERVICIO DE

DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

Borrador preliminar a ser propuesto a la URSEA en el marco del Convenio de Cooperación Técnica

Índice del reglamento propuesto

1 DISPOSICIONES GENERALES

2 CALIDAD DEL PRODUCTO TÉCNICOw 2.1 Control del Producto Técnico Suministrado por el Distribuidorw 2.2 Control De Emisiones De Los Usuariosw 2.3 Controles Adicionales

3 Procedimientos para APLICAR COMPENSACIONES, PENALIZACIONES y corrección de los apartamientos

4 ANEXOS

1.- DISPOSICIONES GENERALES

1.1.- Objetivon Las perturbaciones que se controlarán son, de las

establecidas en el artículo 40 del Reglamento de Calidad del Servicio de Distribución, las variaciones rápidas de tensión, las caídas o subidas de tensión de corta duración, las armónicas y los desequilibrios.

1.2.- Ámbito de aplicaciónn Es complementario con el Reglamento de Calidad del

Servicio de Distribución

1.3.- Definiciones1.4.- Implementación del Reglamento

1.3.- Definiciones (1)Tensión Nominal (UN)Componente Armónica (Ui o Ii)Componente Fundamental (U1 o I1)Corriente de un consumidor (IC) n Es la corriente calculada a partir de la potencia contratada considerando

un cosφ ficticio de 0.92 y a Tensión Nominal.Potencia aparente de un consumidor (SC)FlickerSeveridad de corta duración (Pst)Error de Medidan Es el que surge de la calibración vigente del instrumento con que se

realiza la medida. En el caso que el equipo especifique la incertidumbre estadística de medida, se tomará como error de medida dos desviaciones estándar.

Medida Corregidan Es el resultado de restarle a una medida determinada su error de medida.

En todos los cálculos de compensaciones y penalizaciones se utilizan las medidas corregidas.

1.3.- Definiciones (2)Hueco de tensiónValor eficazUrms(1/2)

Medidas de monitoreo:n Son medidas orientadas a caracterizar el nivel de perturbaciones

existente.n Registros en mismos puntos que Niveles de Tensión en el

Reglamento de Calidad de Servicio de Distribución.

Medidas reglamentarias:n Cálculo de los indicadores y las compensaciones

Penalizaciones de acuerdo a requerimientos permanentes de calidad

XX meses o hasta que termine la etapa TRANSITORIA del RCSD.

Medidas de MonitoreoMedidas ReglamentariasCalculo de

PenalizacionesAcciones previstasNO SE APLICAN MULTAS

X mesesMet. para

la medida y el control

Compra de equipos

Bases de datos

Medidas de MONITOREO

REGIMENTRANSICIONPRELIMINAR

Aprobación del ReglamentoXX meses o hasta que termine etapa TRANSITORIA del RCSD

Esquema actualmente en estudio

1.4.- Implementación del Reglamento

Perspectivas de medidas...

24 mesesPenalizaciones requerimientos transitorios

12 mesesSistemas

Bases de datos6 meses: índices

Zonas Rurales: cumplimiento de requerimientos transitorios de calidad (prórroga de 12 meses)

PERMANENTEPenalizaciones de

acuerdo a requerimientos permanentes de calidad

TRANSITORIOPREPARACION

Penalizaciones12 meses o hasta que termine la etapa TRANSITORIA del RCSD.

Medidas reglamentarias

Sin penalizaciones

6 meses

REGIMENTRANSICIONPRELIMINAR

HOY

sincronizaciónA aprobar

RCSD

NRP

SD

X=6XX=12

2.- CALIDAD DEL PRODUCTO TÉCNICO

2.1 Control del Producto Técnico Suministrado por el Distribuidorn 2.1.1 Armónicosn 2.1.2 Flickern 2.1.3 Desbalances

2.2 Control De Emisiones De Los Usuariosn 2.2.1 Armónicosn 2.2.2 Flickern 2.2.3 Desbalances

Nivel de INMUNIDADde equipos

Nivel de PERTURBACIONESen el Sistema

LIMITE DE EMISIONDISTRIBUIDORAS

LIMITE DE INMUNIDADFABRICANTES

Nivel de COMPATIBILIDADELETROMAGNETICA

Nivel de la perturbación

Den

sida

d de

pro

babi

lidad

NORMASINTERNACIONALES

de CALIDAD

Nivel de PLANIFICACION

CEM: Compatibilidad Electro Magnética

2.3 Controles Adicionalesn 2.3.1 Huecos

Ej: Armónicos2.1 Control del Producto Técnico Suministrado por el Distribuidorn 2.1.1 Armónicos

w 2.1.1.1 Indicadoresw 2.1.1.2 Metasw 2.1.1.3 Compensacionesw 2.1.1.5 Criterios para la medida y almacenamiento de datos

