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DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA / Ing. Gerardoo Rojas
Calidad de Energía Eléctrica en la industria 1
CALIDAD DE ENERGIA
EN LA INDUSTRIA

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Qué es CALIDAD DE ENERGIA ?

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Los avances en la tecnología de la electrónica han
hecho que actualmente las plantas industriales realicen
su producción con mayor velocidad y eficiencia que en
años anteriores.
Desafortunadamente muchos de los equipos
electrónicos de última generación son muy sensibles a
las pequeñas variaciones de voltaje de alimentación.
La Calidad de Energía es un conjunto de normas que son
establecidas para garantizar la buena calidad del servicio
eléctrico de los usuarios.

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Porqué la calidad de la energía
es importante ?

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Los síntomas de un problema de calidad de energía
podrían ser tan simples como cuando se presenta el
caso que la luz de una lámpara incandescente
oscurece cada vez que se arranca un motor eléctrico, o
podría ser más catastrófico aún como cuando se
malogra un equipo electrónico.
De cualquier manera, un problema de calidad de
energía puede interrumpir el proceso productivo de una
industria, ocasionando grandes pérdidas económicas.

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En la actualidad, la industria tiene una gran cantidad de
equipos electrónicos basados en sistemas digitales,
microprocesadores, dispositivos electrónicos de
potencia, etc. Todos los equipos electrónicos son
considerados “cargas sensibles”, ya que estos no
pueden operar apropiadamente ante pequeñas
variaciones de voltaje o interrupciones en el suministro
eléctrico mientras se encuentran operando,
ocasionando una enorme disminución del tiempo de
vida útil del equipo electrónico.

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A continuación se mencionan algunos problemas que se
presentan cuando se tiene una mala calidad de energía
eléctrica dentro de una planta industrial:
- Disparo de las protecciones eléctricas.
- Fallas en equipos eléctricos.
- Pérdidas de memoria en computadoras.
- Fallas de los monitores y discos duros de las computadoras.
- Sobrecalentamiento en los cables eléctricos.
- Fallas de equipos electrónicos.
- Sobrecalentamiento de los transformadores de potencia.
- Etc.

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Problemas comunes cuando se
tiene una mala calidad de la
energía eléctrica

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La energía eléctrica en el Perú es generada mediante la
forma de un Voltaje Alterno a 60 Ciclos por segundo (Hertz).
La forma de onda del voltaje generado en las centrales
eléctricas tiene la forma de una sinusoide.
Un problema de calidad de energía se manifiesta cuando se
produce una distorsión o interrupción de la onda sinusoidal
fundamental de voltaje (60Hz).

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ONDA SINUSOIDAL DE VOLTAJE

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Los problemas de Calidad de Energía pueden ser agrupados en
las siguientes categorías:
Interrupción Temporal.
Interrupción Total.
Interrupción Momentánea.
Caída de Tensión (Sag).
Sobretensión (Swell)
Transitorio, Impulso o Pico de Voltaje.
Distorsión de la Onda de Voltaje (Picos de menor magnitud)
Ruido.
Distorsión Armónica.

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INTERRUPCION TEMPORAL
Interrupción de la Energía Eléctrica accidental o planificada,
de parte de la central de generación o empresa distribuidora
de energía eléctrica.
Descripción:
Duración: De 2 segundos hasta 2 minutos.
Causa: Fallas en equipamiento de la central de generación, Clima,
Animales, Error Humano
Efecto: Desconexión del Sistema Eléctrico.

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INTERRUPCION TEMPORAL

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INTERRUPCION TOTAL
Interrupción de la Energía Eléctrica accidental o planificada, de
parte de la central de generación o empresa distribuidora de
energía eléctrica.
Descripción:
Duración: Mayor a los 2 Minutos.
Causa: Fallas en equipamiento de la central de generación, Clima,
Animales, Error Humano
Efecto: Desconexión del Sistema Eléctrico.

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INTERRUPCION TOTAL

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INTERRUPCION MOMENTANEA
Interrupción de la Energía Eléctrica accidental o planificada, de
parte de la central de generación o empresa distribuidora de
energía eléctrica, por un periodo muy corto de tiempo.
Descripción:
Duración: De milisegundos hasta 1 o 2 segundos.
Causa:
Conmutación de dispositivos de maniobra, intentando aislar un
problema eléctrico y mantenimiento el suministro de energía
eléctrica en tu área.
Efecto: Disparo de protección eléctrica, pérdida de programación, daño
en HDs.

