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Calidad de la Energa Elctrica 86
UNIDAD IV
FLICKER
1. INTRODUCCION La Norma Tcnica de Calidad De los Servicios
Elctricos define como perturbacin a los armnicos y al flicker,
estableciendo lmites en cuanto a la emisin de estas perturbaciones.
En nuestro pas las principales fuentes que dan origen al flicker
son cargas que son utilizadas en las fundiciones, siderurgias y
refineras. Por otra parte, las mediciones de flicker
correspondiente a la campaa de mediciones, efectuadas mensualmente
por las empresas elctricas a travs de diversas empresas consultoras
especialistas, muestran la existencia de niveles altos de flicker
en los sistemas de distribucin, transmisin y generacin, demostrando
que el efecto del flicker tiende a propagarse por toda la red del
sistema elctrico afectando a las cargas vecinas de la fuente
perturbadora. En esta unidad se presenta los aspectos relativos a
la problemtica, a la generacin y propagacin de esta perturbacin en
el sistema elctrico y soluciones tcnicas para mitigarla.
2. OBJETIVOS En esta unidad el participante debe lograr los
siguientes objetivos:
Analizar el fenmeno del flicker y sus efectos en el sistema
elctrico
Identificar las causas por las que se genera el flicker.
Describir soluciones tcnicas para atenuar el flicker. 3.
CONTENIDO
3.1. Definicin del Flicker
El diccionario de IEEE (IEEE std 100, 1977) define al flicker
como la impresin que percibe un observador, en lo que a brillo o
color se refiere, cuando observa el efecto de una fluctuacin cuyo
espectro en frecuencia vara desde unos pocos Hertz hasta la
frecuencia de fusin de imgenes, que se encuentra alrededor de los
30Hz. El ndice que caracteriza el nivel del flicker de forma
cuantitativa es la percepcin que tienen las personas de las
fluctuaciones temporales de intensidad luminosa que sufre la fuente
de luz, especialmente, aquellas
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Calidad de la Energa Elctrica 87
ms prximas por su inercia elctrica al comportamiento del sistema
que gestiona la visin humana, esto es, al conjunto ojo ms cerebro
humano. Desde un punto de vista fisiolgico, estas variaciones
producen una sensacin de inestabilidad visual, que aumenta la
fatiga de las personas que utilizan luminarias cuya alimentacin est
sometida a este tipo de problemtica. Desde la perspectiva
electrotcnica, las fluctuaciones de intensidad luminosa estn
provocadas por una variacin del valor eficaz del voltaje de
alimentacin de dichas luminarias a estas variaciones, se le
denomina en el mbito elctrico como fluctuaciones de voltaje, que
pueden tener un carcter peridico o transitorio en funcin de su
origen.
Figura N 1: El flicker es una impresin subjetiva de la
fluctuacin de
iluminacin o variacin notoria instantnea de los niveles de
iluminacin.
Tambin se dice que el flicker es un tipo de seal subarmnica que
puede ocasionar parpadeos luminosos perceptibles que son molestos
para el ojo humano (rango entre 0.1 a 25 Hz).
3.2. ndices para la evaluacin del Flicker La evaluacin de la
severidad del flicker se puede hacer a partir de dos
criterios basados en las medidas de un da o de una semana,
respectivamente. Los resultados se obtienen mediante tratamiento
estadstico de los valores registrados en los ndices Pst y Plt.
3.2.1. Coeficiente de severidad a corto plazo (PST)
Segn la Norma IEC 868 el flicker ha sido avaluado con las
siguientes especificaciones.
Lmpara de 60W, 230V, 50Hz
Lmpara de 60W, 120V, 60Hz En ambos casos el valor de Pst debe
ser como mximo igual a 1.
