Tiza Group

Inicio / Guías / Industria y automatización

Alcance de IEEE 519: quién responde por los armónicos

Qué cubre IEEE 519-2022 y qué no: límites solo en el PCC, no en equipos; reparto de responsabilidad entre usuario y operador de red.

Por Shadai García, CEO e ingeniero de protecciones de Tiza Group.

~operadorde redimpedanciade la redPCC~=carga no linealdel usuarioItensiónen el PCCla corriente armónica del usuario circula por la impedancia de la redUsuario: limita la corriente armónicaque inyecta en el PCC (Tablas 2, 3 y 4)Operador de red: limita la tensiónarmónica en el PCC (Tabla 1)Si no basta, el operador modifica la impedanciade la red; el usuario no agrega equiposque la empeorenCadenaCorriente del usuarioImpedanciaTensión en el PCCLímites© tizagrp.com~operadorde redimpedanciade la redPCC~=carga no linealdel usuarioItensiónen el PCCla corriente armónica del usuario circula por la impedancia de la redUsuario: limita la corriente armónicaque inyecta en el PCC (Tablas 2, 3 y 4)Operador de red: limita la tensiónarmónica en el PCC (Tabla 1)Si no basta, el operador modifica la impedanciade la red; el usuario no agrega equiposque la empeorenCadenaCorriente del usuarioImpedanciaTensión en el PCCLímites© tizagrp.com
Responsabilidad compartida en IEEE 519-2022: el usuario limita la corriente que inyecta y el operador limita la tensión en el PCC. Ubicación en el sistema y principio de funcionamiento. Ilustrativo: los valores reales salen de la placa y del manual del fabricante.
Respuesta corta

IEEE 519-2022 reparte la responsabilidad: el usuario limita la corriente armónica que inyecta y el operador de red limita la distorsión de tensión que entrega, modificando la impedancia de la red si hace falta. Los límites aplican solo en el PCC, en estado estable y no sirven para evaluar un equipo ni un punto interno de la planta.

Respuesta corta

IEEE 519-2022 trata los armónicos como una responsabilidad compartida entre el usuario y el propietario u operador de la red. El usuario limita las corrientes armónicas que inyecta; el operador responde por la tensión armónica que entrega y, si hace falta, modifica la impedancia de la red. Los límites se aplican solo en el PCC, en estado estable, y no sirven para evaluar un equipo ni un punto dentro de la instalación.

Qué cubre la norma

La cláusula 1.1 define el alcance. La norma establece objetivos de diseño para sistemas eléctricos con cargas lineales y no lineales. Describe las formas de onda de tensión y corriente que pueden existir en el sistema y fija objetivos de distorsión para quien diseña. La interfaz entre fuentes y cargas se describe como el punto de acople común, y cumplir los objetivos de diseño reduce la interferencia entre equipos eléctricos.

Los límites de tensión y de corriente se aplican en el PCC del usuario a toda la instalación que contiene cargas generadoras de armónicos (equipos no lineales).

La cláusula 1 enumera las fuentes más comunes: convertidores de electrónica de potencia, hornos de arco, compensadores estáticos de reactivos, inversores de generación distribuida, controladores de fase de corriente alterna, cicloconvertidores y rectificadores, como los de fuentes conmutadas y variadores con modulación por ancho de pulso.

Qué no cubre

  • Transitorios. La norma trata condiciones de estado estable. Pueden presentarse transitorios que excedan estos límites (cláusula 1.1).
  • Interferencia de radiofrecuencia. No la cubre; ofrece orientación para sistemas telefónicos por cable (cláusula 1.1, y el Anexo B sobre el factor de influencia telefónica).
  • La evaluación de equipos. Los límites se basan en supuestos válidos en el PCC, y no necesariamente en otro punto del sistema. Por eso no deben usarse para evaluar equipos (cláusula 1.1).
  • Los puntos internos de la instalación. La cláusula 5 señala que dentro de las instalaciones del usuario los armónicos de tensión y corriente pueden ser significativamente mayores que los límites del PCC, por la falta de diversidad, la cancelación y otros fenómenos que reducen el efecto combinado de varias fuentes por debajo de su suma algebraica.
  • Los límites no son absolutos. La cláusula 1.2 aclara que los valores no deben considerarse obligatorios en todos los casos, porque hay cierto conservadurismo que puede no ser necesario siempre.

