Uso e interpretación de datos en un analizador de red eléctrico

Los tiempos en los que lo más complejo que tenía la electricidad era la Ley de Ohm, han pasado a la historia y hoy en día los profesionales del sector nos encontramos cada vez más con fenómenos y situaciones en las que las causas no están tan claras e incluso aparentemente son irrazonables.

Todo mantenedor de instalaciones eléctricas, y en especial, los enfocados a instalaciones de cierta envergadura o complejidad de equipos, se habrá encontrado durante los últimos años en una situación de este tipo.

Gracias a que la tecnología de los equipos de medición y registro también ha avanzado considerablemente, es viable “cazar” ese fenómeno e interpretarlo, para darle solución.

Ahora bien, esa carrera frenética de la tecnología, en muchas ocasiones, también conlleva a que resulte difícil estar al día de las novedades y aún más del manejo y explotación de las mismas.

Por este motivo hemos estimado oportuno utilizar este medio recién renovado (Setalde News) como canal de comunicación hacia vosotros, nuestros clientes, con el objetivo de poner en su conocimientos pinceladas y apuntes interesantes que os permita facilitar el ya complejo día a día!En esta primera edición hablaremos sobre los analizadores de red eléctricos porque hemos percibido un interés creciente hacia ello en vosotros.

Analizadores de Red: Tipos y características:

En la actualidad muchos de nuestros proveedores están reforzando su gama de producto en este sentido y cada vez están dotados de más y más prestaciones, de manera que podemos encontrar el equipo más adecuado para cada perfil de profesional.

Básicamente, un analizador de red, es aquel equipo que habiendo sido instalado y conectado en un punto concreto de la instalación, es capaz de tomar registro de datos y lecturas de parámetros eléctricos principales.

Existe una amplia gama de modelos y prestaciones en el mercado, donde las diferencias están en cuanto a formato y prestaciones.

En cuanto a formato, los hay de colocación fija “tipo trascuadro”, portátiles o incluso comunicables en buses de campo para llevar un control y registro constante de las instalaciones.

Y por la parte de las prestaciones, gracias a la competitividad del mercado, se están diferenciando 2 grandes tipos, debido a que los proveedores cada vez dotan de más prestaciones a los equipos de gama alta. Por ello, los hay básicos (para trabajo de los parámetros más fundamentales como corrientes, tensiones, potencias, factor de potencia y poco más) y los de prestaciones avanzadas (ya dotados, además de todo lo anterior, de capacidades muy superiores, como registros de armónicos, flickers, huecos de tensión, capturas de onda, etc...)

En función de las necesidades y sobre todo del tipo de instalación o problema al que nos enfrentamos, deberemos orientarnos hacia uno u otro modelo en cada caso.

Aplicaciones de los analizadores:

Los analizadores de red son muy útiles en toda aquella situación en la que por los motivos que sean, nos interesa tener un registro de lo que ha sucedido.Hay casos en los que las protecciones de una instalación saltan sin causa aparente, sufrimos autoapagados de equipos electrónicos “sin más”, tenemos que garantizar una correcta alimentación a un equipo delicado, queremos hacer una recomendación de la batería de condensadores más acorde, etc... y resulta imprescindible conocer exactamente que está pasando al detalle. Pues esos son los casos típicos del uso de los analizadores de red.

Interpretación de gráficas:

Una vez conectado adecuadamente el analizador y programado, este tomará registro de infinidad de parámetros, que a posteriori debemos saber interpretar en la fase posterior de análisis.

En esta interpretación es donde hemos detectado, desde el departamento técnico de Setalde, los mayores problemas de nuestros clientes. Por ello hemos estimado hacer un repaso de los parámetros más importantes a vigilar, con el fin de daros una visión global.

Para facilitarlo, enumeraré a continuación cada uno de estos parámetros, en el orden en el que nos solemos analizar nosotros, e iré anotando los comentarios que entiendo son importantes, tratando de evitar el profundizar demasiado y perder el sentido práctico que esperamos de este artículo.

TENSIONES:

Lo primero a vigilar es que no existan desequilibrios entre ellas y que estén un valor del +-7% de la nominal, que recordemos que lo habitual son los 230V y 400V.

