Capítulo 2. Marco Teórico
2.4. Calidad de energía y Código de Red
2.4.1. Requerimientos Código de Red
2.4.1.4. Calidad de la energía
En tanto no se cuente con una Norma Oficial Mexicana sobre Calidad de la energía, se deberá cumplir con los siguientes criterios:
Todos los Centros de Carga deberán asegurarse de que en los puntos de conexión a la red no existan distorsiones ni fluctuaciones en la tensión de suministro causadas
por sus instalaciones más allá de lo especificado en la Tabla 2.8 y la Tabla 2.9 [8].
Los Centros de Carga especiales deberán cumplir con los límites especificados de distorsión armónica en corrientes (Tabla 2.8 y Tabla 2.9), fluctuación de tensión
“flicker” (Tabla 2.10) y desbalance de corriente (Tabla 2.11) [8].
2.4.1.4.1. Distorsión armónica de corriente con respecto a la demanda
Las Tabla 2.8 y Tabla 2.9 tablas están basadas en el estándar IEEE 519 – Practicas recomendadas y requerimientos para control armónico en sistemas eléctricos de poten- cia, estas tablas indican los límites de corriente armónica para sistemas eléctricos en diferentes niveles de tensión, dado que este análisis se efectuó sobre tensión de 13.8 kV y 110 kV, solo se incluyen las tablas respectivas y se omite la tabla adicional para
niveles de tensión mayores a 161 kV [24].
Tabla 2.8: Limites de distorsión armónica máxima permisible en corriente para tensiones menores o iguales a 69 kV
Icc/IL límites para componentes armónicas impares en % de IL DATD en %
3≤h<11 11≤h<17 17≤h<23 23≤h<35 35≤h<50 <20 4 2 1.5 0.6 0.3 5 20<50 7 3.5 2.5 1 0.5 8 50<100 10 4.5 4 1.5 0.7 12 100<1000 12 5.5 5 2 1 15 >1000 15 7 6 2.5 1.4 20
Tabla 2.9: Limites de distorsión armónica máxima permisible en corriente para tensiones mayores de 69 kV a 161 kV
Icc/IL límites para componentes armónicas impares en % de IL DATD en %
3≤h<11 11≤h<17 17≤h<23 23≤h<35 35≤h<50 <20 2 1 0.75 0.3 0.15 2.5 20<50 3.5 1.75 1.25 0.5 0.25 4 50<100 5 2.25 2 0.75 0.35 6 100<1000 6 2.75 2.5 1 0.5 7.5 >1000 7.5 3.5 3 1.25 0.7 10
Donde Icc es la corriente de corto circuito en el PCC de la carga,IL es la corriente
máxima de demanda en el PCC de la carga bajo condiciones nominales de operación,
por lo cual Icc/IL es llamada impedancia equivalente o razón de corto circuito en el
PCC [24], esta relación muestra el tamaño relativo de la carga comparada con el sistema
de alimentación de electricidad (Cargas grandes tienen una mayor habilidad de causar
distorsiones de voltaje en el sistema de alimentación) [25].
Cada corriente armónica es evaluada en función de IL y no de la corriente fun- damental, al igual que el parámetro DATD el cual indica la distorsión armónica total de demanda (Equivalente a THD en voltaje), esto es definido como tal para prevenir que el usuario sea injustamente penalizado durante periodos de poca carga (corrientes armónicas podrían parecer más altos con un porcentaje menor de corriente fundamen- tal) [25].
Aunque no está especificado en el Código de Red, pero si en el estándar IEEE 519, se indica que bajo condiciones normales de operación, durante cada periodo de una semana, 95 % de los valores eficaces promediados cada 10 min de cada corriente amónica individual debe ser menor o igual a el valor máximo mostrado en la Tabla 2.8
y Tabla 2.9 (Dependiendo del nivel de tensión de la carga analizada) [24].
2.4.1.4.2. Fluctuaciones de la tensión de suministro (“Flicker”)
La Tabla 2.10 está indicada en el Código de Red que esta referenciada al estándar IEEE 519, sin embargo, esta es una referencia a una antigua edición del estándar, actualmente los límites permitidos de flicker indicados en el Código de Red pertenecen al estándar IEC 61000-3-7 y un punto a observar es que en el nuevo estándar están indicados niveles de compatibilidad para diferentes niveles de tensión, lo cual no indica el Código de Red si estos niveles son aplicables a cualquier tensión.
Se observa que estos niveles son más restrictivos que los indicados en el estándar EN 50160, por lo tanto, se deberán duplicar los análisis con respecto a la medición de “flicker”.
Tabla 2.10: Limites de fluctuación de tensión (extracto)
Indicador Limite
Pst 1
Plt 0.65
en el estándar IEC 61000-3-7, el cual indica que bajo condiciones normales de operación, durante cada periodo de una semana la severidad de “flicker” de corto termino Pst y largo termino Plt causada por fluctuaciones de voltaje debería ser menor o igual los
valores indicados en la Tabla 10 para el 95 % del tiempo [19,26].
2.4.1.4.3. Desbalance máximo de corriente
La Tabla 2.11 está indicada en el Código de Red que tiene origen en el estándar IEEE 519, sin embargo, esta tabla no está indicada en ningún lugar del estándar mencionado, ni en ninguna de sus ediciones pasadas. Este requerimiento en realidad tiene su origen
en una especificación técnica de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) [27] la cual
no indica el origen del requerimiento solicitado. En un hecho sin precedentes se puede observar que estos límites de desbalance no son más que los valores de DATD de la Tabla 2.8 y la Tabla 2.9.
Tabla 2.11: Desbalance máximo permitido en la corriente en el punto de acometida Desbalance ( %IL)
Icc/IL Menor a 1 kV 1 kV a 35 kV Mayor a 35 kV
<20 5.00 2.50 2.50
20<50 8.00 4.00 3.00
50<100 12.00 6.00 3.75
100<1000 15.00 7.50 4.00
>1000 20.00 10.00 5.00
De la literatura se puede encontrar que desafortunadamente no existe ningún es- tándar que establezca los límites para desbalance de corriente, sin embargo, el estándar NEMA MG-1, hace una nota con respecto que se indica un máximo de 30 % de desba-
lance de corriente debido a un 3 % desbalance de voltaje [28]. Esto es razón 1:10 para
indicar límites de desbalance de corrientes con respecto a un desbalance de voltaje
máximo experimentado [29].
Aunque se ha comprobado que estos límites de desbalance de corriente no están respaldados bajo ningún estándar, se ha procedido a la realización del análisis de des- balance de corriente bajo estos límites, dado que es un requerimiento ya publicado en el Código de Red vigente y este puede ser requerido en alguna auditoría.
Se indica que, bajo condiciones normales de operación, durante cada periodo de una semana, 95 % de los valores eficaces promediados cada 10 min de la componente de secuencia negativa de la corriente de demanda con respecto a la corriente de demanda máxima (IL) debe ser igual o menor a los límites establecidos en la Tabla 2.11.