El coeficiente de severidad a corto plazo evala la severidad del
flicker en perodos cortos de tiempo, con intervalos de
observacin de 10 minutos. El valor del Pst se expresa en
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Calidad de la Energa Elctrica 88
unidades p.u., de modo que, para valores de Pst superiores a 1,
se considera que el flicker es perceptible y afecto a la visin. La
NTCSE especifica un perodo de anlisis de 10 minutos, para el clculo
del coeficiente de severidad del flicker a corto plazo (Pst). El
intervalo de 10 minutos representa un buen intervalo de tiempo, ya
que se trata de un intervalo lo suficientemente grande para evitar
variaciones aisladas de voltaje y lo suficientemente largo para
permitir a un observador distrado constatar la presencia de una
perturbacin y su persistencia. Por otra parte, el perodo es lo
suficientemente pequeo como para permitir la caracterizacin de
equipos que operan como fuentes de perturbaciones. La eleccin de
dicho perodo depende de aspectos fisiolgicos relacionados con la
percepcin humana del flicker. Se ha llegado al consenso de utilizar
un intervalo de observacin de 10 minutos, con una buena solucin de
compromisos entre evitar dar demasiada importancia a cambios
aislados en el voltaje, y considerar variaciones que se presentan
en forma persistente.
3.2.2. Coeficiente de severidad a largo plazo (PLT)
Evala la severidad del flicker a largo plazo, con intervalos
de
observacin de dos horas. Se calcula a partir de doce valores
consecutivos de Pst de acuerdo a la siguiente expresin:
12
312
1
3
iiPst
Plt
El perodo de observacin a 10 minutos es correcto para evaluar la
severidad del flicker de cargas domsticas, bombas, etc. Sin
embargo, cuando se combinan efectos de varias cargas perturbadoras
operando de forma aleatoria, o cuando las cargas tienen ciclos de
trabajo muy largo, como por ejemplo hornos de arco, es necesario
aumentar el perodo de observacin.
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Figura N 2: Voltaje de Flicker Pst y Plt
Es posible relacionar los efectos de las variaciones de voltaje
con la curva lmite de molestias del flicker que se muestra a
continuacin (Fig. 4.3).
Figura N 3: Curva Lmite del flicker segn IEC
La curva lmite de la molestia del flicker, indica la amplitud de
las fluctuaciones de voltaje, en funcin de su frecuencia de
repeticin. Por ejemplo la Fig. (4.4) muestra la medicin en un
instante de tiempo en que ocurre una fluctuacin de voltaje en un
suministro. La Fig. (4.5) muestra la amplitud de la fluctuacin
(55,6%) a una frecuencia de 0,015Hz.
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
1 5 9
13
17
21
25
29
33
37
41
45
49
53
57
61
65
69
73
77
81
85
89
Pst
0.30
0.30
0.31
0.31
0.32
0.32
0.33
0.33
0.34
0.34
Plt
Pst
Plt
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Calidad de la Energa Elctrica 90
Fig. N 4: Curva Lmite del Flicker Fig. N 5: Valores Registrados
segn
la Curva Lmite
3.3. Lmites de emisin En el Per la NTCSE seala cual es el nivel
admisible de emisin de flicker para las empresas de electricidad,
en la cual menciona que el ndice de severidad por flicker (Pst) no
debe superar la unidad (Pst1) en Muy Alta,
Alta, Media y Baja Tensin (Figura N 6).
Figura N 6: Nivel Mximo del Pst igual a 1 segn la NTCSE
3.4. Origen del Flicker Las fluctuaciones de voltaje son
originadas por las cargas no lineales conectadas al sistema
elctrico cuya demanda no es constante en el tiempo. En determinadas
circunstancias, y dependiendo de su punto de conexin, pueden dar
lugar a la generacin del flicker. Los principales equipos
perturbadores son del tipo industrial tales como:
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
1 7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
97
10
3
10
9
11
5
12
1
12
7
13
3
13
9
14
5
15
1
15
7
16
3
16
9
17
5
18
1
18
7
19
3
19
9
20
5
21
1
Intervalo
Pst
Lmite segn la NTCSE
Pst
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Calidad de la Energa Elctrica 91
Hornos de Arco. Mquinas de cargas fluctuantes. Equipos de
Soldadura. Mal funcionamiento del sistema de iluminacin.
Interarmnicos. Molinos Trituradores. Ventiladores de Mina.
