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analisis de calidad de potencia, Study Guides, Projects, Research of Engineering Analysis

intervalos para la calidad de potencia, voltaje y corriente

Typology: Study Guides, Projects, Research

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NORMA TÉCNICA NTC
COLOMBIANA 5001
2008-05-28
CALIDAD DE LA POTENCIA ELÉCTRICA.
LÍMITES Y METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN EN
PUNTO DE CONEXIÓN COMÚN
E: ELECTRIC POWER QUALITY. LIMITS AND EVALUATION
METHODOLOGY IN A COMMON CONNECTION POINT.
CORRESPONDENCIA:
DESCRIPTORES: calidad de la potencia eléctrica; punto
de conexión común; suministro de
energía; potencia eléctrica; potencia
eléctrica - metodología de evaluación;
potencia eléctrica – valores de
referencia.
I.C.S.: 29.240.20
Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC)
Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435
Prohibida su reproducción Editada 2008-06-10
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NORMA TÉCNICA NTC

COLOMBIANA 5001

CALIDAD DE LA POTENCIA ELÉCTRICA.

LÍMITES Y METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN EN

PUNTO DE CONEXIÓN COMÚN

E: ELECTRIC POWER QUALITY. LIMITS AND EVALUATION METHODOLOGY IN A COMMON CONNECTION POINT.

CORRESPONDENCIA:

DESCRIPTORES: calidad de la potencia eléctrica; punto de conexión común; suministro de energía; potencia eléctrica; potencia eléctrica - metodología de evaluación; potencia eléctrica – valores de referencia.

I.C.S.: 29.240.

Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435

Prohibida su reproducción Editada 2008-06-

PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC , es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.

ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo.

La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general.

La NTC 5001 fue ratificada por el Consejo Directivo de 2008-05-28.

Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales.

A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 129 Calidad de la energía eléctrica.

ACEGRASAS ALIANZA TEAM ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIEROS ELÉCTRICOS Y MECÁNICOS –ACIEM– ASOCIACIÓN NACIONAL DE INDUSTRIALES –ANDI– CENTRO INTERNACIONAL DE FÍSICA –CIF– CERROMATOSO CODENSA S.A. ESP COLCERÁMICA COMPAÑIA AMERICANA DE MULTISERVICIOS –CAM– ECOENERGÍA ELECTRIFICADORA DE BOYACÁ S.A. ESP –EBSA– ELECTRIFICADORA DEL CARIBE S.A. ESP –ELECTRICARIBE– EMPRESA COLOMBIANA DE PETRÓLEOS –ECOPETROL– EMPRESA DE ENERGÍA DEL PACÍFICO S.A. ESP –EPSA– EMPRESA ELECTRIFICADORA DE CUNDINAMARCA S.A. ESP –EEC– EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN S.A. ESP ENERGÍA, SISTEMAS Y COMUNICACIONES S.A. –ENSICOM–

GENERACIÓN ELÉCTRICA DE COLOMBIA

–GENELEC–

GESTIÓN INTEGRAL ENERGÉTICA S.A.

–GIE–

IESAUCEDO

ISAGEN

LEVITON

P&Q LTDA.

SCHNEIDER ELECTRIC

SEGURIDAD ELÉCTRICA

SEMGER

SIEMENS

SISTELEC LTDA.

