introducciÓn al fluke 434 power quality analizer
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INSTALACION CAPACITACION PRUEBAS P EN SERVICIO OTRO ___________
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INTRODUCCIÓN AL FLUKE 434 POWER QUALITY ANALIZER Un sistema trifásico, es esencialmente un sistema de tres tensiones alternas, acopladas que se producen simultáneamente en un generador, desfasadas 120o entre sí. Estas tensiones se trasportan por un sistema de tres conductores (3 fases), o de cuatro (3 fases + 1 neutro), dependiendo su conexión. El mantenimiento de un suministro eléctrico trifásico requiere la combinación de dos elementos, herramienta adecuada conocimientos del operador. Para hacer el diagnostico, supervisión y mantenimiento de los sistemas eléctricos trifásicos se utiliza un instrumento de Análisis de Redes Trifásico, este instrumento, nos permite monitorear todos los parámetros que engloban a un sistema eléctrico (tensión, corriente, potencia, factor de potencia, armónicos, fluctuaciones, etc.) El Analizador de Energía Trifásico Fluke 434 es un instrumento de medición, que nos ayuda a realizar el análisis de un sistema eléctrico trifásico con el fin de conocer todos los parámetros eléctricos de la red. Asi se puede detectar posibles fallas, o una baja eficiencia en el consumo de energía.
1.0 EQUIPO DE MEDICIÓN Y CONTENIDO DEL MENU DE OPCIONES
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A continuación, se describen cada una de las funcionalidades del menú principal del analizador Fluke 434
1.1 Voltios/Amperios/Hz
Ejemplo práctico
En este ejemplo, se utilizó el Simulador de Disturbios DRANETZ, solo para poder visualizas los parámetros de tensión y corriente de la función multímetro. En la imagen de la derecha se puede ver el circuito físico, se conectan 3 puntas caimán de tensión (L1, N, G), y dos pinzas de corriente (L1 y N).
La pantalla del FLUKE 434 ofrece un resumen de las tensiones y corrientes en todas las fases. También se muestran la frecuencia y los valores máximos o pk.
La pantalla Tendencia relacionada muestra los cambios durante un periodo de tiempo de todos los valores en la pantalla.
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1.2 Fluctuaciones
Ejemplo práctico
La pantalla Fluctuaciones registra su-bidas (DIPS), interrupciones (INTE-RRUPTIONS), cambios rápidos de tensión (RAPID VOLTAGE CHAN-GES) y bajadas (SWELLS).
Tendencia a lo largo del tiempo con rápida velocidad de actualización: tensión/corriente.
Registra los eventos que superan los límites previamente establecidos por el usuario.
En este ejemplo se utilizó el Simulador de Disturbios DRANETZ, para generar fluctuaciones de tensión, con los botones de SAG y SURGE. Este simulador nos permite tener variaciones de tensión de más/menos 10% de la tensión nominal. La medición se realizó en un lapso de 6 minutos, y se analizó con el Software FukeView, donde se puede apreciar las diferentes magnitudes de fluctuaciones de la tensión a lo largo del tiempo.
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1.3 Armónicos
Ejemplo práctico
En este caso, con la maleta EPOCH – 10 se generó una condición de distorsión armónica total, donde se indujo la segunda armónica en un nivel demasiado alto y se analizó con el Software FlukeView, dándonos un THD muy alto, esto indica una distorsión armónica total.
La pantalla Armónicos mide y graba los armónicos e interarmónicos hasta el 50º orden.
También mide los datos relacionados, como los componentes CC, la THD (distorsión armónica total) y el factor K.
La pantalla Multímetro (METER) muestra 8 medidas por fase.
La Tendencia (TREND) muestra cómo varían los armónicos a lo largo del tiempo.
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1.4 Potencia y Energía
Ejemplo Práctico
En este caso, se utilizó la maleta de pruebas EPOCH 10, para realizar una prueba de potencia monofásica y factor de potencia. Se tiene 1 A / -10o (atrasado) y 127V / 0o. Por lo tanto, se puede apreciar en la pantalla del Fluke 434 una potencia reactiva inductiva y un factor de potencia de 0.99. Esta es la mejor condición que se puede encontrar en campo, factor de potencia cercano a 1 y en atraso (inductivo).
