lunes, 30 de noviembre de 2015

Características de la alimentación suministrada por las redes de distribución pública




Las características principales de la tensión suministrada por una red pública de distribución en media y baja tensión en las condiciones normales de explotación están definidas por la norma EN 50160.


El objeto de esta norma es definir y describir los valores que caracterizan la tensión de alimentación suministrada tal como:

  • La frecuencia
  • La amplitud
  • La forma de onda
  • La simetría de las tensiones trifásicas.

La tabla 1 precisa los valores indicados por la norma.



Las características de la tensión dadas en esta norma no están destinadas para utilizarse como niveles de compatibilidad electromagnética.


Nota: 

Las características de la tensión suministrada por las redes de distribución pública en AT y MT deben estar definidas en el contrato de la empresa distribuidora a los usuarios. Tal contrato debe estipular los compromisos de la empresa distribuidora y los del cliente sobre las perturbaciones emitidas (armónicos, flicker, desequilibrios).

Un valor importante, no definido en esta norma, es la potencia de cortocircuito en el punto de entrega:





Un, Vn : Tensión compuesta y simple de la red respectivamente



Z : Impedancia equivalente de la red aguas arriba vista desde el punto de entrega



Icc : Valor de la corriente de cortocircuito trifásica en el punto de entrega


Una potencia de cortocircuito elevada presenta la ventaja de hacer la red menos sensible a las perturbaciones producidas por los usuarios como pueden ser los flicker, armónicos, puntas de corriente en los arranques de motores,…Sin embargo, presenta el inconveniente de necesitar una aparamenta susceptible de vehicular o cortar una corriente de cortocircuito elevada.

La potencia de cortocircuito puede variar según la red, entre los 40 y 750 MVA según:
  • La configuración de la red
  • El nivel de tensión (10, 15, 20, 30 kV…)
  • La lejanía del punto de entrega con relación a la Subestación.

