Uploaded by Milton Augusto Canales Mormontoy

EC Energía PROMART SJL, TG-T-30 11 23

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PROMA RT – SJL
ESTUDIO DE CALIDAD DE ENERGIA – TG-T
ESTUDIO DE CALIDAD DE ENERGIA
TABLERO GENERAL TG-T
380/220V – 3F+N+T – 60 Hz
PROMART – SJL
DICIEMBRE, 2023
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ESTUDIO DE CALIDAD DE ENERGIA – TG-T
INDICE
1.0
INTRODUCCION ........................................................................................................................ 3
2.0
OBJETIVO..................................................................................................................................... 3
3.0
ALCANCES .................................................................................................................................. 3
4.0
REGISTRO DE PARAMETROS ELÉCTRICOS ............................................................................... 3
4.1
Equipo Utilizado .................................................................................................................... 3
4.2
Fecha de Medición ............................................................................................................. 3
4.3
Resultados de la medición ................................................................................................. 4
a.
TENSION.................................................................................................................................. 4
b.
CORRIENTE ............................................................................................................................. 7
c.
FACTOR DE POTENCIA.......................................................................................................... 9
d.
FRECUENCIA ......................................................................................................................... 10
e.
POTENCIA APARENTE .......................................................................................................... 11
f.
POTENCIA ACTIVA ............................................................................................................... 11
g.
POTENCIA REACTIVA........................................................................................................... 12
h.
MAXIMA DEMANDA ............................................................................................................. 13
i.
PERTURBACIONES – LAS ARMONICAS ............................................................................... 14
5.0
CONCLUSIONES ....................................................................................................................... 20
5.1
Con Respecto a la carga................................................................................................. 20
5.2
Elección Banco de Condensadores .............................................................................. 21
6.0
RECOMENDACIONES............................................................................................................... 21
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1.0 INTRODUCCION
PROMART SJL, el cual se encuentra ubicado Av. Lurigancho Sub Lote 2 y Sub Lote 3, Mz A, Urb.
Zarate Industrial – Distrito de San Juan de Lurigancho, provincia de Lima.
En Tablero General (TG-T) 380/220V 60Hz, 3F+N+T ubicado en cuarto de tablero cual es materia
del presente estudio.
2.0 OBJETIVO
Realizar el Estudio de Calidad de Energía del Tablero General, utilizando para ello un equipo
analizador de redes por siete (07) días consecutivos; la tensión de servicio es 380Vac, la tensión de
suministro es 400Vac, 3P+N+T, 60 Hz.
3.0 ALCANCES
✓ Realizar registro por siete (07) días de parámetros eléctricos en el I.G.
✓ Del registro obtenido, analizar el comportamiento de los parámetros medidos y si estos están de
acuerdo con lo exigido por el CNE y la NTCSE.
4.0 REGISTRO DE PARAMETROS ELÉCTRICOS
4.1
Equipo Utilizado
Analizador de calidad de energía PQ3100 de HIOKI, este equipo permite registrar y almacenar
variables eléctricas de energía con relación a la calidad (V, I, FP, Hz, kW, kVAr, VTHD, ITHD,
armónicas h1...h50, registros de parámetros de tensión, registro de transitorios, registro de forma de
onda asociada a los eventos de calidad y transitorios).
Uso de software de análisis PQONE para la elaboración de informes.
4.2
Fecha de Medición
El equipo analizador de calidad de energía se instaló en el lado de baja tensión, a la salida del IG
3x800A, la tensión de utilización es 380-220Vac 60Hz 3P+N+T.
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PUNTO DE
MEDICIÓN
La medición se inició el 30.11.2023 a las 17:30 horas y terminó el 07.12.2023 a las 05:41 horas.
El equipo se programó para que realice mediciones cada 5 minutos.
4.3
a.
Resultados de la medición
TENSION
El equipo PQ3100 ha sido programado para que registre la tensión entre fases, entre fases y neutro,
sistema 3 hilos + N + T.
La tensión de utilización es de 380Vac. Las curvas de tensión y tabla resumen muestra los valores
de tensión.
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Gráfico 01: Registro de tensión entre líneas (V).