La pantalla de potencia en el FLUKE 434 muestra los datos de potencia de cada fase y total: potencia real o activa (kW), potencia aparente (kVA), potencia reactiva (kVAR), factor de potencia (PF), factor de potencia de desplazamiento (DPF o coseno ϕ) y los valores de corriente y tensión rms de 12/10 ó 180/150 ciclos.
Los cambios de estos valores durante un periodo de tiempo quedan registrados cuando la medida fue seleccionada.
La pantalla ENERGY muestra la energía real (kWh), energía aparente (kVAh) y la energía reactiva (kVARh).
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1.5 Flicker (parpadeo)
Ejemplo práctico
Este parámetro del FLUKE 434, cuantifica la fluctuación de lumi-nancia de las lámparas provocada por las variaciones de la tensión de alimentación.
El flicker se caracteriza por: severidad a corto plazo Pst (medida en 1 minuto o durante 10 minutos) y severidad a largo plazo Plt (medida durante 2 horas). En la pantalla aparecen todos estos datos, así como los parámetros D relacionados CC, Dmax y TD.
La pantalla Tendencia muestra los cambios de estos valores a lo largo del tiempo.
PF5 muestra un gráfico de tendencias rápido en una pantalla
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En este ejemplo, se realizó una medición en un circuito monofásico real, donde se llevó a cabo la medición de Flicker en un lapso de dos horas. En la pantalla del Fluke 434 se pueden visualizas los valores de Pst (1 min), Pst (10 min) y Plt (dos horas) y los valores “D”. Con respecto a la norma UNE–EN 61000–3–3 “Limitación de las variaciones de tensión, fluctuaciones de tensión y Flicker”, nos da los valores mínimos permisibles de variaciones de tensión para dichos parámetros, los cuales son: Capítulo 5 de la norma UNE–EN 61000–3–3 “Limites”
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Comparando los parámetros de Flicker medidos con el Analizador Fluke 434 (Pst, Plt, TD, Dc, Dmax), las mediciones están dentro de los límites permisibles de variación de tensión que se estipula en la norma.
1.6 Desequilibrio
1.7 Transitorios
La funcion Desequilibrio muestra las relaciones de fase entre tensiones y corrientes.
Se muestran los porcentajes de desequilibrio de tensión negativa, secuencia cero (en sistemas de 4 conductores) y corriente negativa.
En la función Tendencia, los cambios de los valores durante un periodo de tiempo quedan registrados cuando la medida está activa.
En la función Diagrama Fasorial se Muestra la relación de fases entre V y I en un diagrama vectorial dividido en secciones de 30 grados.
Los transitorios son picos rápidos de la forma de onda de tensión o corriente.
Hace visibles los picos de tensión que se superponen a la onda sinusoidal de 60 o 50 Hz.
Se captura una forma de onda cada vez que la tensión (o corriente RMS) supera los límites ajustados. Se pueden capturar hasta 40 eventos como máximo. La velocidad de muestreo es de 200 kS/s
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Ejemplo práctico
En este ejemplo de medición de transitorios, se utilizó el Simulador de Disturbios DRANETZ, con los botones de IMP. IN VOLTS, que nos puede inducir transitorios de tensión en un lapso muy corto de tiempo. Para este caso de indujo una variación transitoria aproximadamente de 300 volts, la cual fue bien registrada por el Fluke 434. Con la ayuda de software FlukeView se pudo analizar de mejor manera y podemos determinar el tiempo que duro este transitorio. El tiempo que duro este transitorio de tensión fue de solo 0.11 milisegundos, o sea 0.00011 segundos, lo cual nos da una referencia de la capacidad que tiene el analizador Fluke 434 para medir transitorios.
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1.8 Corrientes de arranque
El modo Corriente de arranque es de un "único disparo" y registra las tendencias de la tensión y la corriente tras producirse un evento de corriente (el disparo).
Un evento tiene lugar cuando la forma de onda de corriente supera los límites ajustables.
La duración estimada abarca el intervalo entre el disparo y el momento en que la corriente baja al valor indicado por la histéresis.
El encabezado de la pantalla muestra el valor eficaz de todos los valores RMS durante la corriente de arranque.
