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Estudio de calidad de potencia para industria y subestaciones

Medimos y analizamos la calidad de la energía de su planta o subestación con analizadores clase A. Le explicamos qué está pasando, si cumple los límites y qué hacer para corregirlo.

Qué es y cuándo se necesita

Un estudio de calidad de potencia, o de calidad de energía, mide durante varios días cómo es realmente la tensión y la corriente en su instalación: su forma de onda, su magnitud, su equilibrio entre fases y sus perturbaciones. Con esas mediciones se evalúa si la instalación cumple los límites aplicables y se encuentra la causa de fallas que no tienen explicación evidente.

Lo hacemos en plantas industriales y en subestaciones de media, alta y extra alta tensión. Suele pedirse cuando:

  • Se disparan variadores de velocidad, UPS o equipos electrónicos sin causa aparente.
  • Se calientan transformadores, cables o neutros, o se queman condensadores.
  • Llega un cobro por energía reactiva o el operador de red pide demostrar cumplimiento.
  • Se va a instalar un banco de condensadores, un filtro, generación solar o cargas no lineales grandes.
  • Hay parpadeo visible en la iluminación.

Es parte de nuestro servicio de diseño y estudios eléctricos.

Qué incluye

  • Armónicos: distorsión armónica total de tensión (THD), distorsión de demanda total de corriente (TDD) y armónicos individuales, con su evolución en el tiempo.
  • Variaciones de tensión: hundimientos o huecos de tensión, elevaciones (swells), interrupciones y variaciones de larga duración, con su magnitud, duración y hora.
  • Desbalance de tensión, como relación entre la componente de secuencia negativa y la positiva.
  • Parpadeo (flicker): índices de corta (Pst) y larga duración (Plt).
  • Factor de potencia, potencia activa, reactiva y aparente, y perfil de carga.
  • Frecuencia y transitorios que el analizador logre registrar.
  • Diagnóstico y recomendaciones con soluciones concretas y su prioridad.

Cómo lo hacemos

  1. Planeación. Definimos el objetivo: cumplimiento en la frontera, búsqueda de una causa o dimensionamiento de una compensación. Con eso elegimos los puntos de medición, la duración y los umbrales de registro de eventos.
  2. Instalación del analizador. Usamos analizadores de calidad de potencia clase A según IEC 61000-4-30, conectados a los transformadores de medida o directamente en baja tensión, con su reloj sincronizado.
  3. Medición. Normalmente una semana continua o más. Revisamos los datos durante la campaña para corregir a tiempo cualquier problema de conexión.
  4. Análisis. Procesamos los registros, aplicamos la evaluación estadística de cada norma y relacionamos los eventos con la operación de la planta: arranques de motores, conmutación de condensadores o maniobras de la red.
  5. Informe y recomendaciones. Le entregamos los resultados, la comparación con los límites y las acciones propuestas, explicadas en una reunión con su equipo.

Criterios y normas

La medición se hace con instrumentos clase A de IEC 61000-4-30. Esta norma fija los métodos de medida, los intervalos de agregación (por ejemplo, 10 minutos y 2 horas) y la incertidumbre. Con ella, dos analizadores clase A dan el mismo resultado sobre la misma señal, algo esencial si el estudio se discute con el operador de red. Los armónicos se miden según IEC 61000-4-7 y el flicker según IEC 61000-4-15.

Los armónicos se evalúan con IEEE 519 en el punto de acoplamiento común. Los límites de distorsión de tensión dependen del nivel de tensión. Los de corriente dependen de la relación entre la corriente de cortocircuito en ese punto y la corriente de carga del usuario. Por eso el estudio necesita el nivel de cortocircuito del punto de conexión, que se calcula como explicamos en flujo de carga y análisis de cortocircuito. La evaluación es estadística: se comparan percentiles semanales de los valores medidos con los límites, no un valor instantáneo aislado.

Para clasificar hundimientos, elevaciones e interrupciones usamos las categorías de IEEE 1159. Para el factor de potencia y la energía reactiva aplicamos los criterios de la regulación vigente y los del contrato con su operador de red.

Recomendaciones habituales

El informe no se queda en las mediciones: propone soluciones según lo que encontremos, por ejemplo:

  • Bancos de condensadores con reactores de desintonía o filtros pasivos sintonizados, cuando hace falta compensar reactiva en presencia de armónicos. Antes revisamos el riesgo de resonancia; las pruebas de estos bancos están en nuestra guía de pruebas de bancos de condensadores.
  • Filtros activos cuando el espectro armónico varía mucho con la carga.
  • Redistribución de cargas monofásicas para reducir el desbalance.
  • Inmunidad a hundimientos: ajustes de los variadores, respaldo del control con UPS o cambios en la secuencia de arranque de motores.
  • Revisión de neutros y transformadores con cargas no lineales.

Qué recibe

  • Informe técnico con los puntos de medición, la conexión del analizador y la duración de la campaña.
  • Gráficas de tendencias y tablas de cumplimiento frente a IEEE 519 y a los demás criterios acordados.
  • Registro de eventos de tensión con su análisis.
  • Diagnóstico de causas y recomendaciones priorizadas.
  • Datos de la medición, para que pueda comparar campañas futuras.

Por qué Tiza Group

  • Un ingeniero responsable de principio a fin: el que planea la medición es el mismo que la analiza y le explica los resultados.
  • Criterio de campo: conocemos desde el diseño hasta la puesta en servicio los equipos que generan y sufren las perturbaciones, en media, alta y extra alta tensión.
  • Soluciones que se pueden ejecutar: si la recomendación incluye un banco de condensadores o ajustes de protección, podemos acompañar también su diseño, pruebas y puesta en servicio.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto tiempo dura la medición?

Normalmente al menos una semana continua, para cubrir un ciclo completo de carga y poder aplicar la evaluación estadística de IEEE 519. Si busca un evento puntual, como disparos de variadores, puede hacer falta más tiempo.

¿Hay que apagar la planta para instalar el analizador?

En la mayoría de los casos no. Las pinzas de corriente y las puntas de tensión se instalan con la carga en servicio, siguiendo las reglas de seguridad para trabajo cerca de partes energizadas. Si el tablero no lo permite, coordinamos con usted una ventana corta.

¿Dónde se instala el analizador?

Para evaluar cumplimiento, en el punto de acoplamiento común con la red, que suele ser la frontera con el operador de red. Para buscar la causa de un problema, también en los circuitos sospechosos.

¿El estudio sirve para evitar el cobro por energía reactiva?

Sí ayuda. Medimos el factor de potencia y la potencia reactiva a lo largo del ciclo de carga y dimensionamos la compensación, revisando antes los armónicos para no crear una resonancia.

¿Por qué se queman condensadores o se disparan variadores sin causa aparente?

Una causa frecuente es la resonancia entre bancos de condensadores y la red en presencia de armónicos, o los hundimientos de tensión. El estudio permite identificar cuál es su caso.

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