CLASE 2 MUROS CARAVISTA EN CONCRETO Y UNIDAD DE ALBAÑILERIA
Constrastación
1. Ing. Jaime David Ruiz Romero, MAEP (Jefe unidad PEC – Empresa Eléctrica Riobamba S.A.)
1
MÉTODOS DE CONTRASTACIÓN DE MEDIDORES
EN BAJO VOLTAJE
Antes de iniciar debe primero familiarizarse con los
temas:
Potencia, factor de potencia y triángulo de
potencias
Cálculo de demandas
Medidores y Acometidas
Ahora, el primer paso es aprender la forma de
calcular el error porcentual por medio de la expresión
matemática (1) utilizada ampliamente en ámbitos de
experimentación y laboratorio en todo el mundo.
1) e% = (
V 𝑚−𝑉𝑝
𝑉𝑝
) 100
Vm = valor teórico o a contrastar
Vp = valor patrón, estándar o valor real
Este cálculo como puede notarlo puede arrojar
valore positivos, negativos o cero.
Ej.1: En base al código de colores de resistencias,
calcule el error, si mide la resistencia de los siguientes
elementos con un óhmetro, y si el instrumento mostró
los siguientes valores en su pantalla:
Resistencia Óhmetro Teórico e%
983 1000 +1.73%
2.5 k 2400 -4.00%
100 93 -7.00%
0.987 M 1 M +1.32%
Ej.2: Recuerde la implicación del concepto de
tolerancia con la cuarta banda de las resistencias en el
ejemplo previo, y determine si en cada uno de los
cuatro ejemplos, se cumple o no con esta.
Resistencia Tolerancia Cumple???
5% Si
5% Si
5% No
1% No
No olvide que cuando se hacen ejercicios de
laboratorio es aconsejable no llegar a conclusiones en
base a una sola prueba, pero para los casos de
contrastación de medidores en operación en predios de
usuarios, también hay que tomar en cuenta la
disponibilidad del tiempo y la necesidad de atender a
tantos usuarios se pueda en la jornada laboral; es
importante por ende plantearse la posibilidad de hacer
3 pruebas en promedio como recomendación.
MÉTODO DEL MULTÍMETRO-CRONÓMETRO
Para contrastar un medidor con un multímetro y un
cronómetro, debe por lógica conocer la forma de utilizar
estos dos sencillos instrumentos de medida.
Además, el multímetro debe ser del tipo pinza
amperimétrica como el que se observa en Fig. 1,
mientras que el cronómetro puede ser de cualquier
tipo, incluso se puede utilizar la App que viene en
prácticamente todos los celulares actualmente.
Fig.1: Multímetro digital de pinza y celular con App de
Cronómetro
También debe desarrollar solvencia en cuanto a la
identificación de datos en el frontal de los medidores de
consumo energético eléctrico y el argumento operativo
de estos equipos de medida, asunto abordado en el
tema: Medidores y Acometidas.
Fig.2: Esquema del frontal de un Medidor Monofásico de tipo
disco de inducción
1. Primero establezca contacto con el usuario e
informe que se procederá a realizar un proceso de
contrastación, para lo cual le solicita que
desconecte su carga o que apague o desconecte
todas las cargas a excepción de luces, las que
deben estar encendidas. Hay que acotar que este
procedimiento es preciso en sus resultados solo si
se utiliza carga de prueba o carga de usuario pero
con factor de potencia constante (luces).
2. Proceda a conectar la carga de prueba que debe
estar constituida por focos incandescentes, o por
elementos resistivos de orden industrial, o proceda
2. Ing. Jaime David Ruiz Romero, MAEP (Jefe unidad PEC – Empresa Eléctrica Riobamba S.A.)
2
a verificar el encendido de toda la iluminación del
predio del cliente.
3. Conecte el multímetro de forma tal que tenga
lectura del voltaje fase-neutro y corriente por fase
que consume la carga de prueba, o la carga
resistiva del usuario, por ello es imperioso que el
equipo disponga de pinza amperimétrica. Respete
la polaridad de la pinza para el registro de
corriente y la polaridad del multímetro para el
registro de voltaje, no olvide también de ajustar el
selector de voltaje para un rango adecuado al nivel
de tensión presente en la instalación del usuario.
4. Debido a que está utilizando carga estable y de
preferencia resistiva, el fp no cambia y se
considera uno. Es recomendable que el
multímetro también registre el dato del fp.
