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Solución a Problemas de Calidad de Energía Mediante UPS’s
Expo Gastos Generales, Marzo 2010
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Agenda
• Introducción
• Definición de calidad de energía
• Problemas más comunes de energía
• Solución a los problemas de energía
• Definición de UPS
• Diferentes tecnologías de UPS y sus aplicaciones
• Resumen
• Preguntas y respuestas
Introducción
• La materia prima básica más utilizada en las actividades industriales y comerciales del mundo es la energía eléctrica.
• La calidad de la energía eléctrica no se puede controlar antes de estar en disposición de ser utilizada.
• Debe garantizarse la continuidad del suministro eléctrico y deben controlarse las tolerancias y límites de variación para evitar problemas al usuario.
• Controlar la calidad de la energía eléctrica no es una tarea fácil y
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Definición de calidad de energía
• Se puede definir como la ausencia de interrupciones, sobretensiones, deformaciones producidas por armónicas en la red y variaciones de voltaje suministrado al usuario. Además le concierne la estabilidad de voltaje, la frecuencia y la continuidad del servicio eléctrico.
Problemas más comunes de energía
• Los problemas de calidad de energía o desviaciones de la perfección se pueden clasificar en los siguientes tipos:
• Distorsión armónica
• Cortes en el suministro
• Oscilaciones de tensión
• Picos de tensión
• Fenómenos transitorios
• Ruido eléctrico
• Variaciones de frecuencia
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Problemas más comunes de energía
• Distorsión armónica
La distorsión armónica es deformación de la forma de onda fundamental de voltaje y ésta es provocada por cargas no lineales.
• Ejemplo de cargas no lineales
Fuentes conmutadas, variadores de velocidad y motores de velocidad variable, fotocopiadoras, computadoras personales, impresoras láser, fax, cargadores de baterías y UPS.
Problemas más comunes de energía
• Apagón o corte
Un corte en el suministro lo podemos definir como la perdida total de energía en una red eléctrica.
• Oscilaciones de tensión
Las oscilaciones de tensión las podemos definir como un incremento o decremento respecto a la tensión nominal, la
duración de estas puede ser de varios ciclos y son originadas por la conexión y desconexión de cargas grandes, descargas
atmosféricas y fallas en la red eléctrica.
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Problemas más comunes de energía
• Picos de tensión
Es un incremento en el nivel de voltaje que dura microsegundos.
Es debido principalmente por fallas en la red eléctrica, descargas atmosféricas y switcheo de grandes cargas.
• Fenómenos transitorios
Un transitorio de tensión es un aumento instantáneo de voltaje en el rango de nanosegundos
Problemas más comunes de energía
• Ruido eléctrico
Es la distorsión (no necesariamente periódica) de la forma
senoidal del voltaje. Este es debido a switcheo, transmisores de radio y equipo industrial de arco eléctrico.
• Variaciones de frecuencia
Es una variación de la frecuencia fundamental ocasionada por la red eléctrica o equipos de generación en sitio.
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Solución a los problemas de energía
• Existen varios equipos que ayudan a la solución de problemas de energía eléctrica.
• Multitomas o regletas
• Reguladores de voltaje
• Supresores de pico
• Inversores CD-AC
• Fuentes de energía ininterrumpida (UPS)
Definición de UPS
• UPS (Uninterruptible Power System)
Significa Sistema de Energía Ininterrumpible, el cual ha sido diseñado principalmente para proteger a equipos de misión critica de los problemas de energía más comunes.
Existen varias tecnologías de UPS’s, las cuales se diferencian por el grado de protección que ofrece cada una.
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Diferentes tecnologías de UPS
• UPS off Line o Stand by
Equipo diseñado para proteger aplicaciones pequeñas y de baja criticidad por ejemplo: computadoras de escritorio, fax y periféricos.
Provee de protección básica entre problemas eléctricos (cortes de energía, bajo y alto voltaje sostenidos).
Ventajas
- Tecnología de bajo costo - Alta eficiencia
- Corto tiempo de operación de componentes - Tamaño compacto
Desventajas
- No ofrece una regulación continua en modo normal de operación - Existe un tiempo de transferencia durante un falla en de energía - No genera una onda senoidal
- No hay forma de detectar un problema en el inversor
Diferentes tecnologías de UPS
UPS off Line o Stand by
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Diferentes tecnologías de UPS
• UPS Línea Interactiva
Equipo diseñado para pequeñas redes LAN y recomendado para lugares donde no existan gran cantidad de problemas de energía.
Ofrece una protección intermedia ante los problemas mas comunes de energía.
Ventajas
- Incluye regulador de voltaje - Alta eficiencia
- Tamaño compacto
- Genera una onda senoidal Desventajas
- Existe un tiempo de transferencia durante una falla en de energía - Protección intermedia
- No hay forma de detectar un problema en el inversor
Diferentes tecnologías de UPS
UPS Línea Interactiva
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Diferentes tecnologías de UPS
• UPS On Line
Este UPS ha sido diseñado para proveer una energía limpia de perturbaciones eléctricas.
Cabe destacar que un equipo On Line o True On Line doble conversión significa que la energía que recibe la carga es totalmente generada directamente por el UPS.
El UPS On Line se conforma principalmente de tres elementos:
1) Rectificador/Cargador (AC-DC) 2) Banco de baterías (DC)
3) Inversor 4) Bypass
Ventajas
- Provee de una energía limpia en todo momento a la carga - Alta confiabilidad debido al bypass estático que incluye - Excelente calidad de energía a la salida para cargas criticas - No existe tiempo de transferencia de AC a DC y viceversa Desventajas
- Tecnología de alto costo
- Ofrece una baja eficiencia en comparación a tecnologías anteriores - Desgaste de forma constante de sus principales componentes
Diferentes tecnologías de UPS
UPS On Line
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Conclusiones
• El UPS es un equipo de gran importancia en lugares donde el proceso es crítico.
• Existen varias tecnologías de UPS’s las cuales se diferencian por el grado de protección.
• Lo más importante para seleccionar un UPS es conocer la criticidad de la carga a respaldar.
Efren Chávez Ruiz [email protected]