2.2 Control De Emisiones De Los Usuariosn 2.2.1 Armónicos

w 2.2.1.1 Indicadoresw 2.2.1.2 Metasw 2.2.1.3 Compensacionesw 2.2.1.4 Criterios para la medida y almacenamiento de datos

Flicker y Desbalances similares

Indicadores

n Valores normalizados respecto a UN

n ¿Por qué ir más allá del armónico 25?

N

ii U

UUU

HDV 1

1= ∑

=

=25

221

21

i

i

N U

UUU

THDV

Control de Suministro del Distribuidor: Armónicos (1)

Metasn Baja Tensión (230V y 400V)n Media Tensión (6.6kV, 15kV y 22 kV) y para Subtransmisión (31.5 kV y 60 kV)

1.5%19, 23 y 25

THD max 8%0.2+12.5/h>25

0.2%>212%17

0.2%>=120.5%213%13

0.5%6 ... 100.5%153.5%11

1%41.5%95%7

2%25%36%5

Tensión relativa

Orden (h)

Tensión relativa

Orden (h)Tensión relativa

Orden (h)

Múltiplos de 3No múltiplos de 3

Armónicos paresArmónicos impares


Compensaciones

( ) ( ) ( )∑=

−+

−

=40

1

,0*31,0

i i

ii

UUkUmáx

THDVTHDVkTHDVmáxkFPA

Si 0<FPA(k)≤1 VPA(k) = CA * FPA(k)2

Si 1<FPA(k) VPA(k) = CA

∑=k

A kEkVPAC )(*)($



Criterios para la medida y almacenamiento de datos

n N1 puntos por mes de la red.n Por lo medida de 7 días consecutivosn Intervalos de 10 minutos (por lo menos 7*24*6=1008 registros)n Medidas reglamentarias: norma IEC-1000-4-7.n Medidas de monitoreo de THD con un error de medida máximo de 5%.n Identificación de equipos indeleble (CALIBRACION VIGENTE)n Puntos de medida seleccionados por la URSEAn Medidas cuando exista la sospecha o una denuncian Medidas y cálculos dentro de los primeros quince días del mes siguienten Auditor de URSEA presente en la medida.n Datos almacenados por un año.

Control de Emisiones de los Usuarios: Armónicos (1)

Indicadores

n Valores normalizados respecto a IC

n ¿Por qué ir más allá del armónico 25?

∑=

=25

221

21

i

i

C I

III

THDI1

1

II

IIHDI i

C

=

Metasn Usuarios Tipo A: Baja Tensión (230 y 400V) y potencia menor a 10 kWn Usuarios Tipo B potencias mayores a 10 kW de Baja Tensión (230 y 400V), Media

Tensión (6.6, 15 y 22 kV) o Subtransmisión (31.5 y 60 kV)


Un InnZccUN

3IZnU nccn ×××=N

ncc

N

nU

3IZnUU ×××

=

N

n

cc

N

N2N

NNncc

N

nII

SSn

IUIU3IZn

UU

××=×

×××××=

En la reglamentación se pide para el armónico 5: un 6% para la tolerancia en voltaje y un 12 % para la emisión en corriente. Esto implica que:

1.0n1

II

UU

SS

r1

Nn

Nn

cc

N

sc≅×

<=

CEM: Armónicos (1)

Orden del armónico Metas para tensión (HDVi %) Metas para corriente (Iimáx/Ic %) Sn/Scc Scc/Sn2 2 10 0,10 103 5 16,6 0,10 104 1 2,5 0,10 105 6 12 0,10 106 0,5 1 0,08 127 5 8,5 0,08 128 0,5 0,8 0,08 139 1,5 2,2 0,08 1310 0,5 0,8 0,06 1611 3,5 4,3 0,07 1412 0,2 0,4 0,04 2413 3 3 0,08 1314 0,2 0,3 0,05 2115 0,3 0,6 0,03 3016 0,2 0,3 0,04 2417 2 2,7 0,04 2318 0,2 0,3 0,04 2719 1,5 1,9 0,04 2420 0,2 0,3 0,03 3021 0,2 0,4 0,02 4222 0,2 0,3 0,03 3323 1,5 1,6 0,04 2524 0,2 0,3 0,03 36

CEM: Armónicos (2)n

II

UU

SS

r

N

n

N

n

cc

N

sc

11×

<=

Metas para armónicos...