5. Anote los valores de voltaje fase-neutro, corriente
por fase, y si puede, el fp de la carga de prueba,
ya sea carga del usuario o la de prueba que
dispone el operativo de contrastación.
6. Debido a que existen dos tipos de medidores en
base a su principio de funcionamiento, debe
identificar de que tipo es el medidor: si es de tipo
disco de inducción o electromecánico, o si es de
estado sólido o electrónico, de esto depende que
vaya a poner atención en el giro del disco o en los
pulsos del led indicador.
7. Prepárese a registrar tiempos de giro de disco o de
pulsos de led. La primera vez que la marca negra
del disco pase por el registro central de la placa
frontal del medidor será el punto de sincronismo o
cero, para el conteo, y será cuando arranque el
cronómetro. Así también se hace con el primer
pulso que Ud. desee atender como sincronismo.
8. Contabilice 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20 giros de disco o
pulsos de led, y pause el cronómetro, registre el
tiempo en segundos para la cantidad de giros o
pulsos que haya contado. También registre el
número de giros o pulsos que contó.
9. Repita este procedimiento un promedio de 3 veces
por medidor, dependiendo del tiempo que el
medidor tarda en dar un giro o un pulso en orden
inversamente proporcional, es decir:
a. Si el tiempo que tarda en dar un giro o un
pulso es corto, debe extender su conteo hasta
varios giros: 5, 10, 20, etc.
b. Si se tarda mucho en dar un giro o un pulso,
podría bajar su conteo a 3, 2 o hasta 1.
Recuerde repetir el procedimiento un
promedio de 3 veces por medidor para que
sus conclusiones respeten el principio de
certeza en la media estadística, y
minimización de la desviación estándar.
c. Estas recomendaciones se basan en el hecho
de que la reacción mano-ojo tarda un tiempo
en el orden de los 304 ms con una varianza de
±4.1 ms para el hombre, y en el caso de las
mujeres es 312 ms con una varianza de ±4.5
ms, tiempo que depende del nivel de fatiga del
individuo, del stress, de la actividad física, de
la ingesta de drogas, medicamentos, alcohol,
etc. En el proceso de contrastación manual
que se está estudiando, la metodología busca
reducir el error humano asociado al proceso
de contrastación, producido por el tiempo de
reacción mano-ojo.
10. Se anota también la constate del medidor Kh, o se
debe trasladar la constante, al estándar Kh.
11. Aplique la expresión (1) en base a las siguientes
fórmulas matemáticas:
2) Vm = Kh ∙ n [Wh]
3) Vp = V ∙ I ∙
t
3600
[Wh]
12. Calcule el promedio de los resultados y compare
con la clase del instrumento.
Ej.3: Calcule la energía que registra un medidor
electromecánico (de disco) de marca ABB, de
constante Kh=1.8, en 10 giros de disco.
Debe considera que la normalización de constante Kh
está en Wh/rev
Energía = 1.8[Wh/rev] 10 [rev] = 18 [Wh]
Ej.4: Calcular la energía que registra un medidor
electromecánico de marca AEG, de constante 1200
rev/kWh, en 15 giros de disco.
Primero hay que trasladar la constante del medidor a
términos de la normalizada Kh, para lo que
simplemente hay que invertir la constante y reemplazar
1 kWh = 1000 Wh
Energía =
1000 𝑊ℎ
1200 𝑟𝑒𝑣
∙ 15 𝑟𝑒𝑣 = 12.5 𝑊ℎ
Ej.5: Calcular la energía que registra un medidor
electrónico (de estado sólido) de marca STAR, de
constante 1600 imp/kWh, en 22 pulsos de led.
En este caso tiene primero que considerar que la
constante opera de forma similar que para el ejemplo
previo, con el particular de que debe de pensar como
sinónimos las revoluciones y los impulsos.
Energía =
1000 𝑊ℎ
1600 𝑖𝑚𝑝
∙ 22 𝑖𝑚𝑝 = 13.75 𝑊ℎ
Ej.6: Se tiene una carga de prueba constituida por dos
focos incandescentes de 200 W de potencia nominal.
Calcular el monto de energía que consume esta carga
al estar operando en forma continua por un período de
6 horas. La misma carga se verifica mediante
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3
instrumentos, obteniéndose valores de 120 V de voltaje
aplicado fase-neutro y un requisito de corriente a la
fuente de 3.21. Bajo estas condiciones calcúlese:
El error porcentual de la potencia de la carga.