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE

–UAO–

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

UNIVERSIDAD DEL VALLE

UNIVERSIDAD DISTRITAL

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

–UIS–

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA

–UPB–

CONTENIDO

    1. OBJETO ............................................................................................................................ Página
    1. REFERENCIAS NORMATIVAS .......................................................................................
    1. DEFINICIONES .................................................................................................................
    1. ABREVIATURAS .............................................................................................................
    1. CLASIFICACIÓN .............................................................................................................
    1. MÉTODOS DE MEDIDA ..................................................................................................
  • 6.1 MEDIDAS CLASE A .........................................................................................................
  • 6.2 MEDIDAS CLASE B .........................................................................................................
    1. PERTURBACIONES DE CALIDAD DE POTENCIA.......................................................
  • 7.1 VARIACIONES DE TENSIÓN DE ESTADO ESTABLE .................................................
  • 7.2 HUNDIMIENTOS ( Sags ).................................................................................................
  • 7.3 ELEVACIONES ( Swells ) ...............................................................................................
    • Y SOBRETENSIONES) .................................................................................................. 7.4 VARIACIONES DE TENSIÓN DE LARGA DURACIÓN (SUBTENSIONES
  • 7.5 DESBALANCE DE TENSIÓN ........................................................................................
  • 7.6 FLICKER .........................................................................................................................
  • 7.7 INTERRUPCIONES DE CORTA DURACIÓN (DURACIÓN < 1 MIN) ..........................
  • 7.8 INTERRUPCIONES DE LARGA DURACIÓN (DURACIÓN ≥ 1 MIN) ..........................
  • 7.9 ARMÓNICOS DE TENSIÓN...........................................................................................

Página

7.10 ARMÓNICOS DE CORRIENTE .....................................................................................

7.11 MUESCAS DE TENSIÓN ( Notches ) .............................................................................

7.12 VARIACIONES DE FRECUENCIA ................................................................................

7.13 SOBRETENSIONES TRANSITORIAS ..........................................................................

ANEXOS

ANEXO A (Informativo) VALORES INDICATIVOS DE SAGS .........................................................................................

ANEXO B (Informativo) CARTAS DE HUNDIMIENTOS (SAGS).....................................................................................

ANEXO C (Informativo) EJEMPLOS DE CURVAS DE INMUNIDAD...............................................................................

ANEXO D (Informativo) VALORES DE REFERENCIA PARA DETECCIÓN DE HUNDIMIENTOS O ELEVACIONES EN TENSIÓN....................................................................................................

ANEXO E (Informativo) EJEMPLO DE EVALUACIÓN DE ARMÓNICOS EN CORRIENTE .........................................

ANEXO F (Informativo) INDICADORES ADICIONALES DE CALIDAD DE ENERGÍA EN EL USUARIO FINAL ........

FIGURAS

Figura 1. Descripción del hundimiento (SAG) .......................................................................

Figura 2. Descripción elevación de tensión ( Swells ) ............................................................

Figura 3. Descripción de una muesca de tensión .................................................................

TABLAS

Tabla 1. Clasificación de perturbaciones de calidad de potencia según su duración .......

Tabla 2. Porcentaje máximo de desbalance de tensión .......................................................

INTRODUCCIÓN

Las políticas que el Estado colombiano ha promulgado a partir de la Constitución de 1991 sobre la prestación de los servicios públicos domiciliarios han estimulado la creación de nuevos marcos legales y regulatorios. Para el servicio de Energía Eléctrica existe un nuevo esquema y nuevas regulaciones generadas a partir de Ley 143 de 1994, conocida como Ley Eléctrica, que implican un replanteamiento de la filosofía de prestación del servicio. La introducción de un ambiente de competencia y de figuras como la de usuarios no regulados significan que las condiciones en que se está dando la relación Proveedor - Usuario son mucho más exigentes para las empresas del sector energético, obligándolas a incentivar en su ámbito institucional una nueva cultura de servicio y para el usuario un cambio de actitud frente al servicio de energía que es prestado.

Por otra parte, el elevado desarrollo y utilización de equipo electrónico altamente sensible a las perturbaciones electromagnéticas tales como dispositivos de electrónica de potencia, controladores basados en microprocesadores y en general el uso de dispositivos que presentan un comportamiento no lineal ante las ondas de tensión y corriente, ha incrementado la atención de los consumidores y suministradores en lo concerniente a la calidad de la señal de tensión y de corriente. Este nuevo marco de referencia implica que la calidad de la energía eléctrica vaya más allá de la continuidad en el suministro de energía e involucre parámetros como amplitud, frecuencia y forma de onda de las señales de tensión y corriente.