Laminadores. Compresores. 3.4.1. Hornos de arco
Los hornos de arco son los principales generadores de flicker.
Su normal funcionamiento provoca fluctuaciones de voltaje, y estas
son mayores cuanto ms elevada es la potencia de los hornos.
Normalmente la potencia de cortocircuito de la red es del orden de
decenas de MVA.
Figura N 7: Corriente en un Horno de Arco
La Figura N 8 muestra los niveles de flicker registrados en un
horno de arco de una Refinera.
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Calidad de la Energa Elctrica 92
Figura N 8: Niveles de Flicker Registrados en un Horno de
Arco
3.4.2. Mquinas de cargas fluctuantes
Los motores potentes, o grupos de motores, con arranques y paros
frecuentes, o con carga variable, (como los de los trenes de
laminacin) as como las mquinas con par resistentes alterno
(compresores), pueden producir flicker en los momentos de arranque
o paradas afectando la red elctrica. La Figura N 9 muestra el
comportamiento del voltaje, la corriente y el flicker en una Planta
Concentradora de una mina, se observa que en el instante en que
entra en operacin se genera una corriente de arranque generando
esta una fluctuacin en el voltaje y como consecuencia se producen
niveles altos de flicker.
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Calidad de la Energa Elctrica 93
Figura N 9: Los arranques de corrientes generan flicker los
cuales provocan fluctuaciones de voltaje
3.4.3. Mal funcionamiento del sistema de iluminacin
Una fluctuacin del flujo luminoso tambin puede ser ocasionada
por un mal funcionamiento del sistema de iluminacin, por ejemplo
las lmparas fluorescentes que incorporan un balasto. Los
fluorescentes con balasto ferromagntico tradicional, adems del
parpadeo que se observa al final de su vida, puede generar flicker
cuando estn asociadas a un regulador. Los fluorescentes con balasto
electrnico son generalmente insensibles a las variaciones de
voltaje de alimentacin. Existen balastros que pueden utilizar
reguladores con mando por ngulo de fase, en este caso se han podido
observar parpadeos en presencia de armnicos o corrientes portadoras
Figura N 10.
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Calidad de la Energa Elctrica 94
Figura N 10: Flicker producido por un dimmer que controla el
voltaje del circuito de iluminacin
3.4.4. Flicker causado por los interarmnicos
Se ha demostrado y constatado que, en ciertas condiciones, la
presencia de interarmnicos en el voltaje de alimentacin tambin es
una fuente de flicker. En particular, las lmparas de incandescencia
son sensibles a la banda de frecuencias comprendidas entre 20Hz y
80Hz, mientras que los fluorescentes lo son a frecuencias
superiores a 100Hz. Las lmparas de balasto inductivo parecen ms
sensibles a este fenmeno que las que llevan balasto capacitivo. La
Comisin Electrotcnica Internacional (IEC) ha realizado mediciones
del flicker utilizando medidores de flicker y simulaciones para
observar la respuesta del ojo cerebro humano frente a las
fluctuaciones de las lmparas incandescentes. Cuando este algoritmo
es usado para calcular los niveles de flicker que podran ser
producidos debido al 1% de la componente interarmnica cerca de la
frecuencia fundamental, pueden observarse niveles altos de flicker
(>5Pst) tal como se muestra en la Fig. 4.11.
0
50
100
150
200
250
1
13
25
37
49
61
73
85
97
109
121
133
145
157
169
181
193
205
217
229
241
253
265
277
289
301
313
325
337
349
361
373
385
Vo
lta
je
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Co
rrie
nte
Vmin
Vmx
Imx
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Calidad de la Energa Elctrica 95
Figura N 11: Pst para 1% de interarmnicos con una lmpara de
60W
3.5. Efectos que producen El efecto del flicker sobre la seal
del sistema elctrico puede representarse como el resultado de la
modulacin de dicha seal (Fig. 4.12) por un conjunto de tonos cuyas
frecuencias estn comprendidas entre los 0.5Hz y 25Hz.