La energía consumida por la carga en el mismo
periodo de tiempo (6 horas).
Si esta carga se lleva al nodo terminal de una red
de distribución, y al medir las variables eléctricas
se obtiene valores de 108 V y 2.97 A, calcule la
energía que consume en estas condiciones
durante el mismo periodo de tiempo y calcule
también el error que resulta de admitir la potencia
nominal como válida.
Energía de los focos = 400 W 6 h = 2.4 kWh
Pfocos1 = 120 V 3.21 A = 385.2 W
Energia1 = 385.2 W 6 h = 2311.2 Wh
e% focos1 = ((400/385.2) – 1)100 = 3.84%
Energía2 = 108 V 2.97 A 6 h = 1924.56 Wh
e% focos2 = ((2400/1924.56) – 1)100 = 24.70%
Ej.7: Los focos del ejemplo anterior tienen
especificaciones de 200 W para un voltaje de 120 V.
Con estas condiciones nominales, calcúlese la
corriente nominal y el error porcentual en voltaje y
corrientes para cada uno de los dos escenarios
descritos en el Ej. 6
In = 200/120 = 1.666667 A
Ie%1 = (((2*1.66667)/3.21) – 1)100 = 3.84%
Ve%1 = ((120/120) – 1)100 = 0%
Ie%2 = (((2*1.66667)/2.97) – 1)100 = 12.23%
Ve%2 = ((120/108) – 1)100 = 11.11%
De los ejemplo 6 y 7 se puede extraer varias
conclusiones sumamente interesantes:
Considerar una carga fija, cuando hay en realidad
valores inferiores de voltaje y corriente, produce
errores sobre la cuantificación de estas variables.
El error en la corriente se traslada a la potencia.
Un error en voltaje y corriente prácticamente se
suman y aparecen como error en la potencia, y por
ende van a aparecer en la energía durante un
mismo intervalo de tiempo de análisis.
Los resultados vistos en los ejercicios 6 y 7, se van
a generalizar mediante el uso de diferenciales para
determinar la influencia que tienen pequeños errores
en los datos, en el cálculo de magnitudes como se
describe en [1], aplicado a las expresiones que
involucran el cálculo de potencia, sin perder de vista el
hecho de que la energía es directamente proporcional
a la potencia por el tiempo que esta potencia se
requiere de un sistema eléctrico.
Entonces, a continuación se enlistas las
expresiones matemáticas de potencia activa y la
respectiva diferencial, identificándose fácilmente la
característica lineal de las diferenciales:
4) P = I2
R → 𝑑𝑃 = 2RI ∙ 𝑑𝐼
5) P =
V2
R
→ 𝑑𝑃 =
2V
R
∙ 𝑑𝑉
6) P = VI → 𝑑𝑃𝑇 = V ∙ 𝑑𝐼 + I ∙ 𝑑𝑉
7) P = VIfp → 𝑑𝑃 = VI ∙ 𝑑𝑓𝑝
8) P = VIfp → 𝑑𝑃𝑇 = Vfp𝑑𝐼 + Ifp𝑑𝑉 + VI𝑑𝑓𝑝
En términos generales, la expresión para cálculo
de error aplicado a las expresiones de la (4) a la (8):
9) ep% = (
P
P−dP
− 1) 100
Una vez que se han aplicado las expresiones, para
los datos iniciales del problema de los focos, se tienen
las siguientes tablas y gráficos correspondientes:
Tabla.1: Cálculo aproximado del impacto de los errores en
voltaje, corriente, factor de potencia, sobre la potencia activa
Fig.3: Curva del impacto del error en voltaje, corriente, factor
de potencia unitario sobre el cálculo de la potencia activa
Se puede notar que el porcentaje de error en
voltaje o en corriente, o voltaje y corriente
simultáneamente en el mismo porcentaje, que son los
escenarios analizados, se traspasa a la potencia en el
doble. Esta situación puede darse cuando la
contrastación se realiza asumiendo la potencia nominal
de la carga resistiva de prueba sobre nodos terminales
de una red secundaria, en los cuales la caída de voltaje
ubica el valor de esta variable fuera del nominal, y
% I e%P-I V e%P-V e%P-V-I fp e%-fp=1e%-0.92e%-0.9 e%-0.8 e%P-V-I-fp
-5 -0.1667 -9.09% -6 -9.09% -9.09% -0.05 -4.76% -4.92% -5.18% -6.09% -13.04%
