GUÍA TÉCNICA
GTC
COLOMBIANA
227
2016-11-16
MEDIDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA.
PROCEDIMIENTO PARA LA EVALUACIÓN DE
INCERTIDUMBRES
E: ELECTRIC ENERGY MEASUREMENT. PROCEDURE FOR EVALUATING UNCERTAINTY
CORRESPONDENCIA:
DESCRIPTORES: contador de energía; medidor de energía; equipo para medición de energía; incertidumbre; evaluación de incertidumbre.
I.C.S.: 17.220.20
Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435
Prohibida su reproducción Primera actualización
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 1595 de 2015.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo.
La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general.
La GTC 227 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo de 2016-11-16. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales.
A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 144 Medidores de energía.
ACLARA AE2ESCO
AMS UNION S.A.S.
CENTRALES ELÉCTRICAS DE NORTE DE SANTANDER -CENS- CHEC CIDET CODENSA COMITÉ ASESOR DE COMERCIALIZACIÓN -CAC- COMMERCIAL METERING COMPAÑÍA AMERICANA DE MULTISERVICIOS -CAM- COMPAÑÍA ENERGÉTICA DE OCCIDENTE DICEL DIGITRÓN DISICO S.A. EDMI OSAKI ELECTRICARIBE ELECTRIFICADORA DE SANTANDER ELECTRIFICADORA DEL CAQUETÁ ELECTRIFICADORA DEL META ELSTER
EMGESA
EMPRESA DE ENERGÍA DE BOYACÁ
EMPRESA DE ENERGÍA DE CUNDINAMARCA
EMPRESA DE ENERGÍA DE PEREIRA EMPRESA DE ENERGÍA DEL PACÍFICO -EPSA-
EMPRESA DE ENERGÍA DEL QUINDÍO EMPRESAS MUNICIPALES DE CALI -EMCALI-
EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN ENERTOTAL S.A. E.S.P.
EXCELEC GEIICO S.A. GERS GRUPO UNIÓN IMCOMELEC IMSYS
INDUSTRIA ELÉCTRICA DEL CAUCA S.A.S -INELCA-
INPEL INTERALL
JESEN GROUP S.A.S. MAKRO SOFT MEDER S.A. METREX S.A. METROBIT LTDA. MTE S.A. NEBULA ENGINEERING
PHAXSI
PISTAR HOLDING PRIMESTONE
PRODUCEL INGENIEROS S.A. PTI S.A
PULSA DE COLOMBIA S.A. RYMEL INGENIERÍA SELDA LTDA. SIEMENS STAEKKA TECNO5 TECNOLOGÍAS DE CONDUCCIÓN Y CONTROL TCL S.A. TECUN S.A.S. TRANSFORMADORES CDM UNIÓN ELÉCTRICA
UNIVERSIDAD DEL VALLE VEGA ENERGY S.A. VEN ENERGÍA VERIFYLAB VERITEST LTDA.
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas:
ABRIL SOLUCIONES S.A.S. ALDANA METERS LTDA.
AUTOMATIZACIÓN AVANZADA S.A. CIDEI
COLREDES DE OCCIDENTE S.A. COMPAÑÍA ENERGÉTICA DEL TOLIMA S.A. E.S.P.
COOPERATIVA TCL TRANSPORTE CARGA LIBRE
DCE S.A.S.
ELECTROHUILA S.A. E.S.P. ELGSIS
EMPRESAS DE SERVICIOS PÚBLICOS DE CAJICÁ S.A. E.S.P.
GECELCA S.A E.S.P. GRUPO R&O
HAP ELECTRÓNICA IDOSDE LTDA.
IMECTRO LTDA.
INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGÍA DE COLOMBIA
ISAGEN
MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA OPTIMIZACIÓN DE ENERGÍA S.A. ORACLE UTILITIES
RADIAN RESEARCH INC
SCHNEIDER ELECTRIC COLOMBIA SERVIMETERS SUATELL LTDA. TRADINTER UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER UNIVERSIDAD ICESI UNIVERSIDAD NACIONAL
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados.