Figura N 12: Ondulamiento de la onda senoidal
Las fluctuaciones de voltaje pueden afectar a una gran cantidad
de consumidores que reciben suministro elctrico de la misma red,
por ejemplo la Fig. 4.14. Muestra un sistema elctrico de donde se
abastecen de energa (05) cargas de las cuales la carga nmero (03)
es una carga generadora de flicker, por tanto el flicker generado
por la carga se
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Calidad de la Energa Elctrica 96
propagar por todo el sistema elctrico. Hay que tener en cuenta
que los transformadores de potencia actan como atenuadores del
flicker por tal motivo el nivel de flicker ser mayor en el punto
(3) y menor en los puntos restantes.
Figura N 13: Sistema Elctrico en la cual la carga 3 es una
fuente
generadora de flicker La Figura N 14 muestra la representacin
grfica del ndice de severidad por flicker de las cargas del sistema
elctrico de la Figura N 13.
Figura N 14: Niveles de flicker registrados en simultneo de las
(05) cargas
Estas fluctuaciones de voltaje no deben de generar niveles de
Pst mayores a la unidad.
INDICE DE SEVERIDAD POR FLICKER
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
22/1
0
22/1
0
22/1
0
22/1
0
22/1
0
22/1
0
22/1
0
22/1
0
22/1
0
22/1
0
22/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
23/1
0
24/1
0
Tiempo
Ps
t
CARGA N 1
CARGA N 2
CARGA N 3
CARGA N 4
CARGA N 5
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Calidad de la Energa Elctrica 97
Las fluctuaciones de voltaje no afectan en general el
funcionamiento de los aparatos conectados, mientras la alteracin
sea inferior a los lmites contractuales de variacin de voltaje de
alimentacin, sin embargo, estas fluctuaciones pueden afectar el
flujo luminoso segn los distintos tipos de iluminacin Todas las
fuentes luminosas son sensibles a las variaciones de voltaje. Los
receptores de televisin as como las pantallas de los sistemas
informticos tienen una cierta sensibilidad a flicker. Esta
sensibilidad es muy variable segn los aparatos. Los equipos de uso
residencial que producen mayor flicker son:
Las lmparas de incandescencia y de descarga
Los monitores y receptores de televisin
3.6. Determinacin preliminar del flicker en una instalacin Antes
de instalar un equipo generador de fluctuaciones de voltaje en una
red elctrica, se tiene que evaluar el nivel de flicker que aportara
a la red. El nivel de flicker depende a la vez de las
caractersticas del aparato y de la red a la cual est conectado. La
determinacin previa del flicker se realiza mediante un anlisis
terico de la red y del perturbador, y permite la estimacin del
nivel del flicker. El anlisis del flicker se realiza en el PAC, en
caso de realizar un estudio ms detallado se tiene que analizar
dentro de las cargas individuales de la instalacin. A continuacin
se presentan algunos mtodos prcticos para evaluar el nivel del
flicker emitido por un equipo perturbador: 3.6.1. Mtodo
cualitativo
Se realiza analizando la relacin entre la potencia de la carga
perturbadora y la potencia de corto circuito de la red.