Norma EN 50160
Alimentación en BT
Alimentación en MT
Frecuencia
50 HZ ± 1% durante 95% de una semana.
50 Hz + 4%/-6% durante 100% de una semana.
50 HZ ± 1% durante 95% de una semana.
50 Hz + 4%/-6% durante 100% de una semana.
Variación de la tensión suministrada (1)
Para cada periodo de una semana, 95% de los valores eficaces medios en 10 minutos deben situarse en el rango Un ± 10%
Para cada periodo de una semana, 95% de los valores eficaces medios en 10 minutos deben situarse en el rango Un ± 10%
Variaciones rápidas de tensión (2)
Generalmente < 5% de Un pero pudiendo alcanzar el 10%
Generalmente < 4% de Un pero pudiendo alcanzar el 6%
Huecos de tensión
·          Profundidad (3):
Entre 10% y 99% de Un (mayoría de los huecos < 60% de Un)
·          Duración
Entre 10 ms y 1 minuto (mayoría de los huecos de tensión < 1 s)
·          Número:
Algunas decenas a 1 millar por año
·          Profundidad (3):
Entre 10% y 99% de Un (mayoría de los huecos < 60% de Un)
·          Duración
Entre 10 ms y 1 minuto (mayoría de los huecos de tensión < 1 s)
·          Número:
Algunas decenas a 1 millar por año
 Cortes breves
·          Tensión en el punto de entrega < 1% de Un
·          Duración:
Hasta 3 min.
70% de los cortes breves tienen una duración < 1 s.
·          Número:
Algunas decenas a varias centenas por año
·          Tensión en el punto de entrega < 1% de Un
·          Duración:
Hasta 3 min.
70% de los cortes breves tienen una duración < 1 s.
·          Número:
Algunas decenas a varias centenas por año
Cortes largos
·          Tensión al punto de entrega < 1% de Un
·          Duración: Superior a 3 min.
·          Número: entre 10 y 50 por año
·          Tensión al punto de entrega < 1% de Un
·          Duración: Superior a 3 min.
·          Número: entre 10 y 50 por año
Flicker (parpadeo de la iluminación)
Plt ≤ 1 (4) durante 95% del tiempo de cada periodo de una semana
Plt ≤ 1 (4) durante 95% del tiempo de cada periodo de una semana
Sobretensiones temporales entre fases y tierra a frecuencia industrial
·          En general, la amplitud puede alcanzar el valor de la tensión entre fases a causa del desplazamiento del punto neutro.
·          Un defecto aguas arriba de un transformador puede producir sobretensiones en el lado de baja tensión durante la duración de la corriente de defecto. La sobretensión no sobrepasa generalmente el valor de 1,5 kV.
·          Para las redes con neutro a tierra conectadas directamente o por una impedancia, la sobretensión no debe sobrepasar 1,7 Un.
·          Para las redes con neutro aislado o con bobina de compensación, la sobretensión no debe sobrepasar 2 Un.
Sobretensiones transitorias entre fases y tierra
·          Amplitud generalmente < 6 kV cresta
·          Tiempo de subida varía entre algunos µs a varios ms (5)
El usuario industrial debe considerar un plan de coordinación del aislamiento compatible con el del distribuidor.
Desequilibrios de la tensión suministrada (6)
Para cada periodo de una semana, 95% de los valores eficaces en un promedio de 10 min. de la componente inversa de la tensión son inferiores al 2%
Para cada periodo de una semana, 95% de los valores eficaces en un promedio de 10 min. de la componente inversa de la tensión son inferiores al 2%
Tensiones armónicas
·          Por cada periodo de una semana, 95% de los valores eficaces de cada tensión armónica en un promedio de 10 min no deben sobrepasar los valores indicados en la tabla 2
·          La tasa global de distorsión de la tensión (comprendiendo todos los armónicos hasta el rango 10) no deben sobrepasar el 8%
·          Los niveles de tensión interarmónica está en estudio.
·          Por cada periodo de una semana, 95% de los valores eficaces de cada tensión armónica en un promedio de 10 min no deben sobrepasar los valores indicados en la tabla 2
·          La tasa global de distorsión de la tensión (comprendiendo todos los armónicos hasta el rango 10) no deben sobrepasar el 8%
·          Los niveles de tensión interarmónica está en estudio.
Transmisión de señales de información sobre la red (telemandos centralizados a corriente portadora)
El valor de la tensión de las señales transmitidas, en un promedio de tres segundos no debe en ningún caso sobrepasar los valores indicados en la figura 1
El valor de la tensión de las señales transmitidas, en un promedio de tres segundos no debe en ningún caso sobrepasar los valores indicados en la figura 1



(1) : La variación en tensión suministrada es debido al aumento o disminución lenta de la tensión provocada por las variaciones de carga de la red de distribución pública



(2) : Las variaciones rápidas de tensión suministradas son una modificación de corta duración (algunos segundos) de la amplitud de la tensión proveniente esencialmente de las variaciones de carga del usuario (arranque de motores, puesta en marcha de cargas importantes, …)



(3) : La profundidad de un hueco de tensión está definida como la diferencia entre la tensión eficaz durante el hueco de tensión y la tensión de servicio



(4) : El Plt es la medida de la intensidad de las molestias causadas por el parpadeo. Su evaluación es muy compleja. 



(5) : Las sobretensiones menores a algunos µs son debidas al rayo, mientras que los de algunos ms son debidos a maniobras.



(6) : La componente inversa de la tensión está definida por el método de las componentes simétricas.



Tabla 1: características principales de la tensión MT y BT suministrada por una red pública de distribución



Armónicos impares no múltiplos de 3
Armónicos impares múltiplos de 3
Armónicos pares
Rango de armónico
p
Tensión armónica
%
Rango de armónico
p
Tensión armónica
%
Rango de armónico
p
Tensión armónica
%

5
7
11
13
17
19
23
25

6
5
3,5
3
2
1,5
1,5
1,5

3
9
15
21

5
1,5
0.5
0,5

2
4
6 a 24

2
1
0,5



Tabla 2: Valores máximos de las tensiones armónicas en el punto de entrega de las redes de MT y BT


Figura 1: Niveles de tensión máximos de las señales utilizadas en las redes públicas de MT y BT



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