Corrientes:

Estos valores están directamente relacionados a las cargas y las potencias de las mismas. Lo ideal sería tenerlas lo más equilibradas posibles y evitando que las puntas de arranque y sobrecargas se concentren en los mismos momentos.

La visualización de estas gráficas nos puede dar pistas para conseguir esos equilibrios, que además repercuten en las facturas de las compañías.

Potencia Activa:

Lógicamente irá en consonancia a la intensidad y la forma de la gráfica será muy similar a esta. Interesante analizar las puntas máximas registradas para posibles reajustes del término de potencia contratada con la compañía.

Potencia Reactiva Inductiva:

Como todos sabemos, lo ideal sería no tener datos en esta gráfica ya que ello supondrá un posible recargo en la factura eléctrica. Esta es la gráfica más utilizada para la selección de las baterías de condensadores, además de la de los armónicos, ya que nos aporta una visión real de la instalación de su uso, siendo esta mucho más efectiva que el cálculo teórico basado en las facturas eléctricas. Se tratará de analizar las puntas máximas necesarias, los valores valle de las gráficas para establecer el escalón mínimo a cubrir, así como en cual de las fases nos interesa hacer la lectura de la intensidad de la batería.

Potencia Reactiva Capacitiva:

A no ser que nos topemos con botes de condensadores fijos colocados, una automática no bien programada o cargas capacitivas (muy poco frecuentes), esta gráfica deberá estar vacía.

Factor de potencia:

Al tratarse del resultado general de la influencia de cada una de las anteriores, nos sirve para tener una impresión general de la situación, en cuanto a necesidad de una batería o no.Debemos recordar que recientemente (1 de enero de 2010) hubo un fuerte incremento de las penalizaciones por reactiva en las facturas, por lo que deberemos estar muy vigilantes de que este valor no descienda de 0.95. Lógicamente, el objetivo sería mantenernos permanentemente en el 1.

Forma de onda y análisis de armónicos:

Todos sabemos que la forma de onda que nos deberíamos topar es una senoide perfecta. Ahora bien, debido a múltiples causas como el incremento de la electrónica en las instalaciones, los arcos de soldadura, los acoples/desacoples de grandes cargas, variadores de frecuencia, etc... está empezando a ser habitual el que esta forma no se asemeje apenas a la senoide.

Por ello, la visión de la forma de onda es representativo del grado de perturbación de la red.

Ahora bien, de lo primero que debemos ser conscientes es del punto en el que hemos realizado el registro, ya que no es lo mismo lo esperable en el cuadro general de una gran planta o en bornas de una variador de velocidad.

Tampoco es lo mismo una perturbación de forma de onda de tensión (que afectará al resto de equipos en la red) o una de corriente (que es fruto de las características de las cargas y por ello una peculiaridad de la misma).

En cuanto a los armónicos, permitidme definirlo como la descomposición de esas formas de onda en distintas frecuencias, que nos permitirán conocer en detalle las causas de las perturbaciones y diseñar medidas para minimizarlas.

Este campo de los armónicos es muy extenso y de carácter bastante teórico, por lo que no profundizo más, con la idea de generar un próxima artículo específico de ello, en el que tratarlo en profundidad.

No obstante, a nivel general se puede tomar en consideración los siguientes valores como un referente de valoración de si podemos toparnos con problemas o no, aunque en función de la sensibilidad de las cargas que nos topemos puede tener más o menos sentido en cada instalación. Digamos que se puede considerar como normal un THD (Tasa de distorsión armónica) en tensión de hasta el 3-4% y en corriente de hasta el 20-25%, aunque este último valor es muy variable en función del punto de registro y de la intensidad nominal de la carga, ya que no es lo mismo toparnos con un THDI de 250% y tratarse de bornas de un SAI de 2.5A o estar ante un THDI de 40% en la acometida de una instalación de 600A.

Huecos de tensión, flickers, etc: Son parámetros ya muy específicos y a analizar en ocasiones muy puntuales, además de con un carácter muy teórico, por lo que no entramos a tratarlos en este artículo, dejándolos para futuras ocasiones.