El medidor de facturación registra la energía activa y reactiva con la exactitud que exige la regulación (por ejemplo clase 0,2S o 0,5S de IEC 62053-22) y es la base del cobro. El medidor multifunción mide muchas magnitudes para operación y gestión de energía, sin valor comercial. En ambos, la exactitud final depende también de los CT, los PT y el cableado.
Qué es y dónde está
Un medidor de energía es el equipo que integra la potencia en el tiempo y registra la energía que pasa por un punto. En subestaciones e industria hay dos familias con propósitos distintos:
- Medidor de facturación (o comercial): está en la frontera entre dos agentes, por ejemplo entre el operador de red y una planta, y su lectura es la base del cobro. Su exactitud la fija la regulación.
- Medidor multifunción: mide muchas magnitudes eléctricas para operación, gestión de energía y control. Va en tableros de bahía, celdas de media tensión y tableros de baja tensión.
En media, alta y extra alta tensión ambos se conectan a través de transformadores de corriente y de tensión. La facturación usa núcleos y devanados de medida, no los de protección.
Partes principales
- Entradas de tensión y de corriente desde los secundarios de PT y CT.
- Convertidores y procesador que calculan potencias y energías.
- Registros de energía por cuadrante y tarifa, y memoria de perfil de carga.
- Reloj interno sincronizable.
- Puertos de comunicación: óptico local, serie y Ethernet.
- Sellos y niveles de acceso con contraseña en los de facturación.
Cómo funciona
Cuatro cuadrantes. El medidor separa la energía activa importada y exportada, y la reactiva en cada uno de los cuatro cuadrantes del plano P-Q. Así una planta con generación propia registra por separado lo que compra y lo que entrega.
Perfil de carga. Además de los totalizadores, guarda la energía por intervalos con su estampa de tiempo. El centro de gestión de medidas interroga el medidor de forma remota y reporta esos registros.
Cadena de exactitud. El error total es la suma del error del medidor, del CT, del PT y de la caída de tensión en el cableado entre el PT y el medidor. Por eso la regulación fija clases para todos los elementos y no solo para el medidor. Las clases con letra S (0,2S, 0,5S) de los CT mantienen la exactitud a corrientes bajas, que es donde una frontera pasa mucho tiempo.
Variantes y criterios de selección
Normas de producto. IEC 62052-11 fija los requisitos generales y los ensayos de los medidores. IEC 62053-22 cubre los medidores estáticos de energía activa conectados por transformador, en clases 0,1S, 0,2S y 0,5S; la clase 0,1S se agregó en la edición de 2020. IEC 62053-24 cubre la reactiva de componente fundamental en clases 0,5S, 1S, 1, 2 y 3. Los multifunción se describen con IEC 61557-12, que los llama dispositivos de medida y monitoreo del desempeño (PMD) y los agrupa en tipos según las funciones que ofrecen.
Colombia. El Código de Medida, Resolución CREG 038 de 2014, clasifica los puntos de medición en cinco tipos según el consumo o la capacidad instalada. Para el tipo 1 exige medidor de activa 0,2 S, reactiva clase 2, CT 0,2 S y PT 0,2; para los tipos 2 y 3, medidor 0,5 S, reactiva 2, CT 0,5 S y PT 0,5. Pide medidor de respaldo con las mismas características en fronteras de generación, conectadas al STN y de tipos 1 y 2, y limita al 0,1 % el error por caída de tensión en el cableado de los PT. Antes de especificar, confirme si alguna resolución posterior modificó lo que aplica a su frontera.
| Punto de medición (CREG 038 de 2014) | Medidor de activa | Reactiva | CT | PT |
|---|---|---|---|---|
| Tipo 1 | 0,2 S | Clase 2 | 0,2 S | 0,2 |
| Tipos 2 y 3 | 0,5 S | Clase 2 | 0,5 S | 0,5 |
Criterios. Elija según el uso: facturación (clase regulada, respaldo, sellos, perfil de carga) u operación (variedad de magnitudes, comunicación con el sistema de control, armónicos). No use un multifunción en una frontera comercial ni un CT de protección para facturar.