Cuadro N 01
Condicin Efecto
CC
CARGA
S
S
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Calidad de la Energa Elctrica 98
3.6.2. Mtodo grfico
Este mtodo est basado en el principio de que el nivel de flicker
es proporcional a la amplitud de la variacin de voltaje. La curva
lmite de severidad de flicker de la IEC 868 (Fig. 4.4) da la
amplitud lmite de la fluctuacin del voltaje en funcin de la
frecuencia de dicha fluctuacin. Ejemplo: Una carga perturbadora
crea un escaln de voltaje con una amplitud del 0.9% con una
frecuencia de repeticin de 10 veces por minuto. Sobre la curva de
referencia, el escaln el voltaje mximo que da una molestia
aceptable debida al flicker, ledo sobre la curva de referencia, es
de ULim=1,35%. La fluctuacin de Q=0,9% genera un nivel de flicker
de:
67,035,1
9,0*1Pst
3.6.3. Mtodo analtico
Este mtodo puede utilizarse de manera general para
perturbaciones repetitivas. Como punto principal incluye el
coeficiente que depende de la forma de la variacin de voltaje. El
Pst puede estimarse segn la frmula:
RrFPst ****365,0 31,0
Donde: es la variacin relativa del voltaje (Fig. 4.15) r es la
tasa de repeticin de la variacin de voltaje (mn-1) R es el
coeficiente dependiente de la tasa de repeticin (R=1 para r1000 y
disminuye para r>1000) F es el factor de equivalencia,
dependiente de la forma de la fluctuacin de voltaje (F 1 para
fluctuaciones bruscas: escalonadas u ondas cuadradas, y 0,9 < F
< 1 para fluctuaciones suaves: senoidales, rampas,) Ejemplo Con
los datos del ejemplo anterior: =0,9%; r=10mn-1; R1,05;
F0,98:
0,691,05*100,31*0,98*0,9*,3650Pst
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Calidad de la Energa Elctrica 99
Variacin de voltaje (U). En la figura se observa (07)
variaciones de voltaje
Duracin de la variacin de voltaje
Intervalo entre dos variadores
Figura N 15: Definiciones relacionadas con las variaciones de
voltaje
3.7. Acciones de prevencin y correccin
Antes de realizar unos estudios para solucionar el problema del
flicker se debe determinar las condiciones de conexin de las cargas
dentro de la instalacin elctrica, para ello, se ha establecido un
criterio general distribuido en tres etapas, de forma que, cuando
las especificaciones requeridas en una de ellas no son satisfechas,
se han de pasar a la siguiente. 1ra etapa: Aceptacin automtica. Es
el caso general para equipos
cuya potencia es inferior a un lmite establecido 2da etapa: la
aceptacin depende de las condiciones del entorno en el
PAC de la carga que se toma en consideracin. Se asigna a cada
consumidor conectado a dicho punto una parte de la potencia total
disponible, sin que pueda rebasar este valor.
3ra etapa: Requiere un estudio particular (por ejemplo, sobre
la
necesidad de emplear un compensador, etc.) Suele ser el caso de
grandes cargas especiales, como los hornos de arco.
Entre las acciones correctoras se pueden adoptar, cabe citar las
siguientes:
Aumentar la potencia de cortocircuito del PAC.
Instalar compensadores que dan lugar a variaciones de signo
opuesto a la carga fluctuante, tales como reactancias saturables
y
1
3
2
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Calidad de la Energa Elctrica 100
condensadores o reactancias controladas por tiristores. Suelen
ir acompaados de filtros para armnicas, es el caso de los SVC
Arrancar motores en estrella-tringulo o con
autotransformador.
Instalar estabilizadores electrnicos o magnticos de reactancia
saturable.
Conectar condensadores en serie, aumentando as artificialmente
la potencia de cortocircuito. Es una solucin que se debe adoptar
slo en los punto de menor voltaje de una red elctrica
Evitar simultaneidad de pulsaciones de las mquinas de soldadura
con circuitos de control adecuados.
Merece una atencin especial el caso de los hornos de arco, en
los cuales el corrector ms generalizado es el compensador SVC.
Tambin presenta ventajas la instalacin de reactancias conectadas en
serie con el transformador del horno.
Todas estas soluciones pueden servir tanto cuando se proyecta la
instalacin de un equipo nuevo, como cuando se trata de revisar y
mejorar una ya existente
3.7.1. Reactancias controladas
Tienen como funcin disminuir las variaciones de potencia
demandada que estn asociadas a variaciones de su componente
reactiva (Q). Su utilizacin tpica es en hornos de arco (Fig. 4.16).
De forma general, estos hornos deben ir equipados con una
reactancia inductiva en serie, a fin de limitar su potencia de
cortocircuito y, en consecuencia, las potencias demandadas durante
el proceso de fusin. En estos y otros receptores semejantes, si se
conectan en paralelo reactancias inductivas controladas, producen
variaciones en la potencia reactiva que absorben (Q), de manera
que, desde el
punto de vista de la red, se puede obtener una variacin
nula.