U [V] :
U12 rms AVG
Elementos
U12 rms AVG [V]
U23 rms AVG [V]
U31 rms AVG [V]
U23 rms AVG
U31 rms AVG
Promedio
Desviación
estándar
% respecto
a 380VAC
1875
414.73 (5/12/2023
18:05:00.1)
0.00 (7/12/2023
01:35:00.0)
404.04
22.58
6.33
1875
413.84 (5/12/2023
18:05:00.1)
0.00 (7/12/2023
01:35:00.0)
402.80
22.50
6.00
1875
412.11 (5/12/2023
18:05:00.1)
0.00 (7/12/2023
01:35:00.0)
401.54
22.40
5.67
Veces
Valores medidos
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Gráfico 02: Registro de tensión entre fases y neutro (V).
U [V] :
U1 rms AVG
Elementos
U1 rms AVG [V]
U2 rms AVG [V]
U3 rms AVG [V]
U2 rms AVG
U3 rms AVG
Promedio
Desviación
estándar
% Respecto
a 220VAC
1875
238.59 (5/12/2023
18:05:00.1)
0.00 (7/12/2023
01:35:00.0)
232.51
12.98
5.69
1875
239.39 (5/12/2023
18:05:00.1)
0.00 (7/12/2023
01:35:00.0)
233.12
13.01
5.96
1875
238.33 (5/12/2023
18:05:00.1)
0.00 (7/12/2023
01:35:00.0)
232.04
12.96
5.47
Veces
Valores medidos
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Los valores registrados en lo que se refiere a los valores máximos permitidos EXCEDEN lo indicado
en la norma NTCSE ( 5% de 380Vac entre fases, 220Vac entre fases y neutro) en un porcentaje de
6.33% entre fases (L1-L2) y 5.96% entre línea y neutro (L2-N), valores que no repercute ni produce
daños a la carga ya que la tensión final en las cargas en menor por caída de tensión.
b.
CORRIENTE
Los valores de consumo de corriente son variables entre sus tres fases, pero en general estos se
presentan “BALANCEADOS” tanto para los valores máximos, promedios, y mínimos de consumo.
La existencia de desbalance se da cuando las otras corrientes de fase sobrepasan los valores límites
de +/- 10% de la corriente promedio de ellas.
Gráfico 03: Desbalance de corriente máxima entre fases.
Iunb [%] :
Iunb MAX
Elementos
Iunb MAX [%]
Veces
1870
Valores medidos
100.00 (7/12/2023
00:15:00.1)
3.04 (5/12/2023
17:15:00.1)
Promedio
Desviación
estándar
5%
50%
95%
10.14
7.98
4.41
8.67
17.91
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Gráfico 04: Desbalance promedio de corriente entre fases.
Iunb [%] :
Iunb AVG
Elementos
Iunb AVG [%]
Veces
1870
Valores medidos
82.40 (7/12/2023
00:40:00.1)
2.19 (6/12/2023
02:45:00.0)
Promedio
Desviación
estándar
5%
50%
95%
7.97
4.42
3.87
7.07
14.82
Gráfico 05: Desbalance mínimo de corriente entre fases.
Iunb [%] :
Iunb MIN
Elementos
Iunb MIN [%]
Veces
1870
Valores medidos
40.45 (7/12/2023
00:40:00.1)
0.24 (6/12/2023
03:10:00.1)
Promedio
Desviación
estándar
5%
50%
95%
6.39
3.02
3.19
5.71
12.77
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c.
FACTOR DE POTENCIA
El comportamiento del factor de potencia se muestra capacitivo, oscilando entre 0.75 a 0.97; el
análisis de esta ocurrencia es la siguiente:
PF :
PF Sum AVG
Veces
Elementos
| PF Sum AVG |
1452
Valores medidos
0.9753 (3/12/2023
14:00:00.0)
0.7510 (4/12/2023
22:20:00.1)
Promedio
Desviación
estándar
0.9436
0.0232
5%
50%
95%
0.9123 0.9500 0.9704
Resolución OSINERGMIN Nº206-2013-OS-CD
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d.
FRECUENCIA
La frecuencia se encuentra dentro de los valores tolerables de +/- 0.6% para variaciones sostenidas.