-4 -0.1333 -7.41% -4.8 -7.41% -7.41% -0.04 -3.85% -4.01% -4.27% -5.07% -10.71%
-3 -0.1 -5.66% -3.6 -5.66% -5.66% -0.03 -2.91% -3.07% -3.30% -3.96% -8.26%
-2 -0.0667 -3.85% -2.4 -3.85% -3.85% -0.02 -1.96% -2.09% -2.27% -2.75% -5.66%
-1 -0.0333 -1.96% -1.2 -1.96% -1.96% -0.01 -0.99% -1.06% -1.17% -1.44% -2.91%
0 0 0.00% 0 0.00% 0.00% 0 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
1 0.03333 2.04% 1.2 2.04% 2.04% 0.01 1.01% 1.11% 1.25% 1.59% 3.09%
2 0.06667 4.17% 2.4 4.17% 4.17% 0.02 2.04% 2.27% 2.59% 3.34% 6.38%
3 0.1 6.38% 3.6 6.38% 6.38% 0.03 3.09% 3.48% 4.02% 5.29% 9.89%
4 0.13333 8.70% 4.8 8.70% 8.70% 0.04 4.17% 4.74% 5.56% 7.48% 13.64%
5 0.16667 11.11% 6 11.11% 11.11% 0.05 5.26% 6.07% 7.23% 9.93% 17.65%
-16.00%
-14.00%
-12.00%
-10.00%
-8.00%
-6.00%
-4.00%
-2.00%
0.00%
2.00%
4.00%
6.00%
8.00%
10.00%
12.00%
14.00%
16.00%
18.00%
20.00%
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
e%P-I
e%P-V
e%P-V-I
e%-fp=1
e%P-V-I-fp
4. Ing. Jaime David Ruiz Romero, MAEP (Jefe unidad PEC – Empresa Eléctrica Riobamba S.A.)
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debido a que por Ley de Ohm la corriente es
directamente proporcional al voltaje, esta variable
también cae de su nominal.
Para el caso en que se asume carga del usuario
compuesta por motores, si se asume el factor de
potencia unitario en el proceso de contrastación, pero
la realidad es de un valor inferior a 1, el error se
traspasa en el mismo porcentaje a la potencia.
Finalmente, para casos en que se utiliza carga del
usuario, compuesta por iluminación y motores (luces y
refrigeradoras por ejemplo), asumir voltajes y corrientes
nominales, y fp unitarios, cuando estas condiciones no
son reales, ocasiona que los errores en cada una de
las variables se trasladen a la potencia en un efecto de
sumatoria.
Fig.4: Curva del impacto del error por factor de potencia
variable sobre el cálculo de la potencia activa
En Fig.4 se analiza el efecto del error en fp
migrado a la potencia activa, desde que se asume fp
unitario hacia la disminución de este, que es el caso
típico de instalaciones con motores de considerable
potencia, como por ejemplo aserraderos, o
marmolerías. Se puede notar que a medida que el
factor de potencia disminuye, un mismo porcentaje de
error en el fp, ya no se traslada en la misa proporción
hacia la potencia, sino que se va incrementado con
tendencia al duplo y en aumento.
Hay que puntualizar que la metodología de
diferenciales para la estimación del efecto de errores
pequeños en mediciones y su efecto en el cálculo de
una magnitud superior, arroja justamente una
referencia del resultado, y no es un método exacto
como se menciona en [1], pero ayuda para visualizar el
efecto general sobre el escenario analizado.
También hay que puntualizar que no se ha
abarcado los escenarios intermedios, por ejemplo, el
caso de que exista un error en más en el voltaje y un
error en menos de la corriente, en cuyo caso el efecto
sobre la potencia tiende a anularse, y a la larga es más
estable que un error en solo una de las variables.
Ej.8: Se hace la contrastación de un medidor
electromecánico de constante Kh=1.8 y clase 2,
monofásico a 2 hilos, con 121.3 V en bornes de
alimentador principal, 4.7 A por conductor de fase, y un
tiempo de 1 min y 51.2 s de tiempo en 10 giros de
disco. Se pidió al usuario que encienda toda la
iluminación de su vivienda y que suspenda la carga
restante ya que no se disponía de carga de prueba.