En general los parámetros de amplitud, frecuencia y forma de onda pueden ser desviados de sus condiciones ideales ante la presencia de perturbaciones electromagnéticas, entendidas como cualquier fenómeno que pueda degradar el funcionamiento de un dispositivo, equipo o sistema eléctrico, electrónico o de comunicaciones. Estas pueden ser clasificadas según su origen en:

Naturales , tales como las producidas por las descargas eléctricas atmosféricas, las descargas electrostáticas y las radiaciones naturales.

Provocadas o artificiales , cuando se originan como consecuencia del funcionamiento de otros dispositivos o sistemas eléctricos. Maniobras, Fallas, Radiaciones de radio y TV, cargas no lineales, Puestas a Tierra.

La interferencia producida por dichas perturbaciones se ha asociado tradicionalmente a fenómenos de radiación o conducción de campos electromagnéticos, pero existen también una gran variedad de equipos y sistemas que pueden generar interferencia electromagnética en forma de armónicos, transitorios, fluctuaciones de tensión y emisión de campos electromagnéticos, que eventualmente pueden ser conducidos e inyectados a las redes de suministro de energía eléctrica.

Adicionalmente, existe una estrecha relación entre la Compatibilidad Electromagnética^1 y la calidad de la potencia eléctrica. Aunque, tradicionalmente, la primera ha sido asociada con

(^1) La Compatibilidad Electromagnética está definida por la norma internacional IEC 61000-1 como la capacidad

de un dispositivo, equipo o sistema eléctrico, electrónico o de comunicaciones para operar satisfactoriamente en su entorno electromagnético.

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CALIDAD DE LA POTENCIA ELÉCTRICA.

LÍMITES Y METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN

EN PUNTO DE CONEXIÓN COMÚN

1. OBJETO

Esta norma establece las metodologías de evaluación y los valores de referencia de los parámetros asociados a la calidad de la potencia eléctrica en el punto de conexión común entre el operador de red y el usuario para todos los niveles de tensión, bajo condiciones normales de operación.

Es importante aclarar que los valores de referencia presentados en este documento establecen las condiciones, dentro de las cuales se espera que se encuentren los parámetros del suministro de energía eléctrica, para considerar que la calidad de la potencia sea aceptable.

Esta norma no aplica en las condiciones excepcionales no controlables tales como:

  • Condiciones climáticas excepcionales y catástrofes naturales.
  • Hechos y acciones civiles que no tengan que ver con la operación del sistema eléctrico provenientes de terceros.
  • Decisiones gubernamentales.
  • Acciones de saboteo.
  • y otras de caso fortuito y fuerza mayor.

2. REFERENCIAS NORMATIVAS

Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección).

IEEE Std 519-1992, Recommeded Practices and Requirements for Harmonics Control in Electrical Power Systems.

IEC 1000-3-6, Assessment of Emission Limits for Distorting Loads in MV and HV Power Systems. 1996.

CENELEC EN50160:1994, Voltage Characteristics Of Electricity Supplied by Public Distribution Systems.

HYDRO-QUEBEC, Characteristics and Target Values of the Voltage Supplied by Hydro-Quebec Medium and Low Voltage System , 2001.

HYDRO-QUEBEC, Characteristics and Target Values of the Voltage Supplied by Hydro-Quebec Transmision System , 1999.

NATIONAL ELECTRICITY REGULATOR SOUTH AFRICA NRS 048-2:1996. Electricity Spply- Quality of Supply. Minimun Standards.

IEC 61000-4-7:1993, Compatibilidad electromagnética (CEM). Parte 4: Técnicas de ensayo y de medida. Numeral 7: Guía general relativa a las medidas de armónicos y de interarmónicos, así como al equipo de medida, aplicable a las redes de distribución y a los aparatos a ellas conectados (véase la norma CE11000-4-7:1991).