Cómo se reparte la responsabilidad

La Introducción y la cláusula 1.2 explican el mecanismo en tres partes:

Reparto de responsabilidad en el PCC
  1. Usuario. Limita sus emisiones de corriente armónica a valores razonables, repartidos de forma equitativa
  2. Red del operador. Las corrientes armónicas circulan por su impedancia y producen tensiones armónicas
  3. Tensión en el PCC. Efecto conjunto de todos los usuarios y de la impedancia de la red
  4. Operador de red. Si hace falta, modifica las características de impedancia para bajar la distorsión de tensión
  1. Los usuarios limitan sus emisiones de corriente a valores razonables, definidos de forma equitativa según la participación que cada uno tiene en el sistema de suministro.
  2. El propietario u operador de la red actúa sobre la distorsión de tensión, modificando las características de impedancia del sistema cuando sea necesario.
  3. El usuario no debería agregar equipos que empeoren esa impedancia. Para que el operador pueda controlarla, el usuario no debería sumar equipos que cambien su característica y aumenten la distorsión. La norma pide controlar esas adiciones como se controlan los equipos que producen corriente armónica.

La razón de fondo está en la Introducción: los usuarios producen corrientes armónicas que circulan por la red del operador y generan tensiones armónicas en la tensión que reciben los demás usuarios. La cantidad de distorsión que llega a cada usuario depende del efecto conjunto de las cargas de todos y de la impedancia del sistema de suministro.

Un caso concreto de la tercera regla: un usuario que instala un banco de condensadores para mejorar el factor de potencia cambia la impedancia de la red vista desde el PCC. Si ese cambio crea una resonancia con un armónico de sus cargas, la distorsión sube. La norma indica que los condensadores de compensación pueden producir condiciones de resonancia cuando coinciden con un armónico de las cargas no lineales (cláusula 1). Vea Resonancia en bancos de condensadores.

Cómo leer los requisitos: shall, should, may, can

La cláusula 1.3 define cómo se redactan los requisitos, y conviene tenerlo presente al leer cualquier cláusula:

PalabraSignificado en la norma
Shall («debe»)Requisito obligatorio, sin desviación permitida
Should («conviene», «se recomienda»)Una opción recomendada entre varias, no necesariamente obligatoria
May («puede»)Una línea de acción permitida dentro de los límites de la norma
Can («es capaz de»)Posibilidad o capacidad, material, física o causal

Esa diferencia importa. Las cláusulas de límites de corriente y de tensión usan shall, así que los límites del PCC se redactan como requisitos (aunque la cláusula 1.2 aclara que no deben considerarse vinculantes en todos los casos). En cambio, la recomendación de no agregar equipos que empeoren la impedancia usa should, y los valores de los anexos informativos (interarmónicos, TIF, muescas) son orientación, no requisitos.

Qué significa para su planta

  • Un equipo no “incumple” IEEE 519. Lo que se compara es la instalación en el PCC.
  • Medir dentro de la planta sirve para diagnosticar, no para declarar cumplimiento. Los valores internos pueden ser mayores.
  • Un cambio en su instalación puede afectar a otros usuarios (nuevos equipos, condensadores, filtros).
  • Si la tensión en el PCC está distorsionada y su corriente cumple, la corrección corresponde al operador de la red, según la cláusula 5.

Para el detalle de los límites, vea Límites de tensión armónica IEEE 519-2022 en el PCC y Límites de corriente armónica y TDD según Isc/IL. El punto donde se aplican se define en PCC en IEEE 519: dónde se miden los límites de armónicos, y el caso de una planta con generación, en IEEE 519 con inversores y generación: cuándo aplica. La visión general está en IEEE 519: límites de armónicos y conceptos básicos.

Le ayudamos a ubicar su responsabilidad

En Tiza Group hacemos estudios de calidad de potencia: evaluamos qué parte de la distorsión en el PCC viene de su instalación, qué parte de la red y qué cambios debe controlar antes de agregar equipos. Si va a ampliar su planta, el estudio de armónicos se hace antes de comprar.

Guías relacionadas

Referencias

  • IEEE Std 519-2022, IEEE Standard for Harmonic Control in Electric Power Systems: Introducción; cláusula 1 (fuentes de armónicos); 1.1 (alcance); 1.2 (propósito, responsabilidad compartida); 1.3 (uso de las palabras shall, should, may y can); cláusula 5 (límites solo en el PCC).

Preguntas frecuentes

¿IEEE 519 se aplica a un variador de frecuencia individual?

No. La cláusula 1.1 señala que los límites no están pensados para evaluar equipos, y la cláusula 5 dice que no se aplican a equipos individuales ni a puntos dentro de la instalación del usuario.

¿Quién debe corregir si la tensión en el PCC está distorsionada aunque el usuario cumpla su límite de corriente?

La cláusula 5 indica que, si limitar las corrientes no basta para tener tensiones aceptables, el propietario u operador del sistema debería modificar las características de la red para lograrlo.

¿La norma cubre los transitorios o la interferencia de radio?

No. La cláusula 1.1 aclara que trata condiciones de estado estable, que pueden presentarse transitorios que superen los límites, y que no cubre los efectos de la interferencia de radiofrecuencia, aunque da orientación para sistemas telefónicos por cable.

WhatsApp