DESCRIPCIÓN
REGISTRO
FRECUENCIA (Hz)
FRECUENCIA MÁXIMA
FRECUENCIA MÍNIMA
60.121
-
ANÁLISIS
VALOR
LÍMITE
CONCLUSIÓN
61
passed
59
passed
Gráfico 07: Registro de la frecuencia (Hz).
Elementos
Freq AVG [Hz]
Veces
1875
Valores medidos
60.121 (2/12/2023
14:40:00.0)
0.000 (7/12/2023
01:30:00.0)
Promedio
59.774
Desviación
estándar
5%
50%
95%
3.659 59.971 59.996 60.033
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e.
POTENCIA APARENTE
La potencia aparente máxima es 244.2 kVA, el cual ha ocurrido el 03.12.2023 a las 13:50:00 horas.
DESCRIPCIÓN
REGISTRO
POT. APARENTE MÁXIMA
POT. APARENTE MEDIA
POT. APARENTE MÍNIMA
244.2
89.9
0
MEDICIÓN
FECHA
HORA
03/12/2023
13:50
07/12/2023
01:35
Gráfico 08: Registro de Potencia Aparente (VA)
Elementos
S Sum AVG [kVA]
f.
Veces
Valores medidos
1875
244.2 (3/12/2023
13:50:00.0)
0.0 (7/12/2023
01:35:00.0)
Promedio
Desviación
estándar
5%
50%
95%
89.8
54.6
28.9
72.8
192.3
POTENCIA ACTIVA
El valor máximo de potencia activa es de 235.4 kW, el cual ha ocurrido el 03.12.2023 a las 13:50
horas.
DESCRIPCIÓN
POT. ACTIVA MÁXIMA
POT. ACTIVA MEDIA
POT. ACTIVA MÍNIMA
REGISTRO
235.4
83.3
0.0
MEDICIÓN
FECHA
HORA
03/12/2023
13:50
07/12/2023
01:35
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Gráfico 09: Registro de potencia activa (W).
Elementos
P Sum AVG [kW]
g.
Veces
Valores medidos
1875
Promedio
Desviación
estándar
83.3
53.6
235.4 (3/12/2023
13:50:00.0)
0.0 (7/12/2023
01:35:00.0)
5%
25.9
50%
95%
63.5 185.3
POTENCIA REACTIVA
El comportamiento de la potencia reactiva es variable:
• Capacitivo, varía entre
-113.6 a 0 kVAr
DESCRIPCIÓN
REGISTRO
POT. REACTIVA MÁXIMA
POT. REACTIVA MEDIA
POT. REACTIVA MÍNIMA
0
-30.2
-113.6
MEDICIÓN
FECHA
HORA
07/12/2023
01:35
01/12/2023
08:30
Gráfico 10: Registro de potencia reactiva (VAr) – comportamiento REACTIVO
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Elementos
Q Sum AVG [kvar]
h.
Veces
1875
Valores medidos
-0.0 (7/12/2023
01:35:00.0)
-113.6 (1/12/2023
08:30:00.1)
Promedio
Desviación
estándar
5%
50%
95%
-30.2
18.1
-64.2
-23.9
-11.7
MAXIMA DEMANDA
La máxima demanda promedio tiene el valor registrado de 217.7 kW
Gráfico 10: Registro de Máxima Demanda (kW)
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i.
PERTURBACIONES – LAS ARMONICAS
Norma IEEE-519-2014 : Limite de distorsión harmónica de voltaje
Norma IEEE-519-2014 : Limite de distorsión harmónica de corriente
Norma IEC-61000-2-4 : Limite de distorsión harmónica de voltaje
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Norma NTCSE : Limite de distorsión harmónica de voltaje
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LÍMITE DE DISTORSIÓN ARMÓNICA TOTALES
TENSIÓN (THD V), CORRIENTE (THD I)
DESCRIPCIÓN
THD-TENSIÓN
THD-CORRIENTE
VALOR MEDIDO MÁXIMO (%)
UL1
UL2
UL3
NTCSE
3.77%
3.88%
3.96% CUMPLE
IL1
IL2
IL3
NTCSE
15.36%
14.13%
15.49%
-
NORMATIVA
IEEE-519-2014 IEC 61000-2-4
CUMPLE
CUMPLE
IEEE-519-2014 IEC 61000-2-4
CUMPLE
-
La norma a la cual nos regimos es la NTCSE, las otras normas que se acompaña son normas
internacionales que se ponen de referencia si la empresa quiere alcanzar algún ISO, estas se deben
de tomar en consideración si ocurren fallas esporádicas o permanentes en su sistema eléctrico, las
cuales se le atribuyen a la presencia de armónicas.
