Análisis de energía eléctrica

Oportunidad de mejora de la calidad de la energía y generación de ahorros en la demanda

Las plantas industriales actuales se evalúan sobre la base de maximizar la continuidad de la producción, un objetivo que se consigue aumentando la automatización de los procesos. Esta evolución implica la integración cada vez mayor de equipos electrónicos e informáticos en las líneas de producción, dispositivos que son especialmente sensibles a la calidad de la energía. Por lo tanto, la medición de la calidad de la energía resulta esencial.

Asimismo, la instrumentación disponible en CEE Consultores permite conocer el perfil de carga y detectar oportunidades de mejora en optimización del consumo generando ahorros en forma directa.

CALIDAD ELÉCTRICA Y DAÑOS EN LOS EQUIPOS

Para mantener un alto rendimiento de la producción, es crucial que las plantas industriales reciban un suministro eléctrico de buena calidad, tanto en términos de continuidad como en relación con sus características intrínsecas. De hecho, las principales interrupciones imprevistas, los fallos de funcionamiento y los daños en los equipos y la infraestructura eléctrica suelen ser el resultado de una calidad de la energía inferior a la óptima.

Los estudios indican que aproximadamente el 80% de las perturbaciones relacionadas con la mala calidad de la energía se generan dentro de la instalación del usuario. Éstas son causadas principalmente por cargas no lineales, como inversores y otros equipos electrónicos, que introducen armónicos en la red. Del mismo modo, las cargas de alta potencia pueden crear perturbaciones. El 20% restante de las perturbaciones proceden de la red, es decir, del proveedor de energía.

CÓMO MEDIR LA CALIDAD ELÉCTRICA DE SU INSTALACIÓN

Medir la calidad de la energía de su instalación eléctrica es un procedimiento complejo. Es esencial determinar si los problemas se originan «aguas arriba» o «aguas abajo» y, a continuación, identificar las circunstancias exactas en las que surgen. Esto requiere mediciones precisas o, mejor dicho, campañas de medición detalladas, que a menudo requieren la participación de varios expertos, como un especialista en mediciones eléctricas, un experto en soluciones de calidad eléctrica y el equipo de operaciones de la empresa.

La campaña de medición es un elemento clave para abordar los problemas de calidad eléctrica. Es el primer paso de la investigación y puede conducir a soluciones ineficaces si no se realiza correctamente. Es esencial interactuar con quienes conocen a fondo el sistema y los problemas encontrados.

El procedimiento de medición de la calidad eléctrica también incluye la comprobación de documentos, el examen del esquema eléctrico y la verificación de que éste está actualizado. El análisis de las facturas de electricidad de todo un año puede aportar información valiosa, al igual que la consulta de los sistemas de supervisión. Antes de iniciar las mediciones, conviene inspeccionar la instalación para obtener información del contexto real.

Es posible recoger información importante desde el punto de vista «sensorial», a través de la vista (estado de la maquinaria, presencia de indicios de cortocircuito, sobrecargas, recalentamiento, presencia de contaminación causada por polvo posiblemente conductor, etc.), a través del oído (zumbidos en la cabina, y su tendencia según las cargas activas) y «por instinto» (temperatura de la cabina, humedad).

Las decisiones sobre dónde, cuándo, durante cuánto tiempo y con qué instrumentos medir la calidad de la energía son cruciales. Elegir el lugar o el momento equivocado puede hacer que las mediciones sean irrelevantes y sea necesario empezar de cero.

CEE MIDE LA CALIDAD ELÉCTRICA DE SU PLANTA

Ofrecemos servicios dedicados a medir la calidad de la energía en diversas plantas, ayudando a las empresas a identificar problemas y encontrar soluciones para mejorar su calidad de energía.

Llegados a este punto, el panorama debería estar claro por lo que habría que pensar en:

• Dónde.
• Cuando.
• Por cuánto tiempo.
• Qué medidas tomar y con qué instrumentos.

La elección es fundamental y estratégica, ya que las medidas deben proporcionar datos útiles sobre los que razonar para resolver el problema. Las mediciones no deben realizarse de forma inadecuada, ya que se corre el riesgo de complicar el problema con una mole de datos para analizar y gestionar y que podría resultar inoportuno e inútil.

Dónde: establecer en qué puntos del sistema se van a realizar las mediciones: en los bornes de las cargas perturbadas, en los bornes de las cargas perturbadoras, justo después del transformador de MT/bt, etc. En los sistemas con una topología compleja, la elección del punto de medición es fundamental; equivocarse en el punto de medición significa tener que «tirar» todas las mediciones realizadas anteriormente y empezar de cero.

Cuando: a plena carga (o durante la puesta en marcha de las cargas principales) si se desea medir la máxima distorsión armónica de corriente y tensión, y/o la tensión mínima. Con una carga mínima (por ejemplo, por la tarde) si quiere evaluar las variaciones de tensión más allá del valor nominal. En caso de que se produzcan problemas durante determinados procesos o estados del sistema, deben realizarse mediciones reproduciendo las mismas condiciones.

Por cuánto tiempo: las mediciones orientadas a encontrar el THDI máx. y el THDV máx. pueden durar menos de una hora si se realizan cuando el sistema esté con máxima carga. Por otro lado, las mediciones orientadas a la elaboración de perfiles de tensión o potencia deben realizarse durante al menos una semana completa (La norma IEC (61000-2-2/4). Las investigaciones basadas en la estadística (por ejemplo, el recuento de huecos de tensión y sus características de duración y profundidad) necesitan una medición continua, de al menos algunos días dependiendo de la complejidad de la instalación.

Qué medidas tomar y con qué instrumentos: depende de muchos factores y no es posible generalizar. Es una evaluación que debe hacerse caso por caso; el valor añadido reside en la habilidad de los expertos en mediciones eléctricas.

En CEE Consultores realizamos servicios de medición del Power Quality en instalaciones eléctricas, tanto industriales como del sector terciario, orientados a la identificación de problemas de distorsión de tensión/corriente, variaciones de tensión lentas/rápidas, con la posterior identificación y propuesta técnico-comercial de soluciones de corrección, filtrado y estabilización del factor de potencia.