IEC 61000-2-2:1993, Compatibilidad electromagnética (CEM). Parte 2: Enromo. Numeral 2: Niveles de compatibilidad para las perturbaciones conducidas a baja frecuencia y la transmisión de señales por las redes de suministro público en baja tensión (véase la norma CE11000-2-2:1990).

REGLAMENTO DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA. Comisión de Regulación de Energía y Gas. 1998.

3. DEFINICIONES .................................................................................................................

Para los propósitos de esta norma, además de las definiciones establecidas en la NTC 5000, se deben utilizar las siguientes:

3.1 Armónicos característicos. Son aquellos armónicos particulares producidos por una carga no lineal en condiciones normales de operación. Por ejemplo, los armónicos característicos de un equipo convertidor semiconductor de seis pulsos, son los armónicos impares no triples (de orden 5, 7, 11, 13, etc).

h = kq ± 1

k = cualquier número entero

q = número de pulso del convertidor.

3.2 Armónicos no característicos. Son aquellos armónicos producidos por cargas no lineales, pero no en condiciones normales de operación. Por ejemplo en un convertidor semiconductor, pueden ser un resultado de frecuencias de pulso; una demodulación de los armónicos característicos y las frecuencias fundamentales; o un desequilibrio en el sistema de alimentación, ángulo de retraso asimétrico o la operación de cicloconvertidor.

3.3 Baja tensión (BT). Nivel de tensión utilizado para el suministro eléctrico, cuyo valor eficaz nominal es menor o igual a 1 kV. (Véase la norma VEI 151-15-03).

3.4 Calidad de potencia. Conjunto de características de la electricidad en un punto dado de un sistema de potencia en un momento determinado, que permiten satisfacer las necesidades requeridas por el usuario de la electricidad. Estas características son evaluadas con respecto a un conjunto de parámetros técnicos de referencia.

3.10 Corriente de cortocircuito. Para propósito de esta norma, es la mínima corriente de corto circuito trifásica que se tenga disponible para hacer la evaluación en el punto de conexión común (amperios rms). En el caso de un usuario monofásico se debe utilizar la corriente de corto monofásica

3.11 Desbalance de tensión. En un sistema polifásico, es el estado en el cual el valor eficaz de las tensiones de las fases o los ángulos entre fases consecutivas no son todos iguales. (VEI 161-08-09)

3.12 Elevación (SWELL): aumento brusco de la tensión de alimentación a un valor situado, por encima del 110 % de la tensión declarada Vc seguida del restablecimiento de la tensión después de un corto lapso de tiempo. Por convenio, esta variación de corta duración dura entre medio ciclo a 1 min.

3.13 Frecuencia de la tensión de alimentación. Tasa de repetición de la componente fundamental de la tensión de alimentación, medida durante un intervalo de tiempo dado. (VEI 101-14-50)

3.14 Fluctuación de tensión. Serie de cambios en la tensión o variaciones continuas de la tensión eficaz o en el valor pico de la tensión. (Véase la norma VEI 161-08-05)

3.15 Flicker****. Impresión de inestabilidad de la percepción visual inducida por un estímulo de luz cuya luminancia o distribución espectral varía en el tiempo. (Véase la norma VEI 161-08-13)

NOTA Las fluctuaciones de tensión provocan variaciones de luminancia del alumbrado, lo que produce el fenómeno ocular llamado parpadeo. Por encima de un cierto umbral el parpadeo se vuelve molesto, esta molestia aumenta rápidamente con la amplitud de la fluctuación. Para ciertas tasas de repetición, amplitudes incluso débiles pueden resultar molestas.