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RESUMEN
CONTENIDO
Página
1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ... 1
2. REFERENCIAS NORMATIVAS ... 1
3. DEFINICIONES ... 2
4. GENERALIDADES ... 2
4.1 PROCEDIMIENTO PARA LA EVALUACIÓN Y EXPRESIÓN DE LA INCERTIDUMBRE ... 3
4.2 DIVISORES PARA ESTANDARIZAR LAS COMPONENTES DE LA INCERTIDUMBRE ... 4
5. ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EN LA CALIBRACIÓN Y ENSAYOS DE EQUIPOS DE MEDICIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA ... 5
5.1 ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EN LA CALIBRACIÓN DE MEDIDORES DE ENERGÍA ... 5
5.2 ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EN LOS ENSAYOS A MEDIDORES DE ENERGÍA ... 9
5.3 ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EN LA CALIBRACIÓN DE TRANSFORMADORES DE MEDIDA ... 17
5.4 ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EN LOS ENSAYOS A TRANSFORMADORES DE MEDIDA ... 27
6. DISPOSICIONES RELACIONADAS CON LA ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE ... 27
6.1 CALIBRACIÓN DE MEDIDORES Y TRANSFORMADORES DE MEDIDA TOMANDO UN SOLO VALOR DE ERROR ... 27
6.2 ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EN ENSAYOS A MEDIDORES DE ENERGÍA ... 28
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RESUMEN
Página
BIBLIOGRAFÍA ... 50
ANEXOS ANEXO A
TABLA DE LA DISTRIBUCIÓN t-Student ... 30 ANEXO B
PLANTILLA PARA LA ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EXPANDIDA EN EL ENSAYO DE EXACTITUD (CALIBRACIÓN) POR EL MÉTODO
DE COMPARACIÓN DE IMPULSOS ... 31 ANEXO C
PLANTILLA PARA LA ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EXPANDIDA EN EL ENSAYO DE EXACTITUD (CALIBRACIÓN) POR EL MÉTODO
DE COMPARACIÓN DE ENERGÍA ... 33 ANEXO D
PLANTILLA PARA LA ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EXPANDIDA EN EL ENSAYO DE VERIFICACIÓN DE LA CONSTANTE
POR EL MÉTODO DE DOSIFICACIÓN DE ENERGÍA ... 35 ANEXO E
PLANTILLA PARA LA ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EXPANDIDA EN EL ENSAYO DE VERIFICACIÓN DE LA CONSTANTE POR EL MÉTODO
DE CONTEO DE REVOLUCIONES O IMPULSOS ... 37 ANEXO F
PLANTILLA PARA LA ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EXPANDIDA PARA EL ERROR DE RELACIÓN DE LOS TRANSFORMADORES
DE CORRIENTE Y TENSIÓN ... 39 ANEXO G
PLANTILLA PARA LA ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EXPANDIDA PARA EL DESPLAZAMIENTO DE FASE DE LOS TRANSFORMADORES
DE CORRIENTE Y TENSIÓN ... 41 ANEXO H
PLANTILLA PARA LA ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EXPANDIDA PARA EL ERROR DE LOS TRANSFORMADORES DE TENSIÓN
SEGÚN LA NTC 5787 ... 43 ANEXO I
PLANTILLA PARA LA ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EXPANDIDA PARA EL ERROR DE LOS TRANSFORMADORES DE CORRIENTE
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RESUMEN
Página
ANEXO E (Informativo)
IDENTIFICACIÓN DE CAMBIOS DE LA GTC 227 (PRIMERA ACTUALIZACIÓN)
CON RESPECTO A LA VERSIÓN ANTERIOR ... 49
TABLAS
Tabla 1. Procedimiento para estimar la incertidumbre expandida en la calibración de medidores de energía por el método de
comparación de impulsos ... 5 Tabla 2. Procedimiento para estimar la incertidumbre expandida
en la calibración de medidores de energía por el método de
comparación de energía. ... 7 Tabla 3. Procedimiento para estimar la incertidumbre expandida en el ensayo
de verificación de la constante por el método de dosificación de energía ... 10 Tabla 4. Procedimiento para estimar la incertidumbre expandida
en el ensayo de verificación de la constante por el método de conteo
de revoluciones o impulsos ... 12 Tabla 5. Procedimiento para estimar la incertidumbre expandida para cada una
de las magnitudes de las condiciones de referencia en los ensayos
de arranque y funcionamiento sin carga ... 15 Tabla 6. Procedimiento para estimar la incertidumbre expandida para el error
de relación de los transformadores de corriente según la NTC 2205 (IEC 61869-2) y de tensión según la NTC 2207 (IEC 61869-3) ... 17 Tabla 7. Procedimiento para estimar la incertidumbre expandida del desplazamiento de fase de los transformadores de corriente según la NTC 2205 (IEC 61869-2)
y de tensión según la NTC 2207 (IEC 61869-3). ... 20 Tabla 8. Procedimiento para estimar la incertidumbre expandida para el error total en la medición de potencia o de energía
eTU debido al error de relacióny al desplazamiento de fase del transformador de tensión según la NTC 5787
(IEEE C57.13)... 23 Tabla 9. Procedimiento de estimación de la incertidumbre expandida
para el error total en la medición de potencia o de energía
eTI debidoal error de relación y al desplazamiento de fase del transformador de corriente
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1 de 50 MEDIDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA.