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INTERRUPCION MOMENTANEA

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CAIDA DE TENSION (SAG)
Un decrecimiento del nivel de tensión.
Descripción:
Duración: De milisegundos a unos pocos segundos.
Causa: Arranques o paradas de grandes equipos (Grandes motores),
Cortocircuitos (falla clara), circuito eléctrico subdimensionado.
Efecto: Pérdida de memoria en Computadoras o pérdidas de datos -
información no grabada, parpadeo del alumbrado eléctrico,
disminución de la luminosidad de los Displays, Desconexión
de equipos y/o reset de los mismos.

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CAIDA DE TENSION (SAG)

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SOBRE DE TENSION (SWELL)
Un incremento del nivel de tensión.
Descripción:
Duración: De milisegundos a unos pocos segundos.
Causa: Arranques o paradas de grandes equipos (Grandes motores),
Cortocircuitos (falla clara), circuito eléctrico subdimensionado.
Efecto: Pérdida de memoria en Computadoras o pérdidas de datos -
información no grabada, parpadeo del alumbrado eléctrico,
disminución de la luminosidad de los Displays, Desconexión
de equipos y/o reset de los mismos.

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SOBRETENSION (SWELL)

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TRANSITORIO, IMPULSO O PICO DE
VOLTAJE
Súbito cambio del voltaje desde unos cientos de voltios,
pudiendo alcanzar miles de voltios.
Descripción:
Duración: Microsegundos.
Causa: Conmutación de dispositivos de maniobra, arranques y
paradas de grandes equipos y/o máquinas (grandes motores),
descargas estáticas, rayos.
Efecto: Errores en el procesamiento de la información, pérdida de
datos (Información) en computadoras, TARJETAS
ELECTRONICAS QUEMADAS.

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TRANSITORIO, IMPULSO O
PICO DE VOLTAJE

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DISTORSIÓN DE VOLTAJE (PICOS DE MENOR MAGNITUD)
Una perturbación de polaridad opuesta de la Onda de Voltaje.
Descripción:
Duración: Microsegundos.
Causa: Conmutación de dispositivos de maniobra, arranques y
paradas de grandes equipos y/o máquinas (grandes motores),
descargas estáticas, rayos.
Efecto: Errores en el procesamiento de la información, pérdida de
datos (Información) en computadoras, TARJETAS
ELECTRONICAS QUEMADAS.

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DISTORSION DEL VOLTAJE
(PICOS DE MENOR MAGNITUD)

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RUIDO
Una señal de alta de frecuencia no requerida perteneciente a
otro equipo, que se suma con la forma de onda fundamental
del voltaje.
Descripción:
Duración:
Esporádico.
Causa: Interferencia Electromagnética provocada por : Aparatos
electrónicos, hornos micro-onda,transmisiones por radar,
radio, antenas televisoras, soldadura de arco, calentadores,
impresoras laser, termostatos, instalación eléctrica “suelta”, red
de puesta a tierra impropia.
Efecto:
Disturbios en equipamiento electrónico sensible, pero estos no
son destructivos. Pueden causar errores de procesamiento y
pérdida de data.

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RUIDO ( RFI)

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DISTORSION ARMONICA
Una alteración de la Onda Sinusoidal de Tensión, debido a
cargas no lineales, sobre la Barra de Alimentación.
Descripción:
Duración: Esporádico.
Causa: Cargas No - Lineales. (rectificadores, convertidores de
frecuencia, inversores, cicloconversores, compensadores
estáticos de potencia.
Efecto: Provoca el sobrecalentamiento de motores, transformadores y
cableado eléctrico.

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DISTORSION ARMONICA

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SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
Tener un sistema de puesta a tierra apropiado asegura que los dispositivos
de protección (relés de protección eléctrica), que son instalados para dar
seguridad a personas y para protección del equipamiento operen de la
manera deseada.
El sistema de puesta a tierra también es importante para el sistema eléctrico
ya que proporciona un punto estable de referencia eléctrica.
A continuación se mencionan algunas de las características más importantes
con que cuenta un sistema de puesta a tierra efectivo:
 Cableado a tierra continuo y permanente.
 Capacidad para conducir (asimilar) una máxima corriente de falla de un
determinado circuito.