¿Cuál es el error de operación del medidor de energía
eléctrica de este usuario?, y determine si cumple o no
con la clase del instrumento.
t = 60 + 51.2 = 111.2 s
Vm = 1.8 x 10 = 18 Wh
Vp = 121.3 x 4.7 x 111.2/3600 = 17.61 Wh
e% = (18/17.61 - 1)100 = +2.21 %
El error positivo obtenido en el ejemplo que se
acaba de resolver, implica que el medidor registra más
energía que la real, lo que conlleva a un perjuicio al
cliente. Si el error fuese negativo, el perjuicio iría
contra la empresa, pues el medidor registraría menos
energía que la debida.
Estas diferencias son admisibles siempre que el
porcentaje de error esté en el valor de la clase del
equipo, que para el ejemplo es clase 2, es decir, que el
error admisible está en el rango continuo de -2% a +2%
Para el ejemplo 8, el equipo se excede con un
0.21% de la clase del medidor, y este exceso también
puede asumirse como normal en vista de que solo se
hizo una prueba, y el ejercicio matemático tampoco
describe más circunstancias del proceso de
contrastación. En términos generales se puede admitir
hasta un 0.5% absoluto de error adicional para no
definir a un equipo como errático en su operación.
También hay que puntualizar que los equipos son
de mayor precisión mientras su clase es menor,
anteriormente el mejor equipo electromecánico era de
clase 2, actualmente se dispone de medidores de
registro de consumo energético eléctrico de estado
sólido (electrónicos) de clase 1, a costos que no
sobrepasan los $USD 14.00, con sensibilidad desde los
30 mA de carga.
Ej.9: Se contrasta un medidor electrónico de constante
1600 imp/kWh y clase 1, monofásico a 2 hilos, pro
medio de carga de prueba, con mediciones de 119.7 V
en bornes de carga y 3.51 A circulando en el conductor
de fase, con un tiempo de 54.07 s para 10 pulsos de
led. ¿Determine si el medidor cumple con su clase?
Vm = (1000/1600) [Wh/imp] x 10 imp = 6.25 Wh
Vp = 119.7 x 3.51 x 54.07/3600 = 6.31 Wh
e% = (6.25/6.31 - 1)100 = -0.95 %
Evidentemente, cumple con la clase del instrumento.
USO DE EQUIPOS DE CONTRASTACIÓN
La tendencia actual es el uso de equipos
electrónicos de contrastación. A pesar de ello es
-8.00%
-6.00%
-4.00%
-2.00%
0.00%
2.00%
4.00%
6.00%
8.00%
10.00%
12.00%
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
e%-fp=1
e%-0.92
e%-0.9
e%-0.8
5. Ing. Jaime David Ruiz Romero, MAEP (Jefe unidad PEC – Empresa Eléctrica Riobamba S.A.)
5
menester conocer el proceso manual, ya que el equipo
solo generará por medios electrónicos el proceso
manual ya descrito, incluso evitando el error de
reacción mano-ojo con sensores ópticos que identifican
el punto de sincronismo en el conteo, tanto de los giros
de disco de los medidores electromecánicos como los
pulsos de led en los de estado sólido.
Es imperioso considerar que siempre que se utilice
un equipo, conocer primero el protocolo de conexiones
e instalación, igual que para un medidor comercial de
consumo de energía eléctrica, además de las distintas
opciones de conexionado y medición, opciones de
operación, rangos de operación y fabricación, tanto a
nivel eléctrico como mecánico, protocolos de registro,
visualizaciones, alertas, niveles de seguridad, etc. Es
decir, se debe primeramente estudiar el manual de
fabricante, y realizar prueba que acrediten experticia en
la operación del instrumento.
Se hará alusión del modelo ECA100 por ejemplo,
que es un equipo de contrastación de medidores
monofásicos a 2 hilos para pruebas en campo con una
precisión o clase en el orden de 1 a 0.7, dependiendo
de la magnitud de la corriente a censar por el
transductor de corriente y del tipo de transductor a
utilizarse. La experiencia ha determinado que el mejor
transductor es el de tipo pinza de núcleo metal-
magnético TIQ, en relación al transductor flexible
AMPFLEX.
Este equipo tiene además la posibilidad de simular
la inyección de corriente al medidor en dos niveles
como carga de prueba, pero la experiencia ha
demostrado que, esta opción del equipo, al no haber el
suficiente cuidado y experticia por parte del personal
operativo que realiza la contrastación, llega a dañarse y
operar mal, deja de funcionar o no es utilizado
adecuadamente.