Datos clave de especificación
- Clase de exactitud de activa y reactiva y norma de ensayo.
- Corriente nominal (1 A o 5 A) y tensión de entrada según los secundarios.
- Conexión: tres elementos y cuatro hilos, o dos elementos y tres hilos.
- Capacidad de perfil de carga y número de canales.
- Protocolos: DLMS/COSEM (IEC 62056), Modbus, DNP3 o IEC 61850 en multifunción.
- Sincronización de reloj y registro de eventos (cortes, accesos, cambios de configuración).
Integración con protección y control
El medidor de facturación es independiente de la protección: sus circuitos se separan para que ninguna prueba de relés altere la lectura comercial. El multifunción sí se integra al SCADA o HMI. En IEC 61850-7-4 la medida operativa se modela con MMXU y los contadores de energía trifásicos con MMTR.
Pruebas en puesta en servicio y mantenimiento
- Verificación de los CT y PT: relación, polaridad y carga real del circuito. Vea pruebas a transformadores de corriente y tensión.
- Cableado: secuencia de fases y correspondencia de cada tensión con su corriente.
- Diagrama fasorial en servicio: ángulos coherentes con el factor de potencia de la carga.
- Contraste del medidor con un patrón de mayor exactitud, en el sitio o en laboratorio, según lo exija la regulación.
- Comunicación con el centro de gestión de medidas y sincronización del reloj.
- Sellado de borneras, bloques de prueba y tapas.
Fallas comunes y qué revisar primero
- Energía exportada en una carga pura: polaridad de un CT o fases cruzadas.
- Consumo menor al esperado: una fase de tensión ausente por fusible fundido o una corriente en cortocircuito en la bornera.
- Relación de CT o PT mal programada: lectura proporcionalmente equivocada.
- Reloj corrido: perfil de carga en la hora equivocada.
- Carga excesiva en el CT por cableado largo o equipos adicionales en el mismo núcleo.
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Referencias
- IEC 62052-11: equipos de medida de electricidad, requisitos generales y ensayos.
- IEC 62053-22: medidores estáticos de energía activa, clases 0,1S, 0,2S y 0,5S.
- IEC 62053-24: medidores estáticos de energía reactiva de componente fundamental.
- IEC 61557-12: dispositivos de medida y monitoreo del desempeño (PMD).
- IEC 61869-2 e IEC 61869-3: transformadores de corriente y de tensión inductivos.
- IEC 62056: intercambio de datos de medida, DLMS/COSEM.
- IEC 61850-7-4: nodos lógicos MMXU y MMTR.
- Resolución CREG 038 de 2014: Código de Medida.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre un medidor de facturación y uno multifunción?
El de facturación está ensayado según IEC 62053 para medir energía con una clase de exactitud declarada y registrar el perfil de carga que se reporta para el cobro. El multifunción mide tensión, corriente, potencias, armónicos y energía para operación y eficiencia, y su desempeño se describe con IEC 61557-12; no reemplaza al medidor de una frontera comercial.
¿Qué clase de exactitud exige el Código de Medida en Colombia?
La Resolución CREG 038 de 2014 clasifica los puntos de medición en cinco tipos según consumo o capacidad. Para el tipo 1 pide medidor de activa 0,2 S, de reactiva clase 2, CT 0,2 S y PT 0,2; para los tipos 2 y 3, medidor 0,5 S, reactiva 2, CT 0,5 S y PT 0,5. Verifique siempre si hay modificaciones posteriores aplicables a su frontera.
¿Por qué el medidor registra energía exportada cuando la planta solo consume?
Casi siempre por una polaridad invertida de un CT, una fase de tensión cruzada con otra corriente o una relación mal programada. Con el diagrama fasorial del propio medidor se ve en minutos qué corriente está fuera de lugar.