• Iguales que el Reglamento Argentino (*)

•Tensión:•Para BT: IEC 61000-2-2

•Para MT: iguales de acuerdo a recomendación CIGRE

•Corriente:•Usuarios tipo A: 2 veces IEC 61000-3-2 (se asume que pueden consumir más de 16 A)

•Usuarios tipo B: surgen de acuerdo a los límites de tensión establecidos según:

)h(f(%)U

kr(%)I h

a

sch =

(*) Power Quality Regulation in Argentina: Flicker and Harmonics - T. Gómez San Román - J. Román Ubeda - IEEE 1997

CEM: Armónicos (3)

)h(f(%)U

kr(%)I h

a

sch =

N

ccsc S

Sr = se considera 10 para BT y 15 para MT

1

hZZ)h(f =

h 2≤h ≤13

5.213h13 −+

5.725h

5.21213 −++

13≤h ≤25

25≤h ≤40

ka = factor de compensación que toma en cuenta el efecto combinado de varios emisores:

ka=1 h ≤5

0.63 ≤ka ≤0.83 5≤h ≤10

0.33 ≤ka ≤0.71 10<h

CEM: Armónicos (4)

Compensaciones

Si 0<FPAC(k)≤1 VPAC(k) = RA * FPAC(k)2

Si 1<FPAC(k) VPAC(k) = RA


( ) ( ) ( )∑=

−+

−=

40

1

,0*31

,0i i

ii

IIkI

máxTHDI

THDIkTHDImáxkFPAC

∑=k

A kEkVPACR )(*)($

Criterios para la medida y almacenamiento de datos

n Por lo medida de 7 días consecutivosn Intervalos de 10 minutos (por lo menos 7*24*6=1008 registros)n Medidas reglamentarias: norma IEC-1000-4-7.n Identificación de equipos indeleble (CALIBRACION VIGENTE)n Medidas cuando exista la sospecha o una denuncian Medidas y cálculos dentro de los primeros quince días del mes siguienten Auditor de URSEA presente en la medida.n Datos almacenados por un año.


0 20 40 60 80 100 120 140 160 1800.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04Comparacion de diferentes definiciones de desbalances para X+/X-=2%

Desfasaje entre secuencia positiva y negativa [º]

[pu]

Reglamento Guatemala (Xmax-Xmin)/Xmedia

Definicion IEEE aproximada max(Xi-Xmedia)/Xmedia

Reglamento Bolivia (IEC 61000-4-30)

Definicion IEEE (neg/pos)

0 20 40 60 80 100 120 140 160 1800

20

40

60

80

Error en las diferentes definiciones de desbalances para X+/X-=2%

Desfasaje entre secuencia positiva y negativa [º]

[%]

Error Reglamento Guatemala (Xmax-Xmin)/Xmedia

Error Definicion IEEE aproximada max(Xi-Xmedia)/Xmedia

2222

444

)( TRSTRS

TRSTRSV

UUU

UUU

++

++=β 100*

631

631(%)

V

VDTβ

β

−+

−−=Desbalances (1)

U

Zcc

Pcc

)1(ccff)1( IZUU ++ −=

)1(ccf)1( IZ0U −− −=

)1(ccf

)1(cc

)1(

)1(IZU

IZUU

Des+

−

+

−

−==

~ Uf si la caída es pequeña

33)1()1(

)1(

)1(

××××××

=== +−

+

−

ff

fcc

f

cc

UUUIkZ

UIZ

UU

Des m

)1(

)1(

+

−=II

kmSea:

sccc

N

rk

SSkDes m

m =×=Si rsc es del orden de 10, un desbalancede 20% en corriente provoca un desbalance de tensión en el Pcc del 2%

Desbalances (2)

a

sc

sc

a

krDesk

rkkDes ×

=⇒×

= mm

Se consideró un ka de 0,5 y un rsc de 10, lo cual da el 40% recomendado.