3.16 Hundimiento (SAG). Disminución brusca de la tensión de alimentación a un valor situado, entre el 90 y el 10 % de la tensión declarada Vc seguida del restablecimiento de la tensión después de un corto lapso de tiempo. Por convenio, esta variación de corta duración dura entre medio ciclo a 1 min. (Véase la norma VEI 161-08-10)

3.17 Interrupción de alimentación. Es un evento de caída de tensión por debajo del 10 % de la tensión declarada Vc.

Una interrupción de alimentación puede ser clasificada como:

  • Programada, cuando los clientes son informados con antelación para permitir la ejecución de trabajos programados en la red de distribución.
  • Accidental, cuando la interrupción es provocada por fallas permanentes o transitorias, la mayoría de las veces ligadas a sucesos externos o averías. Una interrupción accidental puede ser clasificada como:
  • Interrupción larga (mayor a un (1) min) provocada por una falla permanente, o
  • Interrupción corta (menor o igual a un (1) min) provocada por una falla transitoria.

3.18 Media tensión (MT). Nivel de tensión utilizado para el suministro eléctrico, cuyo valor eficaz nominal está comprendido entre 1 kV y 62 kV.

3.19 Medida Clase A. Este tipo de medida es usada cuando se requieren tomar medidas precisas como en el caso de aplicaciones contractuales, verificación contra valores normativos o solución de reclamaciones o controversias contractuales.

3.20 Medida Clase B. Este tipo de medida es usada en aplicaciones de diagnóstico de instalaciones, para estudios estadísticos u otras aplicaciones en donde no se requiere un alto nivel de precisión.

3.21 Método de agregación. El método o algoritmo de agregación es un procedimiento que considera las variaciones de los valores medidos en un intervalo de registro correspondiente a un período de agregación (por ejemplo 10 min o 15 min). Cada intervalo de registro de 10 min está conformado por 3000 ventanas de medida de 13 ciclos cada una (@ 60Hz). La agregación de las medidas se hace calculando la raíz media cuadrática de los valores eficaces de cada ventana de medida.

3.22 Operador de Red (OR). Es la persona o entidad encargada de la planeación, expansión, inversión, operación y mantenimiento de todo o parte de un Sistema de Transmisión Regional (STR) o Sistema de Distribución Local (SDL).

3.23 Período de agregación. Periodo de tiempo durante el cual se aplica el método de agregación, utilizado para registrar las diferentes variables de estado estable de calidad de potencia eléctrica. Para propósitos de esta norma el periodo de agregación será de 10 min.

3.24 Período de medida. Es el período de tiempo durante el cual se realizan las mediciones de los diferentes parámetros de calidad de potencia de manera ininterrumpida. Para propósitos de esta norma el período de medida será de al menos una semana.

3.25 Perturbación conducida. Fenómeno electromagnético propagado a lo largo de los conductores de las líneas de una red eléctrica.

En ciertos casos, este fenómeno electromagnético se propaga a través de los arrollamientos de los transformadores y, por lo tanto, en redes de diferentes niveles de tensión. Estas perturbaciones pueden degradar las prestaciones de un aparato, de un equipo o de un sistema, o provocar daños.

3.26 Percentil 95 %. El percentil 95 % es un valor estadístico extraído de una muestra de datos para el cual la probabilidad de que se presenten valores en la muestra inferiores o iguales a este estadístico es del 95 %, o visto de otra forma, se tiene una probabilidad del 95 % de encontrar en la muestra valores inferiores o iguales al percentil 95 %.

3.27 Punto de conexión común (PCC). Es el punto de conexión individual entre el SDL o el STR y el usuario final (el punto de medida de energía).

3.28 Relación de corto-circuito (Isc/IL). Es la relación de la corriente de cortocircuito en el punto de conexión común (PCC), a la corriente de demanda máxima.

3.29 Severidad del Flicker. Intensidad de la molestia provocada por el parpadeo definida por el método de medida que se encuentra en el norma IEC 61000 – 4 – 15 del Flicker y evaluada según las cantidades siguientes:

  • Severidad de corta duración (Pst) medida en un período de 10 min,
  • Severidad de larga duración (Plt) calculada a partir de una secuencia de 12 valores de Pst en un intervalo de dos horas, según la fórmula siguiente:

3

12

1

3

12

∑ = i =

sti lt

P P

4. ABREVIATURAS .............................................................................................................

