Calidad de Potencia Objetivos:
El objetivo del curso consiste en dar una visión global
del problema de la Calidad del Producto en el suministro de
Energía Eléctrica. Esto implica desarrollar
los siguientes aspectos:
? Conocer las tendencias actuales en cuanto a los parámetros
que definen la calidad del Producto Eléctrico:
• Definiciones
• Estándares internacionales
? Suministrar las herramientas que permitan:
• Detección e identificación del problema
• Establecer el origen de la deficiencia
• Su estudio y análisis
• Establecer el impacto sobre los componentes del sistema
y/o sobre el sistema
• Reconocer métodos y técnicas de mitigación
y/o reducción de efectos
• Analizar y/o determinar el impacto económico
de tales deficiencias, como pérdida de producción
o sanción resarcitoria
También se pretende mostrar al asistente las diversas
tendencias mundiales, fundamentalmente de Europa y EEUU en
lo que respecta a estándares de calidad. Se enfatiza
especialmente el estudio en lo concerniente a distribución
y transmisión, área en la cual se espera para
los próximos años un desarrollo vertiginoso,
brindando así una formación acorde a los requerimientos
actuales.
Metodología de Dictado:
Clases tradicionales frente al alumno, Teórico-Práctica.
Metodología de Evaluación y Aprobación:
La aprobación del curso requiere de la aprobación
de problemas propuestos durante el curso además de
un trabajo integrador final.
Necesidades de Infraestructura:
1 PC cada dos alumnos y software específico que es
provisto por los docentes.
Programa analítico o Contenidos:
1- Introducción
Calidad de potencia y electrónica de potencia. Principales
perturbaciones e irregularidades. Evolución temporal.
Sensibilidad o debilidad del equipamiento moderno. Aumento
del número y nivel de las perturbaciones. Nuevos criterios
de mantenimiento del servicio. Tendencias para futuro inmediato.
2- Terminología y definiciones
Principales términos y definiciones dadas en las Normas
Nacionales, Internacionales (Norteamericanas y Europeas) y
en reglamentaciones de uso común. Interrupciones cortas,
transitorias y momentáneas. Huecos y aumentos de tensión,
distorsión por armónicas (THD), notches, impulsos,
flicker, variaciones lentas de tensión, desbalances,
etc.
3- Normas sobre calidad de potencia
Reglamentaciones vigentes sobre calidad, Ley Nacional N°
24065, Decreto N° 1398/92, Resoluciones ENRE N° 0184/2000
y 99/97, IEC 61000, IEC 60868, IEEE 141-1993, IEEE 519-1992,
IEEE 1159-1995, IEEE 1250-1995 e IEEE 1346-1998.
4- Interrupciones y huecos de tensión
Curvas CBEMA-ITIC-SEMI F47. Equipamiento sensible. Medidas
de atenuación. Interacción con el esquema de
protección. Recierre rápido y modificación
del ciclo de reconectadores. Eventos repetitivos. Salto del
ángulo de fase. Criterio de energía específica
constante. Relación de la capacidad de soportar transitorios
con la energía almacenada. Huecos trifásicos.
Relación con el número de fallas y tormentas
eléctricas. Estudios estadísticos y probabilidad
de ocurrencia. Arranques de motores, conexión de transformadores
y hot/cold load pickup. Índices de confiabilidad considerando
la calidad de potencia. Extensión de los tradicionales
SAIFI y CAIFI. Efecto de los nuevos índices en la categorización
de la empresa de distribución.
5- Sobretensiones
Clasificación en base a su duración y forma
de onda. Sobretensiones Impulsivas y oscilatorias. Orígenes
de las sobretensiones y sus efectos en el sistema. Conexión
de capacitores. Curvas de sensibilidad. Efecto sobre los equipos
sensibles. Transferencia de la sobretensión originada
en el sistema al equipo de uso final, protecciones y precauciones.
Interrelación entre sistemas de alimentación,
telefónicos, videocable, etc. Relación con las
puestas a tierra.
6- Armónicas
Análisis de Fourier: Transformada de Fourier y transformada
discreta de Fourier. Frecuencia de Nyquist y aliasing. Formas
básicas de representación. Ejemplos.
6-1- Cargas contaminantes
Cargas no lineales. Circuitos magnéticos saturables
y semiconductores de potencia. Fuentes conmutadas, cargadores
de baterías, iluminación fluorescente y lámparas
de arco. Variadores de velocidad. Cargas recíprocas
y alternativas. Cargas fuertemente variables, tracción
eléctrica. Motores de arranque reiterado-simultáneo.
Cargas por trenes de pulsos.
6-2- Efectos de los armónicos en el sistema
Resonancia serie y paralelo. Efectos de armónicos en
máquinas rotantes: pérdidas y cuplas armónicas.
Efecto en: cables, condensadores, medidores de energía,
dispositivos de protección, etc. Reducción de
la capacidad de carga de transformadores (IEEE C57.110 –
1998). Estándares Nacionales (Resoluciones ENRE 184/00
y 99/97) e Internacionales. Límites y sanciones. Ejemplos.
Incertidumbres de las mediciones en condiciones no senoidales.
6-3- Métodos de análisis de propagación
de armónicos
Flujo de potencia armónica. Derivación experimental
de impedancias armónicas equivalentes. Modelado de
componentes. Algoritmos. Definiciones de potencia reactiva
bajo condiciones no senoidales. Corrección de factor
de potencia bajo condiciones no senoidales. Posibles soluciones.
7- Flicker
Características generales. Efecto psicológico
y sobre la visión. Medición de parpadeo: magnitudes
y medidores. Normas Nacionales e internacionales. Principales
causas. Efecto sobre lámparas: incandescentes y de
descarga gaseosa. Productores de flicker: hornos de arco,
soldaduras, motores con cargas alternativas y arranques múltiples,
irregularidades constructivas de generadores, generadores
eólicos, etc. Medidas de atenuación, compensación
reactiva dinámica y estática.
8- Variaciones de tensión de régimen permanente
Sobre y sub-tensiones: Límites aconsejables y tolerables.
Variación en el comportamiento de los equipos: potencia
de salida, rendimiento, factor de potencia, etc. Influencia
sobre la vida útil. Esquema de penalización
por apartamiento de tensiones. Experiencias Nacionales e Internacionales.
Blackout - Brownout. Shedding.
8-1- Desbalances: Efectos sobre el equipamiento de los sistemas
eléctricos. Cargas estáticas y rotativas. Variación
de la sensibilidad con la tensión de alimentación.
9- Monitoreo de la calidad de potencia
Metodologías y equipos. Filtrado y procesado de los
datos. Resultados de relevamientos en el exterior y en nuestro
medio. Nivel de información requerida para resultados
representativos. Guías para plan de monitoreo. Valores
considerados “normales” y apartamientos típicos.
Número típico de eventos. Estudio probabilístico.
10- Mejoras de la calidad
Nuevas tecnologías y equipamientos. Fuentes no-interrumpibles,
interruptores ultrarápidos. Almacenadores de energía
magnética empleando superconductores (SMES). Compensadores
estáticos (STATCOM), AVC (compensador reactivo adaptivo),
Custom Power y Super-parques industriales.
11- Costos de las interrupciones y huecos de tensión
Costos según tipo de usuario. Aplicaciones y procesos
críticos. Tiempos de reposición en función
de la duración y profundidad de la perturbación.
Costo de la perturbación versus costo de la medida
de mitigación.
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