Cuando hablamos de calidad de energía eléctrica, nos referimos a garantizar el desempeño del equipo eléctrico y electrónico en una instalación. Está calidad puede observarse en la eficiencia del suministro y consumo eléctrico, es decir, entre menos perturbaciones se presenten en nuestra red eléctrica, mayor será la calidad de la energía eléctrica dentro de nuestras instalaciones.
Una calidad eléctrica baja, se traduce en mal funcionamiento del equipo, daño parcial o total, pérdida de información, incrementos en el consumo facturado, interrupciones operativas, entre otr@s. Para evitarlo, es necesario contar con estudio de calidad de energía eléctrica. Con la finalidad de modificar el suministro y la distribución eléctrica de una red, para alcanzar la operación continúa y eficiente del equipamiento en la misma. Esto puede conllevar a diversas medidas, instalación de equipos de protección contra sobre tensiones, filtros de armónicos, reguladores de voltaje, sistemas de respaldo, balanceadores de carga, reforzamiento o construcción de un banco de tierra física, étc.
Al realizar un estudio de calidad de energía eléctrica, se debe de:
1. Hacer una revisión física de la instalación eléctrica, con equipo de medición eléctrica y registro fotográfico (revisando todos los componentes; cableado, interruptores, transformadores, sistemas de respaldo y/o acondicionamiento eléctrico, bancos de tierra física, etc).
Fig. 2 Medición de voltaje en PDU de equipo de RM.
2. Colocar un analizador de red eléctrica, el cual se encargará de monitorear las propiedades de línea en el punto donde haya sido conectado por un período de tiempo X, para posteriormente graficar lo monitoreado por el analizador.
Fig. 3 Analizador monitoreando alimentación de entrada para equipo CT.
3. Hacer un reporte ingenieril de lo observado durante la revisión eléctrica y el monitoreo de la línea, donde se identifiquen las perturbaciones presentes y su causa.
Fig. 4 Reporte de calidad de energía.
4. Presentar una propuesta de solución acorde a las conclusiones del reporte de ingeniería.
Fig. 4 Sección de observaciones y propuestas de solución, dentro de un reporte de calidad de energía.
Los parámetros para el estudio de una línea eléctrica son dictados por las normas eléctricas aplicantes dentro del país donde se realiza el estudio, pero, también y principalmente por las guías mecánicas de los fabricantes del equipamiento instalado, en la red estudiada.
NOTA: el equipo de medición debe de estar calibrado para dar veracidad a los valores obtenidos y no permitir cabida a debates.
Anexo. Principales perturbaciones en la línea eléctrica.
1. Falla total de la energía = la interrupción del suministro eléctrico. Cuando se tiene un “apagón”.
2. Variación de tensión = el voltaje no es constante, oscila entre un máximo y un mínimo diferente al valor nominal de los equipos a energizar.
3. Caída de tensión = el valor del voltaje en el suministro eléctrico se mantiene bajo por perdidas en la línea, este fenómeno suele ser no instantáneo.
4. Picos de voltaje = cuando el voltaje alcanza valores que rebasan el valor máximo permitido del equipo, suelen ser eventos instantáneos, pero, puede presentarse por un periodo prolongado también.
5. Desbalanceo de carga = es la distribución desigual de la carga en las fases del sistema (para sistemas trifásicos).
6. Ruido eléctrico = es una interferencia eléctrica ajena a la señal de entrada principal, “contaminación en la línea”, y se presenta principalmente por “corto circuito” (contacto entre 2 o más conductores).
7. Interferencia electromagnética = está se presenta cuando un equipo que produce un campo electromagnético genera inducción a otro sistema, afectando su funcionamiento. En este caso, a diferencia del ruido eléctrico, no tiene que haber un contacto físico.
8. Variación de frecuencia = aquí, la cantidad de ciclos por segundo se ve alterada. Es decir, cambia la velocidad en que la CA cambia de dirección.
9. Transitorios eléctricos = los conocidos “transientes”, son periodos de corta duración donde los valores del suministro eléctrico son alterados, por ejemplo, el voltaje o corriente de la línea.
10. Distorsión de armónicos = generados por cargas conmutadas (equipos que se alimentan en DC). Los armónicos son componentes de frecuencia, se miden por cada múltiplo entero de la frecuencia de la señal (Para 60Hz: 1°=60Hz, 2°=120Hz, 3°=180hz, etc. Para 50HZ: : 1°=50Hz, 2°=100Hz, 3°=150hz, etc.)