Las perturbaciones de ARMÓNICAS TOTALES DE TENSIÓN CUMPLEN lo indicado en la NTCSE,
IEEE 519-2014 y la IEC 61000-2-4.
Las perturbaciones de ARMÓNICAS TOTALES DE CORRIENTE CUMPLEN lo indicado en la IEEE
519-2014, la NTCSE no menciona niveles máximos de THD-Corriente.
DISTORSION ARMONICA (THD - TENSION)
Gráfico 11: Medición de la tasa de distorsión armónica total de tensión por fase (THD V) en %.
U thd-f [%] :
U1 thd_f AVG
Elementos
U1 thd_f AVG [%]
U2 thd_f AVG [%]
U2 thd_f AVG
U3 thd_f AVG
Promedio
Desviación
estándar
5%
50%
95%
1870
9.21 (1/12/2023
08:30:00.1)
2.15 (4/12/2023
05:30:00.1)
3.77
1.08
2.44
3.49
5.67
1870
9.56 (1/12/2023
08:30:00.1)
2.27 (4/12/2023
05:30:00.1)
3.88
1.09
2.56
3.59
5.77
Veces
Valores medidos
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U3 thd_f AVG [%]
1870
9.58 (1/12/2023
08:30:00.1)
2.33 (4/12/2023
05:25:00.0)
3.96
1.06
2.65
3.63
5.80
DISTORSION ARMONICA (THD - CORRIENTE)
Gráfico 12: Medición de la tasa de distorsión armónica total de corriente por fase (THD I) en %.
I thd-f [%] :
I1 thd_f AVG
Elementos
I1 thd_f AVG [%]
I2 thd_f AVG [%]
I3 thd_f AVG [%]
I2 thd_f AVG
I3 thd_f AVG
Promedio
Desviación
estándar
5%
50%
1870
54.52 (1/12/2023
08:25:00.0)
3.82 (3/12/2023
23:10:00.1)
15.36
11.09
4.69
12.50 37.16
1870
52.99 (1/12/2023
08:30:00.1)
3.30 (2/12/2023
23:10:00.0)
14.13
9.66
4.57
11.26 33.46
1869
56.35 (1/12/2023
08:30:00.1)
3.83 (3/12/2023
22:15:00.1)
15.49
11.02
4.99
11.91 40.58
Veces
Valores medidos
95%
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ESTUDIO DE CALIDAD DE ENERGIA – TG-T
DISTORSION ARMONICA INDIVIDUAL (THDi - TENSION)
Gráfico 13: Medición de la tasa de distorsión armónica individual de tensión.
