¿Por qué realizar un estudio de calidad de energía eléctrica?

Escrito por Carlos Morales

En octubre 17, 2022
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Durante la operación de una instalación o planta industrial alguna vez hemos sido testigos de eventos o fallas eléctricas que han afectado equipos, líneas de proceso y las propias instalaciones. Estos eventos impactan negativamente sobre productividad y economía de la empresa. Estas situaciones nos llevan a preguntarnos: ¿Pudo prevenirse este problema con anticipación? Muy probablemente la respuesta sea «sí» si se hubiese llevado a cabo un estudio de calidad de energía eléctrica.

Como dato relevante, se estima que los problemas vinculados a la mala calidad eléctrica le cuestan a la industria y al comercio en Europa aproximadamente 10,000 millones de euros al año y que el costo destinado a afrontar este tema es de casi un 5% de ese gasto.

Estudio de Calidad de Energía Eléctrica

Se puede entender como un indicador del estado de las instalaciones eléctricas a partir de la medición y análisis de parámetros de tensión, corriente y frecuencia recomendados en las normas EN50160,  IEC 61000-4-30, IEEE 1159  e IEEE std 519-2014 con el fin de garantizar el funcionamiento óptimo de los equipos y sistemas. A través de este estudio se identifican perturbaciones, que son fenómenos que afectan al suministro eléctrico, que pueden ser de origen externo (fallas en la generación y distribución del suministro eléctrico, fenómenos atmosféricos, etc.) o interno (condiciones propias de las instalaciones) , siendo este último el responsable de aproximadamente el 80% de las causas de estos eventos y del cual desarrollaremos en el presente artículo.

Síntomas

Las instalaciones eléctricas manifiestan ciertos síntomas que advierten una mala calidad de energía eléctrica, presentándose indicios frecuentes tales como:

  • Interrupciones en el suministro eléctrico
  • Apertura de dispositivos de protección
  • Incremento en la facturación eléctrica
  • Penalidades por parte de la compañía eléctrica
  • Parpadeo de luminarias
  • Falla prematuras de equipos
  • Paradas no programadas
  • Sobrecalentamiento de cables
  • Pérdida de datos en el sistema informático y/o telecomunicaciones
  • Explosión de capacitores en banco de condensadores

Causas

Estos síntomas por lo general son ocasionados por:

  • Variaciones de tensión
  • Transitorios
  • Distorsión armónica
  • Desequilibrio en tensión y corriente
Gráfico de perturbaciones eléctricas - Calidad de energía
Figura 1. Distorsiones más frecuentes en la tensión de instalaciones eléctricas

A su vez, las condiciones más comunes de las instalaciones que generan las causas mencionadas son debido a:

  • Arranque y parada de grandes cargas
  • Mala selección de conductores eléctricos
  • Cableado en mal estado
  • Conexiones mal ajustadas
  • Cargas desequilibradas
  • Circuitos sobrecargados
  • Puesta a tierra de alta resistencia
  • Puestas a tierra comunes para diferentes cargas
  • Neutros de sección inadecuada
  • Armónicos causados por cargas electrónicas

Beneficios de Realizar un Estudio de Caldiad Energética

Algunos de los beneficios que conlleva realizar un estudio de calidad de la energía eléctrica son:

  • Diagnóstico de fallas en una fase temprana
  • Suministro eléctrico fiable y siempre disponible
  • Ahorro de dinero
  • Mejora en la productividad
  • Asegurar la vida útil de los equipos
  • Disminución de las pérdidas de energía.
  • Posibilidad de agregar más cargas al sistema
  • Evaluación y monitoreo de las condiciones actuales

Recomendaciones

  • Realizar el mantenimiento preventivo y correctivo del sistema de puesta a tierra, asegurando los valores recomendados.
  • Realizar el mantenimiento preventivo de tableros eléctricos, así como contar con los diagramas unifilares y cuadro de cargas in situ para evitar sobrecargar circuitos en futuras expansiones.
  • Llevar inspecciones frecuentes con instrumentos adecuados y calibrados para identificar el origen de las perturbaciones.
  • Realizar un estudio  termográfico para identificar problemas en una fase temprana en los diferentes componentes del sistema de eléctrico (líneas de distribución, subestaciones, transformadores, motores, etc.) como parte del mantenimiento predictivo.
  • Antes de realizar cualquier expansión o crecimiento de las instalaciones eléctricas realizar un estudio de calidad energética para evaluar las condiciones actuales y evaluar el impacto de las nuevas cargas en el sistema.
  • Realizar un estudio de calidad de energía eléctrica si presenta alguno de los síntomas mencionados dentro de sus instalaciones o como parte de su mantenimiento predictivo para detectar y diagnosticar problemas de forma temprana y tomar acción.

Fuente:

  1. Wesam Rohouma, Robert S. Balog, Aaqib Ahmad Peerzada, Miroslav M. Begovic, D-STATCOM for harmonic mitigation in low voltage distribution network with high penetration of nonlinear loads, Volume 145, 2020, https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.05.134.

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