Q - Q 0
Lo que se traduce en una mayor uniformidad de la potencia
demandada, atenuando las fluctuaciones de voltaje.
La compensacin de los incrementos de potencia reactiva demandada
por el horno se hace de manera instantnea a nivel
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Calidad de la Energa Elctrica 101
de fase mediante el circuito de control, que acta sobre el ngulo
de disparo de los tiristores y, en consecuencia, sobre el tiempo en
el que se encuentra conectada la inductancia L, generando Q. Todo
el conjunto funciona en un bucle cerrado, es decir, un lazo de
realimentacin con comparador respecto de una referencia.
Figura N 16: Esquema de Funcionamiento de reactancias
Controladas en un Horno de Arco
La Figura N 17 muestra el resultado de usar un Compensador
Esttico de Reactivos (SVC) para la mitigacin del flicker en hornos
de arco.
Figura N 17: Niveles de flicker con un SVC (in) y sin SVC
(out)
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Calidad de la Energa Elctrica 102
Se suele aadir un filtro LC para hacer frente a los armnicos
producidos por el comportamiento no lineal del horno y por el
propio sistema de compensacin Figura N 18.
Figura N 18: Filtros LC
3.7.2. Eleccin del sistema de iluminacin
En el mercado existen fuentes luminosas ms o menos sensibles al
flicker, la solucin evidente y la primera que hay que considerar es
elegir bien estas fuentes. Una caracterstica de las lmparas
fluorescentes es que tienen sensibilidad a las variaciones de
voltaje dos o tres veces menor que las lmparas de incandescencia.
As pues se presentan como la mejor eleccin. Adems la investigacin
de los fabricantes para mejorar la eficacia luminosa y reducir las
dimensiones de sus productos, ha llevado a la creacin de
balastos
electrnicos, o alimentaciones de alta frecuencia (>20kHz)
de
los fluorescentes (tubo o lmparas fluo-compactas) los cuales
mejoran la eficacia en un 10% y reducen el consumo en el orden del
20% El comportamiento de las fuentes luminosas frente al fenmeno
del flicker, tambin ha sido mejorado; sin embargo hay que resaltar
lo siguiente: Su factor de potencia est cercano al 0.5
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Calidad de la Energa Elctrica 103
Las corrientes amnicas que generan son muy importantes
(H3=30%H1)
Para adaptar el nivel de iluminacin tienen que asociarse a
reguladores especiales
3.7.3. Conversor Rotativo
Un grupo motor-generador reservado para la alimentacin de la
carga fluctuante (Fig. 4.19), es una solucin vlida si la potencia
activa de esta carga es relativamente constante, pero su precio es
elevado.
Figura N 19: Esquema de un conjunto Motor Generador.
3.7.4. Modificacin de la red
Segn la estructura de la red se puede considerar dos mtodos:
Mtodo No 1: Distanciar, es decir, aislar la carga perturbadora de
los circuitos de iluminacin. Conexin de los circuitos de iluminacin
lo ms cerca posible de la fuente de alimentacin (transformador Fig.
4.20)
Figura N 20: Solucin Local.
Mtodo No 2: Aumentar la potencia de cortocircuito de la red
disminuyendo su impedancia (en el punto PAC), esto podra realizando
lo siguiente:
Voltaje de
la RedVoltaje de
Salida (CTE.) M G
OTRAS CARGAS
FILTRO O REGULADOR
DE VOLTAJE
SISTEMAS DE
ILUMINACION
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Calidad de la Energa Elctrica 104
Aumento de la potencia del transformador comn (con los UCC
constante).
Disminucin del voltaje de corto circuito (UCC% del transformador
comn).
Puesta en paralelo de transformadores suplementarios.
En Baja Tensin aumento de la seccin de los conductores.
Conexin de la carga perturbadora a una red de voltaje ms
elevada.
Alimentacin de la carga por un transformador independiente
(Figura N 21).
Figura N 21: Aadiendo un transformador.