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 Proporciona un camino de baja impedancia a tierra para los
dispositivos de protección del sistema eléctrico.
 El Sistema de Puesta a Tierra deberá de tener un valor de
resistividad menor o igual a 5 Ohms.
 El punto neutro de un sistema eléctrico deberá ser conectado al
sistema de puesta a tierra.
DEBEN EXISTIR DOS SISTEMAS DE
PUESTAS A TIERRA INDEPENDIENTES (AISLADOS):
- SISTEMA DE PUESTA A TIERRA PARA EQUIPAMIENTO ELECTRICO
- SISTEMA DE PUESTA A TIERRA PARA EQUIPAMIENTO ELECTRONICO
(Mientras no se tenga una red de distribución eléctrica moderna
en la planta industrial)

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Dispositivos acondicionadores de
energía eléctrica

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DISPOSITIVOS ACONDICIONADORES
DE ENERGIA ELECTRICA
Varios tipos de dispositivos acondicionadores de energía
eléctrica (Filtros RFI, Line Chokes, Transformadores de
ferroresonantes, supresor de voltajes transitorios, etc) se
encuentran disponibles en el mercado para proteger
equipos electrónicos sensibles contra los problemas de
calidad de energía.
Los dispositivos o equipos acondicionadores de energía
eléctrica son altamente recomendados para
perturbaciones no planificadas que puedan ocurrir en el
sistema de alimentación eléctrica de un equipo
electrónico sensible.

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Sin un apropiado equipo acondicionador de energía
eléctrica, las caídas de tensión, las interrupciones
momentáneas del suministro de energía eléctrica o
los voltajes transitorios podrían afectar la
performance del equipo electrónico sensible y llegar a
destruirlos.
Los dispositivos o equipos acondicionadores de
energía eléctrica no es la solución definitiva a los
problemas de la mala calidad de energía eléctrica en
la industria. La solución para conseguir una buena
calidad de energía eléctrica en la planta industrial es
MODERNIZAR LA RED DE DISTRIBUCIÓN
ELÉCTRICA.

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RECOMENDACIONES PARA TENER UNA
BUENA CALIDAD DE LA ENERGIA
ELECTRICA DENTRO DE LA PLANTA
INDUSTRIAL

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Modernizar la distribución eléctrica de la planta industrial
Transformadores independientes para las grandes cargas
y para las cargas sensibles.
Correcta selectividad de los sistemas de protección
eléctricos.
Instalacion de transformadores ferroresonantes para
cargas sensibles.
Sistema de puesta a tierra independientes (sistemas
electricos y sistemas electrónicos)
Otros.

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Modernizar la red de distribución eléctrica en la planta
industrial para conseguir una buena calidad de energia,
significará fundamentalmente que:
Todo equipamiento electrónico operará en perfectas
condiciones y cumplirá con su tiempo de vida util.
(ningun equipo electrónico tendrá fallas prematuras).
Y adicionalmente el consumo total y la distribución
de energia eléctrica de la planta industrial será eficiente.
(no se tendrán valores fuera de norma del % de THD,
mejoramiento del factor de potencia, etc).

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 Todo el sistema eléctrico de la planta debe estar
debidamente documentado: planos eléctricos,
manuales de operación, etc.

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 Realizar un programa de mantenimiento predictivo de
todo el sistema eléctrico de la planta industrial.
(Utilizando un Analizador de Red).

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 Un programa de mantenimiento preventivo,
predictivo y correctivo del sistema eléctrico de una
planta industrial deberá tener : Inspecciones en
cada punto de la red eléctrica, monitoreo de todas
las variables eléctricas, registro de todos los
disturbios que se presenten, base de datos de
acciones tomadas.

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Gracias
SEW EURODRIVE PERU
Calle Los Calderos 122 – 124 Urb. Industrial vulcano – ATE
LIMA – PERU
E-mail:sewperu@terra.com.pe
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