Desequilibrios de tensión
Una tensión desequilibrada no es un tipo de distorsión de forma de onda como los indicados en el post sobre Perturbaciones en el suministro eléctrico:
Se dice que existe desequilibrio de tensión, o que hay un sistema trifásico desequilibrado o asimétrico, cuando los módulos de los tres vectores representativos de las tensiones o los desfases relativos existentes entre ellos no son iguales.
La conexión de cargas monofásicas en baja, media y alta tensión absorbe en cada fase intensidades diferentes que producen tensiones asimétricas. Así ocurre, por ejemplo, con la conexión de hornos monofásicos. Las cargas monofásicas entre conductor de fase y conductor neutro, que sólo son posibles en las redes de baja tensión, no tienen, en general, especial relevancia. Esto se debe a que la relación en el punto de conexión común (PCC), entre la potencia de las cargas conectadas y la potencia de cortocircuito de la red es baja: normalmente, 1/150. Aun así, debe evitarse el efecto que generan varias cargas monofásicas sobre una misma fase. Para conseguirlo, es necesario efectuar un reparto adecuado de dichas cargas entre las tres fases de la red de baja tensión. Las principales cargas monofásicas conectadas entre dos fases que producen asimetrías en las redes de alta y media tensión son las siguientes:
· Hornos de inducción (cuando trabajan a la frecuencia de la red).
· Hornos de fusión de resistencia.
· Instalaciones inductivas por calentamiento.
· Máquinas de soldadura por resistencia.
· Hornos de fusión de acero por arco voltaico.
· Sistemas de tracción eléctrica, por la conexión fase-tierra.
Las tensiones asimétricas producen diferentes efectos según cuál sea el tipo de receptor:
· Transformadores y líneas. Para una misma carga activa, la intensidad causada por la asimetría puede ser el doble de la que existiría en situación de simetría.
· En los motores asíncronos, los aumentos de temperatura por calentamiento son significativos para valores de Uasim superiores a un 1%. Y son especialmente perjudiciales cuando se llega al 2% en máquinas totalmente cargadas.
· Equipos de regulación y control. Como señala la norma IEC 60146, deben estar preparados para aceptar un grado de asimetría de hasta el 2%. En caso de que este nivel sea superado, su funcionamiento puede verse afectado de manera significativa.
Una forma rápida de evaluar el estado del desequilibrio de la tensión es tomar la diferencia entre la tensión más alta y la más baja de las tres fases de alimentación. Este número no debe exceder el 4% de la tensión más baja. Se indica a continuación un ejemplo de esta forma rápida de obtener una valoración simple del desequilibrio de tensión en un sistema.
Ejemplo:
Primera fase de alimentación: 220 V
Segunda fase de alimentación: 225 V
Tercera fase de alimentación: 230 V
Tensión más baja: 220 V
4% de 220 V = 8,8 V
Diferencia entre la tensión más alta y más baja: 10 V
10 V > 8,8 V – ¡desequilibrio demasiado grande!
Corregir los desequilibrios de tensión implica reconfigurar las cargas, o hacer cambios en la red eléctrica a las tensiones de alimentación (si el desequilibrio no es causado por cargas internas).
Desequilibrios de corriente
En el caso de desequilibrios de corriente se producen cuando la intensidad que circula por las tres fases no es igual., esto provoca que por el neutro la corriente no sea cero. El resultado es un sobrecalentamiento en las cargas, en los cables de alimentación y en protecciones.
Se originan por un incorrecto reparto de cargas en la instalación. En instalaciones con armónicos, a pesar de que el sistema trifásico esté equilibrado, puede circular corriente por el conductor neutro.
La expresión matemática para el cálculo del desequilibrio de corriente es la siguiente:
Donde Imax.(R.S.T.) es la corriente máxima de las 3 fases. El desequilibrio en corriente no debe superar el 10 %.
Ejemplo de cálculo de desequilibrio de corriente:
Está expresión matemática es igualmente valida para los desequilibrios de tensión
POST RELACIONADO:
No hay comentarios:
Publicar un comentario