Order
THD
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
U1
AVGPeak
9.21%
0.76%
0.77%
0.69%
7.12%
0.30%
5.42%
0.15%
0.58%
0.14%
2.84%
0.11%
2.08%
0.18%
0.43%
0.45%
2.70%
0.33%
0.95%
0.22%
0.43%
0.14%
0.86%
0.12%
0.53%
U2
AVGPeak
9.56%
1.59%
1.27%
0.92%
7.61%
0.56%
5.39%
0.37%
0.28%
0.22%
2.80%
0.17%
2.17%
0.17%
0.54%
0.45%
3.02%
0.47%
0.97%
0.15%
0.39%
0.12%
0.82%
0.12%
0.55%
U3
AVGPeak
9.58%
0.29%
0.47%
0.38%
7.23%
0.29%
5.89%
0.17%
0.42%
0.12%
2.75%
0.10%
2.24%
0.15%
0.44%
0.48%
3.10%
0.45%
1.18%
0.15%
0.45%
0.12%
0.75%
0.11%
0.65%
Order
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
U1
AVGPeak
0.11%
0.50%
0.08%
0.60%
0.06%
0.58%
0.06%
0.38%
0.05%
0.40%
0.05%
0.29%
0.04%
0.26%
0.04%
0.21%
0.03%
0.22%
0.03%
0.22%
0.03%
0.14%
0.03%
0.19%
0.03%
U2
AVGPeak
0.11%
0.52%
0.08%
0.67%
0.06%
0.51%
0.06%
0.35%
0.05%
0.43%
0.05%
0.29%
0.04%
0.27%
0.04%
0.26%
0.03%
0.21%
0.03%
0.22%
0.03%
0.22%
0.03%
0.15%
0.03%
U3
AVGPeak
0.14%
0.57%
0.11%
0.63%
0.07%
0.56%
0.06%
0.39%
0.05%
0.45%
0.05%
0.39%
0.05%
0.28%
0.04%
0.25%
0.04%
0.22%
0.04%
0.18%
0.03%
0.19%
0.03%
0.17%
0.03%
Pág. 18 de 21
PROMA RT – SJL
ESTUDIO DE CALIDAD DE ENERGIA – TG-T
DISTORSION ARMONICA INDIVIDUAL (THDi - CORRIENTE)
Gráfico 14: Medición de la tasa de distorsión armónica individual de corriente en %.
Order
THD
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
I1
AVGPeak
54.52%
14.37%
10.59%
8.61%
46.55%
8.62%
33.49%
3.36%
3.74%
1.62%
13.68%
1.51%
9.78%
2.24%
3.98%
5.42%
30.01%
3.68%
8.67%
2.07%
3.07%
1.65%
4.85%
1.42%
4.68%
I2
AVGPeak
52.99%
2.81%
9.09%
7.11%
45.77%
8.08%
30.99%
2.49%
2.38%
1.55%
12.49%
1.59%
9.49%
1.89%
2.22%
4.55%
26.97%
4.48%
6.58%
1.35%
1.95%
1.25%
4.71%
1.13%
4.53%
I3
AVGPeak
56.35%
16.11%
10.04%
10.32%
47.73%
10.52%
35.06%
4.09%
3.86%
2.37%
12.02%
2.34%
9.94%
2.54%
3.66%
6.04%
35.87%
5.13%
7.25%
1.98%
3.04%
1.70%
4.27%
1.49%
6.47%
Order
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
I1
AVGPeak
1.14%
3.18%
0.82%
1.29%
0.63%
1.44%
0.45%
0.61%
0.37%
0.79%
0.33%
0.86%
0.28%
0.67%
0.25%
0.59%
0.23%
0.39%
0.21%
0.29%
0.21%
0.52%
0.20%
0.42%
0.18%
I2
AVGPeak
0.90%
2.62%
0.72%
1.48%
0.51%
1.09%
0.39%
0.52%
0.29%
1.13%
0.28%
0.72%
0.25%
0.56%
0.21%
0.74%
0.19%
0.36%
0.19%
0.27%
0.19%
0.56%
0.17%
0.32%
0.15%
I3
AVGPeak
1.59%
3.62%
1.22%
1.68%
0.79%
1.35%
0.63%
0.84%
0.51%
1.14%
0.50%
1.16%
0.44%
0.82%
0.36%
0.57%
0.32%
0.45%
0.30%
0.38%
0.28%
0.64%
0.26%
0.46%
0.23%
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PROMA RT – SJL
ESTUDIO DE CALIDAD DE ENERGIA – TG-T
El cuadro y las gráficas muestran los valores de armónicas individuales.
Nuestra norma NTCSE no considera las armónicas de corriente en forma general, solo las de tensión.
Se observa de la tabla que las ARMÓNICAS INDIVIDUALES DE TENSIÓN CUMPLEN lo exigido
por la norma NTCSE, IEEE-519-2014, IEC 61000-2-4
En lo que se refiere a las armónicas individuales de corriente, estás CUMPLEN lo exigido por la
norma IEEE-519-2014.
5.0 CONCLUSIONES
5.1
Con Respecto a la carga
▪ Tensión:
La tensión de utilización es 380Vac (400Vac suministro) entre fases y 220Vac (230Vac suministro)
entre fase y neutro, la norma de calidad de servicios (NTCSE) indica que no debe sobrepasar +/5% de la tensión de servicio.