Dh : Distorsión armónica individual de corriente.

Dv: Distorsión armónica individual de tensión.

h: Orden armónico.

Ih: Magnitud de las componentes armónicas individuales de corriente (rms A).

IL: Corriente de demanda máxima (rms A).

ISC: Corriente de cortocircuito.

OR: Operador de red.

PCC: Punto de conexión común.

SDL: Sistema de distribución local.

STN : Sistema de transmisión nacional.

STR : Sistema de transmisión regional.

THD : Distorsión armónica total.

TDD : Distorsión de demanda total.

VC: Tensión declarada.

Vh: Magnitud de las componentes armónicas individuales de tensión (rms V).

Vn: Tensión rms nominal del sistema a frecuencia fundamental.

VRD: Tensión residual.

VRD: Tensión de referencia deslizante.

5. CLASIFICACIÓN

La siguiente clasificación general describe las perturbaciones que afectan la calidad de la potencia eléctrica, de acuerdo con la duración de los fenómenos así:

Tabla 1. Clasificación de perturbaciones de calidad de potencia según su duración

Perturbaciones Tipo

7.1 VARIACIONES DE TENSIÓN DE ESTADO ESTABLE

7.5 DESBALANCE DE TENSIÓN

7.6 FLICKER

7.8 INTERRUPCIONES DE LARGA DURACIÓN (DURACIÓN ≥ 1 min

7.9 ARMÓNICOS DE TENSIÓN

7.10 ARMÓNICOS DE CORRIENTE

7.11 MUESCAS DE TENSIÓN

Larga duración o permanentes

7.4 VARIACIONES DE TENSIÓN DE LARGA DURACIÓN (SUBTENSIONES Y SOBRETENSIONES)

7.7 INTERRUPCIONES DE CORTA DURACIÓN (DURACIÓN < 1 MIN

7.2 HUNDIMIENTOS ( Sags )

7.3 ELEVACIONES ( Swells )

Lentas

7.12 VARIACIONES DE FRECUENCIA

Rápidas 7.13 SOBRETENSIONES TRANSITORIAS

NOTA Las duraciones de cada uno de estos fenómenos serán especificadas en el ítem Descripción de cada una de las secciones indicadas en la Tabla 1.

6. MÉTODOS DE MEDIDA ..................................................................................................

Para la medición de cada uno de las perturbaciones de calidad de potencia eléctrica establecidos en esta norma, los instrumentos, equipos o analizadores de redes a utilizar deben estar acordes con los métodos y procedimientos establecidos en la ultima versión de la norma NTC-IEC 61000-4-30 Técnicas de medida y ensayo- Métodos de medida de calidad de la potencia eléctrica. ( Testing and Measurement Techniques –Power quality Measurement Methods )

6.1 MEDIDAS CLASE A

Deben emplearse medidores Clase A de acuerdo a la norma IEC 61000-4-30, cuando se requiere de medidas precisas para efectos de aplicaciones contractuales, verificación del cumplimiento de los valores de referencia estipulados en ésta norma o en el caso de resolver reclamaciones o disputas entre un operador de red y un cliente.

Cualquier medida de las perturbaciones de calidad de potencia definidas en esta norma y llevadas a cabo con dos diferentes instrumentos que cumplan con los requerimientos para Clase A, al medir las mismas señales producirán resultados similares dentro de la incertidumbre especificada.

7.2 HUNDIMIENTOS ( Sags ).................................................................................................

7.2.1 Descripción

Los hundimientos de tensión ( Sags ) son reducciones súbitas del valor eficaz de la tensión por debajo del 90 % y por encima del 10 % de la tensión declarada, seguido por un retorno a un valor más alto que el 90 % de la tensión declarada, en un tiempo que varia desde los 8, milisegundos (medio ciclo a 60 Hz) hasta un (1) min.