3.7.5. La Capacitancia Serie
La introduccin de una capacitancia en serie en la red aguas
arriba del PAC de la carga perturbadora y de los circuitos
sensibles al flicker (Figura N 22), puede reducir a la mitad las
fluctuaciones de voltaje. Esta solucin presenta una ventaja
suplementaria, pero tambin un inconveniente: Ventaja: asegura,
adems, una produccin de energa reactiva Desventaja, hay que
proteger los condensadores contra los cortocircuitos aguas
abajo.
Figura N 22: Capacitancia en Serie.
OTRAS CARGAS
SISTEMAS DE
ILUMINACION
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Calidad de la Energa Elctrica 105
3.7.6. La reactancia en serie
Utilizada en combinacin con hornos de arco, esta solucin puede
reducir en un 30% el ndice de severidad por flicker La reactancia
se inserta en serie con la alimentacin de AT del horno aguas abajo
del PAC (Fig. 4.23). Puede incluirse en el transformador del horno.
Su principal efecto sobre las variaciones de voltaje es que reduce
la potencia de cortocircuito demandada por el horno. Adems
estabiliza el arco del horno. As las fluctuaciones de voltaje son
menos bruscas (inercia electromagntica) y el funcionamiento
aleatorio (del arco) se reduce.
Figura N 23: Reactancia en Serie.
3.7.7. Cambio de nivel de voltaje
El flicker puede atenuarse modificando el ciclo de
funcionamiento de la carga perturbadora: ritmo de soladura, rapidez
de rellenado del horno, etc. Cuando el arranque directo y frecuente
de un motor es la causa del flicker, puede adoptarse un modo de
arranque que reduzca la sobre intensidad. Cambio de nivel de
voltaje a fin de atenuar el flicker producido dentro de la
instalacin y no contaminar la red elctrica (Fig.N 24)
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Calidad de la Energa Elctrica 106
Fig. N 24: Debido a la impedancia del transformador de potencia
acta como atenuador del flicker y de esta forma el suministro de
24kV no
contamina el sistema elctrico en 220kV.
3.7.8. Arrancadores de motores
La funcin es limitar las potencias demandadas, las cuales son
muy superiores a los valores nominales durante su proceso de
arranque. Por sus caracterstica de funcionamiento los motores
asncronos trifsicos absorben durante su arranque una intensidad de
corriente que puede ser hasta 6 veces que la corriente nominal.
Para reducir esta corriente a valores inferiores, estos motores
pueden ir equipados con dispositivos de arranque estrella tringulo
(Figura N 25).
Figura N 25: Esquema de Conexin Estrella tringulo.
En el instante inicial del arranque, el motor se conecta en
estrella, absorbiendo una corriente del circuito de alimentacin
inferior a la de la conexin tringulo, configuracin a la que se
conmuta una vez establecido el rgimen normal de funcionamiento.
Y D
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4. RESUMEN
El flicker es una impresin subjetiva de la fluctuacin de
iluminacin o variacin notoria instantnea de los niveles de
iluminacin.
En las pruebas realizadas para la evaluacin del flicker se
consideran una lmpara de 60W, 120V y 60Hz siendo en este caso el
valor mximo del Pst igual a 1. Siendo las condiciones del Per:
voltaje nominal de 220V y 60Hz, es probable que las mediciones
realizadas en MT, AT y MAT no se ajusten totalmente a los parmetros
de diseo de los equipos registradores.
Las variaciones de voltaje son eventos de corta duracin que
afectan a los equipamientos sensibles del cliente (domstico como
industrias).
El flicker como tema de calidad de energa es un tema que ha
llamado mucho la atencin. En todo el mundo se ha empezado a
disminuir las tolerancias del flicker
Los hornos de arco que se encuentran dentro de la siderurgia,
son una fuente muy importante de flicker.
La violenta fuerza liberada en el proceso de horno de arco
imponen una banda muy amplia de disturbios de una naturaleza
especial dentro de la red elctrica.
La nica manera de reducir en forma satisfactoria tales
disturbios es la de medir y contraatacar en forma correcta dichos
cambios con una compensacin extremadamente rpida.