Fig.5: Verificador de medidores monofásicos ECA100
Una de las ventajas de este equipo es que la
contrastación puede desarrollarse tanto con carga de
prueba como con carga de usuario, incluso se puede
combinar ambas para minorar el tiempo que tarda la
prueba, todo esto independientemente del factor de
potencia y la estabilidad de la corriente pues el equipo
registra todas estas variables, operando como un
medidor de energía de mayor precisión, conectado en
serie-paralelo, además de funcionar como un
voltímetro, amperímetro, cosfímetro, vatímetro y
watthorímetro, todo en uno.
Fig.6: Esquema de conexionado del ECA100
El ECA100 registra y digitaliza muestras de voltaje,
corriente y factor de potencia, hace un procesamiento
análogo-digital, presenta medidas de variables
eléctricas y el resultado de la contrastación, en el
equipo se ajusta la constante del medidor y el número
de pulsos o giros para los que se va a realizar la
prueba. También puede contrastar la demanda entre
cierto punto de la acometida y el medidor para
determinar si existe un posible evento de desviación o
evasión de consumo, para lo cual dispone de un
transductor de demanda como accesorio adicional.
El algoritmo de cálculo según lo detalla el manual
de usuario es la misma expresión (1) ya vista al inicio.
USO DE REGISTRADOR DE VARIABLES
Un método alterno de contrastación de medidores
emplea un registrador de variables eléctricas o un
totalizador, similar al uso del equipo contrastador.
La diferencia radica en que este equipo se instala
por un periodo de tiempo de al menos 7 días para que
registre consumo energético, luego de cumplido el
período se descarga la información registrad en el
equipo y se contrasta el consumo registrado versus el
consumo del medidor que resulta de restar la lectura al
retiro del equipo menos la lectura del medidor en la
instalación del equipo.
Los totalizadores de marca Fisher Pierce por
ejemplo, son equipos de pequeñas dimensiones y
peso, programables por medio de una conexión óptica
a computador, sin display en el equipo, que permiten
registrar voltajes, corrientes, factor de potencia,
demanda y consumo de energía en intervalos de
integración de 1, 3, 5, 10, 15 o 30 minutos.
Otros equipos disponen de display incorporado,
pero a precios ostensiblemente mayores. Estos a la
6. Ing. Jaime David Ruiz Romero, MAEP (Jefe unidad PEC – Empresa Eléctrica Riobamba S.A.)
6
vez permiten realizan estudios y análisis en campo, y
son especialmente útiles para redes polifásicas de
índole industrial o grandes consumidores.
Fig.7: Analizador de energía y calidad eléctrica Fluke 437 II
También es factible instalar un medidor adicional al
equipo en servicio en el predio del usuario,
considerando que el nuevo medidor es de mejor clase
que el que se encuentra en servicio, o que al menos es
de tan reciente adquisición que no presenta errores de
operación, y en todo caso se sigue la siguiente
metodología.
1. Se instala el equipo registrador o el medidor
paralelo al suministro bajo contrastación.
2. Se anota fecha y hora de instalación y la lectura
del medidor.
3. Después del período de inspección, que
típicamente es 7 días, se retira el equipo y se
anota fecha y hora de retiro junto con la lectura
final del medidor bajo análisis.
4. Es menester acotar que el equipo debe estar
previamente programado para registrar variables, y
debe también programarse el intervalo de
integración, que de acuerdo a la regulación
ecuatoriana es de 15 minutos. Se puede
programas intervalos más cortos si se desea
realizar análisis de procesos eventuales o
transitorios.
5. Con las descarga de información del registrador, al
computador se coteja los valores de energía de
acuerdo a las siguientes expresiones:
10) Vm = (Lectura 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − Lectura 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙)[kWh]
11) Vp = Energía 𝑟𝑒𝑔𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟−𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜𝑟 [kWh]
6. En caso de utilizar un medidor paralelo, el Vp
resulta de la diferencia de lecturas del medidor que
se considera patrón.
7. Se aplica la expresión (1).
Considere el esquema de conexión de un
registrador de variables y analizador de calidad que se
muestra en Fig. 8, prácticamente todos los equipos de
esta naturaleza tienen este sistema de conexión, con la
opción de análisis de redes bifásicas o monofásicas.