Los hundimientos de tensión son caracterizados por su duración y por la magnitud de la caída (véase la Figura 1).

Duración del hundimiento

Profundidad del hundimiento

Magnitud del hundimiento (Tensión residual)

Valor eficaz de la tensión

Nivel de detección del hundimiento

1,0 pu Tensión de alimentación declarada 0,9 pu

0,0 pu

Figura 1. Descripción del hundimiento (SAG)

7.2.2 Causas

Los hundimientos de tensión son generalmente causados por corrientes elevadas, generadas por cortocircuitos, conexión u operación de cargas que exijan una elevada demanda de potencia. Los hundimientos son impredecibles y de comportamiento aleatorio. Este tipo de perturbación es una de las que está causando mayor impacto en los equipos instalados en el sistema eléctrico, y depende en gran medida de la configuración del sistema, del punto de medida, de las condiciones operativas y del mantenimiento, entre otras. Su comportamiento durante un periodo de tiempo (por ejemplo un año) puede ser muy irregular.

Algunas causas características son:

  • Fallas en la fuente de alimentación del sistema de potencia o del sistema eléctrico propio o de vecinos.
  • Arranque de motores.
  • Cortocircuitos en el sistema de alimentación originados por fenómenos naturales como: árboles, rayos, acciones de terceros, entre otros.

7.2.3 Efectos

  • Paradas de procesos.
  • Reducción de luz visible de algunos dispositivos de iluminación.
  • Caída de sistemas telefónicos.
  • Disparo de protecciones.
  • Funcionamiento defectuoso de equipos.
  • Salida de operación de controladores de motores.
  • Incremento en las pérdidas por calentamiento en los motores de inducción debido al aumento en la corriente.
  • Cambios de velocidad en maquinas de inducción.
  • Salida de operación de dispositivos electrónicos como computadores y controladores electrónicos.
  • Reducción de la potencia de salida en bancos de condensadores.
  • En algunos equipos electrónicos se puede presentar pérdida de datos, cuando la profundidad del hundimiento es grande.
  • Cuando se presentan hundimientos con una magnitud inferior al 70 %, los sistemas de transferencia pueden operar.
  • Las lámparas de descarga pueden apagarse cuando las magnitudes de los hundimientos alcanzan valores por debajo del 80 % de la tensión declarada.

7.2.4 Metodología de evaluación

La evaluación de los hundimientos ( Sags ) se determina de acuerdo a su duración y magnitud. La duración se define como el tiempo medido desde el momento en que el valor eficaz de la tensión cae por debajo del umbral, hasta cuando retorna por encima de este. La magnitud de la caída (tensión residual) está dada por la máxima desviación del valor eficaz de la tensión de la fase más afectada, en el caso trifásico, con respecto a la tensión declarada (i.e. profundidad) y su duración está dada por un tiempo inicial y final del evento.

Tiempo inicial: Momento en que alguna de las fases está por debajo del umbral.

Tiempo final: En sistemas polifásicos, es el momento en que todas las fases alcanzan el umbral del 90 % de la tensión declarada o lo superan. En un sistema monofásico, es el momento en que la fase alcanza el umbral o lo supera.

7.2.4.1 Valores de referencia para detección de hundimientos en tensión

Para evaluar la ocurrencia de un hundimiento en tensión se tomará como referencia la tensión declarada, cuando la medida es realizada en el punto de conexión común, tal como se aclara en el Anexo D.

7.2.4.2 Carta de Hundimientos ( Sags )

Tomando como referencia la norma IEEE 1346 ( Recommended Practice for Evaluating Electric Power System Compatibility with Electronic Process ), se indica en el Anexo B la metodología para la elaboración de cartas de hundimientos (Sag), la cual es utilizada para valorar el