Los valores registrados en general NO CUMPLEN la norma NTCSE.
Se han obtenido durante el registro valores promedios de 6.33, 6.00% y 5.67% respecto a la
tensión nominal (380 Vac), alcanzando valores promedio de 404.04V, 402.08V y 401.54V, valores
que no produce daños a la carga ya que la tensión final en las cargas en menor por caída de
tensión.
▪ Corriente:
Se observa que la distribución de la corriente entre las tres fases principales se encuentra
balanceadas cuando alcanza los valores máximos (10.14%), promedios (7.97%) y mínimos
(6.39%).
Se considera sistema desbalanceado si comparando entre ellas están por encima del +/- 10%.
El interruptor termomagnético es de 3x800A, la máxima corriente trifásica alcanzada es de 373.4A,
luego se cuenta con una reserva de 53.33%.
▪ Factor de Potencia:
El factor de potencia registrado oscila entre:
•
Capacitivo
0.75 a 0.97
▪ Frecuencia:
La frecuencia se encuentra dentro de los valores tolerables de +/- 1 Hertz para variaciones
sostenidas.
▪ Potencia Aparente:
El valor máximo registrado de la potencia aparente es de 244.2 kVA.
▪ Potencia Activa:
El valor máximo registrado de la potencia activa es de 235.4 kW.
▪ Potencia Reactiva:
El valor de potencia reactiva oscila de la siguiente forma:
Capacitivo, varía entre
-113.6 kVAr a 0 kVAr
▪ Perturbaciones – Las Armónicas:
Las armónicas son corrientes y/o voltajes presentes en un sistema eléctrico, con una frecuencia
múltiplo de la frecuencia fundamental. Así, en sistemas con frecuencia de 60 Hz y cargas
monofásicas, las armónicas características son la tercera (180 Hz), quinta (300 Hz), y séptima
(420 Hz).
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PROMA RT – SJL
ESTUDIO DE CALIDAD DE ENERGIA – TG-T
Los principales efectos de los armónicos sobre la red pueden resumirse diciendo que éstos
aumentan innecesariamente la potencia que hay que transportar y por consiguiente empeora el
factor de potencia. Los armónicos son los responsables de que los cables y los transformadores
de las redes de distribución resulten insuficientes para transportar una determinada potencia útil
y de que se produzcan en ellos pérdidas innecesarias, que se traducen además en calentamiento
de los cables, transformadores, interruptores y otros medios de distribución.
➢ Armónicas Totales:
Las armónicas totales de tensión registradas cumplen con la norma NTCSE, IEEE 519-2014,
IEC 61000-2-4.
Las armónicas totales de corriente registradas no son consideradas en nuestra norma NTCSE,
para efectos de control utilizamos la norma IEEE 519-2014, como resultado de su aplicación
las armónicas totales de corriente no cumplen con las normas señaladas.
➢ Armónicas Individuales:
Las armónicas individuales de tensión cumplen con la norma NTCSE, IEEE 519-2014, IEC
61000-2-4.
Asimismo, las armónicas individuales de corrientes no cumplen la norma IEEE 519-2014.
Las armónicas de 5to, 7mo y 17vo orden son las que tienen mayor incidencia en el THDi.
5.2
Elección Banco de Condensadores
Del comportamiento de la carga reactiva capacitiva podemos calcular el banco de condensadores
que se requiere, siendo este de:
•
El mínimo requerido es de: 0 kVAr
CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA
OBJETIVO
VALOR
F.P.
MÍNIMO
POTENCIA
(KVAr/KW) MEDIDO
F.P. KVAr
P. REACTIVA
-30.2
(PROMEDIO)
0.94(cap) 0.98
P. ACTIVA
83.3
(PROMEDIO)
El factor de potencia promedio es de 0.94 capacitivo, por lo que no requiere implementación de banco de
compensación reactiva inductiva, ya que se están inyectando reactivos a la red exterior.
6.0 RECOMENDACIONES
6.1
Configurar el filtro activo para compensar la reactancia capacitiva.
Diciembre, 2023
Pág. 21 de 21
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