Parámetros Eléctricos Fundamentales

Capacidad: Es la potencia nominal que un equipo o sistema eléctrico tiene para entregar.

Carga Instalada: Es la sumatoria de las potencias nominales de todos los aparatos y equipos que se encuentran conectados a un sistema eléctrico, sea que estén en operación o no. Se expresa en kVA o kW.

Demanda: Es la cantidad de potencia que un consumidor utiliza de la red o del sistema en un intervalo de tiempo dado (kVA, kvar, kW).

Demanda Promedio (DP): Es el promedio de la demanda solicitada por el usuario durante un intervalo de tiempo dado.

Demanda Máxima (Dmax): Es la máxima condición de carga que se presenta en un sistema o instalación durante un tiempo específico (kVA, kW, kvar o A).

Curva de Carga: Están formadas por las demandas máximas que se presentan en un intervalo de tiempo dado.

Factor de Demanda: Es la relación entre la demanda máxima de un sistema o parte de él y la carga total instalada o conectada al sistema o parte de él. El factor de demanda siempre es menor o igual a 1.

Factor de Carga: Mide el grado de variación de carga en un período determinado, es decir, indica el comportamiento general de la demanda comparado con su pico máximo.

Factor de Utilización (FU): Es la relación entre la máxima demanda de un sistema o parte de él y la capacidad nominal del sistema o parte de él.

Factor de Planta Nominal (FPN): Se define como la relación entre la demanda promedio y la capacidad instalada.

Factor de Potencia (cos φ): Es la relación entre la potencia activa y la potencia aparente.

Factor de Pérdidas (Fperd): Es la relación entre el valor medio y el valor máximo de la potencia disipada en pérdidas en un intervalo de tiempo considerado.

Densidad de Carga: Este parámetro nos indica cuánta es la carga por unidad de área.

Diversidad de Carga: La diversidad de carga se presenta en un grupo de consumidores que tienen una demanda específica, pero, por razón de sus diferentes hábitos, sus curvas de carga varían unas de otras y sus demandas máximas no coinciden en el tiempo.

Demanda Máxima Diversificada: Es la máxima demanda encontrada en un grupo de consumidores cuyas curvas de carga varían unas de otras y sus demandas máximas no coinciden en el tiempo. Esta demanda determina la capacidad del sistema alimentador.

Efecto Jitter: El jitter suele considerarse como una señal de ruido no deseada. En general, se denomina jitter a un cambio indeseado y abrupto de la propiedad de una señal. Genera disparos indeseados, operación inestable e interferencia en los controles.

Otros efectos: Sobrecarga en los condensadores para corregir el factor de potencia, sobretensiones que destruyen fusibles u operación errónea, reducción de la capacidad nominal del transformador que incrementa la temperatura, altera equipos electrónicos (PC, controladores, sistemas digitales de control).

Armónicos en Sistemas de Distribución

Se define como un componente sinusoidal de onda periódica con una frecuencia que es múltiplo entero de la frecuencia fundamental. Los armónicos son fuentes de perturbación. El 3° y 5° armónico son los más dañinos.

Fuentes de Armónicos: Se deben a la presencia de cargas no lineales conectadas al sistema (rectificadores, hornos, controles de velocidad, UPS, inversores).

Efectos de los Armónicos: Pueden causar gran variedad de problemas en la red.

Principales Problemas:

• Factor de Potencia: La presencia de armónicos distorsiona la lectura del factor de potencia.
• Interferencia Electromagnética: La circulación de los armónicos genera campos electromagnéticos alrededor de los conductores.
• Condensadores: Bancos de condensadores absorben gran cantidad de armónicos, produciendo fallas.
• Distorsión: Interferencias debidas a la distorsión producidas por los armónicos.
• Calentamiento: Produce efecto Joule que reduce la potencia efectiva del equipo.

Otros efectos: Calentamiento de motores y transformadores, sobretensiones en condensadores, operación indebida de fusibles, flicker de lámparas.

Control de Armónicos:

• Usar filtros para absorber armónicos y reducir la tensión (costoso pero eficiente).
• El filtro en paralelo (costo menor y ayuda al factor de potencia).
• Para la corriente armónica se utiliza una impedancia en serie para bloquear su paso.
• Instalación de bobinas anti resonantes.
• Colocar filtros en las fuentes armónicas.
• Utilizar rutas alternas para los cables.
• Usar transformadores de aislamiento eléctrico.
• Apantallar los cables de los circuitos que causan interferencia.

Armónicos y el Punto de Acople Común (PCC): Punto de conexión del sistema de distribución con el usuario. Norma IEEE: “PCC es el acople común entre el sistema y uno o varios clientes”.

Pérdidas en el Sistema Eléctrico

Se pueden clasificar en:

• Según naturaleza (sistemas de transmisión y distribución, pérdidas negras o de recaudo no se facturan).
• Transmisión y subestaciones (en líneas de transmisión, transformadores, alimentadores, redes secundarias).
• Fenómenos físicos (efecto corona, disipación térmica en líneas y núcleo de transformadores).
• Pérdidas negras (descalibraciones de contadores, fraudes, alteración de circuitos, error de lectura de contadores ~2% y facturaciones).

Para reducir pérdidas: Equilibrio de carga en circuitos primarios (alimentadores): se equilibra la carga de circuitos primarios por medios computacionales, diseño y selección óptimos de alimentadores, reducir pérdidas negras (control periódico industrial, calibrar contadores, chequear conexiones de medida, control periódico residencial, cambiar contadores en mal estado).

Regulación de Tensión

Es la caída porcentual de voltaje en una línea referida al voltaje extremo.

Para mejorar la caída, se eleva el voltaje al principio del alimentador cuando la carga aumenta. También se puede disminuir la corriente con capacitores en paralelo.

• Baja Tensión: -7,5% a +7,5% durante el 95% del tiempo.
• Media Tensión: -6,0% a +6,0% durante el 95% del tiempo.
• Alta Tensión: -5,0% a +5,0% durante el 95% del tiempo.