Post on 07-Oct-2020
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
Control de Suministro del Distribuidor: Armónicos (2)
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 )(*)($
Control de Suministro del Distribuidor: Armónicos (3)
Control de Suministro del Distribuidor: Armónicos (4)
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)
Control de Emisiones de los Usuarios: Armónicos (2)
Control de Emisiones de los Usuarios: Armónicos (3)
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
Control de Emisiones de los Usuarios: Armónicos (3)
( ) ( ) ( )∑=
−+
−=
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.
Control de Emisiones de los Usuarios: Armónicos (4)
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
registros de una semana
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
registros de una semana
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
registros de una semana
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
registros de una semana
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
registros de una semana
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
registros de una semana
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