Calidad de energa elctrica frente al flicker se expresa segn las
magnitudes :Pst y Plt. La magnitud Pst es denominada segn la NTCSE
indicador de
calidad.
Los valores de Pst y Plt son niveles de compatibilidad terica y
estn
destinadas a servir como valores de referencia en caso de
molestia probada y con una finalidad de planificacin. En Baja
Tensin, estos valores de lmites aceptables tienen un significado
fsico. Estn basados en unas sensaciones de molestia real: el valor
Pst=1 corresponde a un umbral de molestia experimentada por un
observador medio. El lmite para la severidad de larga duracin Plt
es, lgicamente, ms bajo, para tener en cuenta el efecto acumulativo
de la molestia. Por el contrario, en niveles de tensiones mayores a
1kV la tolerancia que determina la NTCSE (Pst1) no tiene un
significado
directo ya que no hay iluminacin conectada a estos niveles de
tensin y, por tanto no se puede experimentar ninguna sensacin de
molestia. Estos umbrales tienen que ser compatibles en Baja
Tensin.
En la prctica el flicker se atena comnmente, debido a la
existencia de transformadores en diferentes niveles de tensin,
estos actan como filtros teniendo como parmetro principal su
impedancia.
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5. PREGUNTAS DE AUTOCOMPROBACIN
P1.- Qu significado tiene Pst=1 segn la NTCSE? P2.- Las pruebas
del flicker realizadas por el IEC. Para qu nivel de tensin ha
sido evaluado? P3.- Cuales son los ndices para la evaluacin del
flicker? P4.- Cul es el efecto principal que produce el flicker es
la seal de voltaje? P5.- Cules son los mtodos para una determinacin
preliminar del flicker en
una instalacin elctrica? P6.- A qu cargas se les considera
fuentes generadoras de flicker?
6. RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS DE AUTOCOMPROBACIN
S1.- Se considera el lmite Pst=1 como el umbral de irritabilidad
asociado a la fluctuacin mxima de luminancia que puede ser
soportada sin molestia por una muestra especifica de la
poblacin.
S2.- Para el nivel de Baja tensin. S3.- Se consideran dos
ndices:
Coeficiente de severidad de largo plazo (Plt) Coeficiente de
severidad de corto plazo (Pst)
S4.- El efecto que produce el flicker es la modulacin
(ondulamiento) de la onda
de voltaje S5.- Son las siguientes:
Mtodo Cualitativo Mtodo Grfico Mtodo Analtico
S6.- Los principales equipos perturbadores son del tipo
industrial como:
Hornos de Arco. Mquinas de cargas fluctuantes Equipos de
Soladura Mal funcionamiento del sistema de iluminacin Interarmnicos
Molinos Trituradores Ventiladores de Mina Laminadores
Compresores
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7. GLOSARIO
NTCSE Norma Tcnica de Calidad de Los Servicios Elctricos.
Armnico (componente) Es una componente de orden mayor que 1 de
la serie de Fourier de una onda peridica.
Fundamental (componente)
Es la componente de orden 1 (a 60Hz) de la serie de Fourier de
una onda peridica.
Distorsin armnica Distorsin peridica de la onda ceno.
Perturbacin Elctrica Fenmeno perturbador que hace variar los
valores nominales de la onda de voltaje o de corriente de la
red.
Cargas Sensibles : Equipo que no trabaja correctamente bajo
seales distorsionadas.
Filtro de armnico : En un sistema de potencia es un dispositivo
que filtra uno o ms armnicos del sistema elctrico.
SVC : Compensador Esttico de Reactivos.
IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers.
Falla : Generalmente se refiere a cortos circuitos en el sistema
elctrico.
Red Elctrica : Conjunto de equipos conectados en un sistema
elctrico.
Suministro : Cliente conectado a la red elctrica.
PAC : Punto de Acoplamiento comn, punto de venta de energa a un
suministro.
Distorsin : Desviacin de la onda senoidal.
RMS : Root mean square (valor eficaz).
Espectro : Conjunto de armnicos en valor relativo respecto a la
fundamental, en un punto especifico.
CEI o IEC : Comisin Electrotcnica Internacional.