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1.9 Supervisión de Calidad Eléctrica (MONITOR)
En modo ‘System Monitor’, se muestra una pantalla de gráfico de barras. Esta pantalla permite comprobar si los parámetros básicos de calidad eléctrica se ajustan a los requisitos. Dichos parámetros incluyen:
1. Tensiones RMS
2. Armónicos
3. Parpadeo (Flicker)
4. Bajadas/Interrupciones/Cambios
rápidos de tensión/Subidas
5. Desequilibrio / Frecuencia / Transmisión de señales
La tabla de eventos muestra los eventos producidos durante la medicion con la fecha y la hora de inicio, fase y duración.
La pantalla Tendencia muestra los cambios durante un periodo de tiempo de todos los valores de medida.
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1.10 Osciloscopio (SCOPE)
En la pantalla de osciloscopio se puede observar las formas de onda de la tensión y la corriente con un rápido nivel de actualización.
El encabezado de la pantalla muestra los valores de tensión y corriente eficaz (RMS).
La pantalla de Diagrama Fasorial muestra la relación de fases entre tensiones y corrientes en un diagrama vectorial.
Los valores numéricos adicionales son la tensión de fase fundamental, la frecuencia y los ángulos de fase.
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Ejemplo práctico
En este caso, se utilizó la maleta de pruebas EPOCH 10 para inducir una corriente de 01 A / -90o (atraso), y el Simulador de Disturbios DRANETZ solo como fuente de tensión, 128 V / 0o. Como se puede ver en las pantallas de osciloscopio y diagrama fasorial, se aprecia claramente como la corriente está atrasada -900 con respecto a la tensión. Esta condición supone un circuito puramente inductivo, por lo el factor de potencia tiende a cero, al igual que la potencia activa, como se puede apreciar en la imagen de potencias.
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2.0 TIEMPOS DE REGISTRO DEL FLUKE 434
Registro de tendencias
3.0 USO DE SOFTWARE FLUKEVIEW
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El analizador está equipado con un puerto óptico RS-232 que permite establecer la comunicación con un PC o una impresora. Para la conexión con el puerto USB del PC, se suministra un cable óptico de comunicación modelo OC4USB. El software FlukeView nos permite potenciar las capacidades del analizador de energía Fluke 434, ya que con este software podemos analizar con mayor claridad y precisión cualquier medición realizada con el analizador Fluke 434.
3.1 Vista del menú principal
3.2 FILE
3.3 EDIT
Nos permite abrir, cerrar, guardar o imprimir nuestro archivo que estemos manejando en ese momento, como pueden ser graficas de tensión y corriente, potencias, etc.
La función de EDIT, nos permite editar la gráfica que tengamos en ese momento (Por ejemplo, de Tensión y Corriente) Nos permite copiar la gráfica o los datos de esta misma para realizar cálculos si es necesario.
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3.4 VIEW
3.5 INSTRUMENT
Esta funcionalidad es la más importante dentro del software, ya que es desde aquí donde extraemos toda la información de nuestro instrumento Fluke 434
3.5.1 Display screen (Mostrar pantalla del instrumento)
Esta funcionalidad permite analizar detenidamente las gráficas o formas de onda que obtenemos del instrumento Fluke 434.
3.5.2
En esta funcionalidad, nos permite importar la pantalla del Fluke 434 en tiempo real con la lectura de medición que estemos realizando.
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3.5.2 Display WaveForm (Mostrar forma de onda de tensión y corriente)
3.5.3 Display Trend (Mostrar tendencia)
Mostrar tendencia, es una de las funciones más importantes del Software FlukeView ya que es aquí donde podemos analizar las mediciones realizadas por un lapso de tiempo, podemos analizar todas las tendencias que puede utilizar el Fluke 434 dentro de su menú principal, como puede ser Volts / Amperios / Hz, Fluctuaciones, Armónicos, Corrientes de arranque, etc.
Esta funcionalidad nos permite analizar las gráficas de tensión y corriente, los valores máximos, mínimos y los parámetros en intervalos de tiempo de las ondas.
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3.5.4 Display Harmonics (Mostrar armónicos)
3.5.5 Remote Control (Control remoto)
Mostrar armónicos, nos permite analizar los armónicos tanto de tensión como de corriente de las líneas L1, L2, L3 y N. También nos muestra el factor THDV y THDI. Podemos visualizar hasta el armónico 51, así como su porcentaje de afectación a la onda fundamental.
El control remoto, es una función muy útil dentro del software FlukeView, ya que nos permite manejar nuestro aparato de medición Fluke 434 desde la computadora, en la cual podemos ir visualizando las mediciones realizadas.