Fig.8: Esquema de conexión de equipos ECA o Fisher para
contrastar consumos a nivel de transformador
Ej.10: A pedido de un cliente, se realiza el proceso de
contrastación de su medidor monofásico a 2 hilos,
clase 2, pero informa que no puede suspender su
carga pues dispone de vacunas en un refrigerador
especial, motivo por el cual se instala un medidor en
paralelo. Las lecturas y data de instalación y retiro se
muestran en la tabla adjunta. Establezca si el equipo
está operando dentro de su clase, y cuál sería el nivel
probable de consumo mensual del cliente para el mes.
Además, dibuje un esquema de conexión del medidor
en paralelo o testigo, identificando acometidas y carga.
Instalación Retiro
Fecha 03/07/2017 10/07/2017
Hora 10:35 10:42
Lectura Medidor 1045 1076
Lectura Contrastador 15 45
Vm = 1076 – 1045 = 31 kWh
Vp = 45 – 15 = 30 kWh
e% = (31/30 - 1)100 = 3.333%
Evidentemente el error sale del parámetro de la clase
del instrumento, pero el 1.333% extra se puede asumir
como normal considerando que se está tomando solo
¼ del período normal de facturación.
0 0 0 1 5 kWh
1600 imp/kWh
EMPRESA ELÉCTRICA
0 1 0 4 5 kWh
1600 imp/kWh
EMPRESA ELÉCTRICA
Medidor Testigo Medidor de Usuario
Fase
Neutro Fase
Neutro
ACOMETIDA CARGA
7. Ing. Jaime David Ruiz Romero, MAEP (Jefe unidad PEC – Empresa Eléctrica Riobamba S.A.)
7
Extrapolando el consumo del medidor por regla de tres
se tiene que:
E07/2017 = (31/7) x 31 = 137.28 kWh
MÉTODO DE CONTRASTACIÓN PARA MEDIDORES
TIPO 2A Y 12A
En el caso de equipos de medición de 1 elemento
y medio y 2 elementos, siempre que estén instalados
en la red adecuada (véase tema Medidores y
Acometidas), el error del equipo podrá ser determinado
por medio de la instalación de un registrador de
variables polifásico, o un medidor testigo del mismo
tipo o preferentemente un medidor de 2 elementos, que
por sus características constructivas es idóneo para
cualquier tipo de red de servicio. También hay la
opción de utilizar un equipo de contrastación polifásico.
Más en el caso de utilizar el método de multímetro-
cronómetro descrito al inicio de este escrito, o un
equipo de contrastación monofásico para un elemento,
el procedimiento requiere primeramente que se
estabilice la carga de prueba a valores de voltaje,
corriente y fp conocidos y constantes, además es
recomendable que el fp sea unitario.
Se realiza el procedimiento de contrastación en
cada fase del sistema de medición, y el error de
contrastación del equipo es igual al promedio de los
errores resultantes en cada fase.
Existe un procedimiento matemático en sistemas
polifásicos que concluye en esta recomendación, la de
no asumir cargas 100% balanceadas, ni en variables
eléctricas, ni en potencia distribuida en el sistema, sino
que debe asegurarse este balance mediante una carga
de prueba fija, y conociendo además los valores de
voltaje, corriente y fp con los que se realiza la prueba
por fase. De esta forma, el promedio de errores
respeta el principio de sumatoria vectorial del triángulo
de potencias en sistemas polifásicos.
Ej.11: Un cliente dispone de un servicio bifásico con un
medidor de 2 elementos, 127/220 V, 15/100 A, clase 1,
asociado al sistema debido a que ha adquirido
recientemente una cocina de inducción. Debido al
incremento en sus consumos solicita a la empresa la
revisión del sistema de medición pues aduce un error
en el equipo. Se procede a realizar la contrastación
con carga de prueba y se obtiene los siguientes
resultados:
Prueba Fase1 Fase2
1 -0.82% +0.55%
2 +0.01% +0.47%
3 -0.71% -0.02%
4 -0.79% +0.50%
Determine si el medidor está operando en su clase.
Para fase 1: -0.578%
Para fase 2: +0.375%
Si se descara el dato que sale de la tendencia:
Para fase 1: -0.773%
Para fase 2: +0.507%
El error del equipo en promedio con los primeros datos
es: -0.102%
El error del equipo en promedio con los datos
posteriores es: -0.133%
Note que el error final es muy estable
independientemente de si se toman los datos
completos o descartando el que sale del rango estable.
BIBLIOGRAFÍA
[1] W. Granville, Cálculo diferencial e integral, México:
LIMUSA, 2009.