Desbalances (3)

Teniendo en cuanta la simultaneidad

Huecos: Indicadores

Sugeridos en la norma CEI 61000-4-30n Amplitud Máxima de la peor fase (IEC)n Duración Total (1/2ciclo <DT< 3 minutos1)wDT= Fin del Hueco – Inicio del Hueco

Agrupación temporal de Huecos distantes entre ellos menos de z segundos

1- 3 minutos: adecuación a los valores de interrupción definidos en el Reglamento de Calidad del Servicio de Distribución de Energía Eléctrica

Huecos: Detección

Urms(1/2)1: Tensión RMS calculado con una

ventana móvil de un ciclo, recalculado cada medio cicloInicio: Urms(1/2) fase < Umbral2 – Histéresis (2%)3

Fin: Urms (1/2) todas las fases > Umbral

1- Definición tomada de IEC 61000-4-30

2- Valor tomado de Tablas 3 y 4 del Reglamento de Calidad del Servicio de Distribución de Energía Eléctrica

3- Valor sugerido en la norma IEC 61000-4-30

Huecos: Medidas y Almacenamiento

Puntos de medida: N4Período mínimo de medida: 1 añoAlmacenar:n AM, DT, fecha y horan AM, DT, fecha y hora con agregación temporaln Tabla de densidad de Huecos1

1- Superset de IEC 61000-4-11

3.- Procedimientos para APLICAR COMPENSACIONES, PENALIZACIONES Y corrección de los apartamientos

Control del Producto Técnico Suministrado por el Distribuidor

n Protocolo de remisión de información y notificacionesn Plazo para solucionar problemasn Contemplar eventuales acciones con los Emisoresn Aplicación de bonificaciones a cliente: diaria y prorrata

a usuarios abarcadosn Si el problema es por un emisor el distribuidor debe

actuar pero no lo exime

3.- Procedimientos para APLICAR COMPENSACIONES, PENALIZACIONES Y corrección de los apartamientos

Control de Emisiones de los Usuarios

n Protocolo de remisión de información y notificacionesn Plazo para solucionar problemasn Nueva medida de verificaciónn Aplicación de recargos al cliente: diarian Plazo para la desconexiónn Informe de profesional idóneon Plazo para realizar nueva medida

Algunas medidas realizadas en el IIE...Valores RMS medios registrados

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

2321 21 41 61 81 101

121

141

161

181

201

221

241

261

281

301

321

341

361

381

401

421

441

461

481

501

521

541

561

581

601

621

641

661

registros de una semana

V

Serie1Serie2Serie3

Algunas medidas realizadas en el IIE...

Valores RMS medios registrados

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

14

7

10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100

registros de un día

V

Serie1Serie2Serie3

Valores RMS medios registrados

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

2321 20 39 58 77 96 115

134

153

172

191

210

229

248

267

286

305

324

343

362

381

400

419

438

457

476

495

514

533

552

571

590

609

628

647

666


V

Serie1Serie2Serie3

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

1 29 57 85 113

141

169

197

225

253

281

309

337

365

393

421

449

477

505

533

561

589

617

645

673

701

729

757

785

813

841

869

897

925

953

981

Serie1

Cada 15m

Casa 10m

Comparativo de los 4 registros de tensión RMS

CorrelacionesV1 y V2 0,989V2 y V3 0,996V2 y V3 0,996

PromediosV1 227V2 228V3 227V4 228

Valores de THD medios registrados

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

1 20 39 58 77 96 115

134

153

172

191

210

229

248

267

286

305

324

343

362

381

400

419

438

457

476

495

514

533

552

571

590

609

628

647

666


V

Serie1Serie2Serie3

Algunas medidas realizadas en el IIE...

Valores de THD medios registrados

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

1 29 57 85 113

141

169

197

225

253

281

309

337

365

393

421

449

477

505

533

561

589

617

645

673

701

729

757

785

813

841

869

897

925

953

981


VValores de THD medios registrados

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

1 20 39 58 77 96 115

134

153

172

191

210

229

248

267

286

305

324

343

362

381

400

419

438

457

476

495

514

533

552

571

590

609

628

647

666


V

Comparativo de los 4 registros de THD

CorrelacionesThdV1 y ThdV2 0,976ThdV2 y ThdV3 0,965ThdV3 y ThdV1 0,946

PromediosThdV1 1,49 ThdV2 0,72 ThdV3 1,52 ThdV4 1,45

Valores PST medios registrados

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.61

35

79

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49


V

Serie 1Serie 2

Valores PST medios registrados

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

14

7

10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76


V Serie 1

CorrelacionesPst 1 y 2 0,718

PromediosPst 1 0,32 Pst 2 0,04 Pst 3 NCPst 4 0,31

Comparativo de los 4 registros de Pst

foro académico/técnico: segunda etapa: calidad de la...

Documents