PROCEDIMIENTO PARA LA EVALUACIÓN DE INCERTIDUMBRES
1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta guía describe los procedimientos para estimar la incertidumbre de la medición en el ensayo y calibración de medidores de energía eléctrica y de transformadores de medida. Aplica para la estimación de la incertidumbre en ensayos y calibración de medidores de energía con base en la NTC 4856, Verificación inicial y posterior de medidores de energía
eléctrica y en el ensayo de transformadores de medida según las normas NTC 2205 (IEC
61869-2), Transformadores de medida, transformadores de corriente, NTC 2207 (IEC 61869-3), Transformadores de medida, transformadores de tensión inductivos y NTC 5787 (IEEE C57.13), Requisitos estándar para transformadores de medida.
2. REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección).
NTC 2205, Transformadores para instrumentos. Requisitos adicionales para transformadores de corriente (IEC 61869-2).
NTC 2207, Transformadores de instrumentos. Requisitos adicionales para transformadores de tensión inductivos (IEC 61869-3).
NTC 4856, Verificación inicial y posterior de medidores de energía eléctrica. NTC 5787, Requisitos estándar para transformadores de medida (IEEE C57.13). NTC 5933, Transformadores de instrumentos. Requisitos generales (IEC 61869-1). NTC-ISO/IEC 17000, Evaluación de la conformidad. Vocabulario y principios generales.
NTC-ISO/IEC 17025, Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración.
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GTC-ISO-IEC 99, Vocabulario Internacional de Metrología. Conceptos fundamentales, generales y términos asociados (VIM).
ANSI/NCSL Z540.3:2006, Requirements for the Calibration of Measuring and Test Equipment. CEA-06 ONAC, Criterios específicos para la estimación y declaración de la incertidumbre de medición en la calibración.
Guía ISO/IEC 98-3, Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement.
JCGM 100, Evaluation of Measurement Data. Guide to the Expression of Uncertainty in
Measurement.
3. DEFINICIONES
En esta Guía se aplican los términos y definiciones dados en la Guía GTC-ISO-IEC 99, en la norma NTC-ISO/IEC 17000, en la Guía JCGM 100 y en el documento CEA-06 de ONAC. …
…
BIBLIOGRAFÍA
[1] BIMP. JCGM 100:2008. GUM 1995 With Minor Corrections. Evaluation of Measurement
Data. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. First Edition September
2008.
[2] CALIBRATION AND MEASUREMENT CAPABILITIES. A Paper by the Joint BIPM/ILAC
Working Group. CIPM MRA. ILAC. 2007 09 07.
[3] GTC 51:1997, Expresión de la incertidumbre en las mediciones.
[4] GTC-ISO-IEC 99: 2009, Vocabulario Internacional de Metrología. Conceptos fundamentales, generales y términos asociados (VIM).
[5] OSORIO, Muñoz Jhon Henry. Desarrollo de un protocolo que permita evaluar los sistemas de patronamiento eléctrico del Laboratorio de Ensayos y Medidas Eléctricas de EMCALI E.I.C.E. E.S.P. Proyecto de Grado de Ingeniería Industrial. Santiago de Cali: Universidad Autónoma de Occidente Cali. Facultad de Ingeniería. 2015. 245 P.
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