Análisis de la calidad de la energíaMedición y análisis de alta precisión de la calidad de la energía

¿Qué es la calidad de la energía?

La calidad de la energía se refiere a la estabilidad y consistencia de la energía eléctrica suministrada a los equipos. Abarca varios parámetros, como la tensión, la frecuencia y las características de la forma de onda, que garantizan que los dispositivos eléctricos funcionen de manera eficiente y fiable. Una alta calidad de la energía significa que el suministro eléctrico está libre de interrupciones, fluctuaciones y distorsiones, que de otro modo podrían provocar averías en los equipos, reducir su eficiencia o incluso dañarlos.

¿Por qué necesitamos analizadores de calidad eléctrica?

Los analizadores de calidad eléctrica (PQA) son herramientas esenciales para evaluar y mantener la calidad de la energía eléctrica. He aquí por qué son importantes:

1. Identificación de problemas de poder: Los PQA ayudan a detectar perturbaciones en la red eléctrica, como huecos de tensión, sobretensiones, transitorios y armónicos, que pueden afectar negativamente al rendimiento de los equipos.

2. Prevención de daños en los equipos: Al controlar la calidad de la energía, los PQA pueden evitar daños en equipos electrónicos sensibles causados por malas condiciones de alimentación, prolongando así la vida útil de los equipos.

3. Mejorar la eficiencia energética: Analizar la calidad de la energía ayuda a identificar ineficiencias y pérdidas en el sistema eléctrico, lo que permite tomar medidas correctivas para mejorar la eficiencia energética global.

4. Garantizar el cumplimiento: Muchas industrias están obligadas a cumplir normas específicas de calidad eléctrica. Los PQA garantizan que los sistemas eléctricos cumplan estos requisitos normativos, evitando posibles multas y sanciones.

5. Mejora de la fiabilidad y el rendimiento: Una calidad eléctrica constante es crucial para el funcionamiento fiable de procesos industriales, centros de datos, instalaciones sanitarias y otras infraestructuras críticas. Los PQA ayudan a mantener el rendimiento y la fiabilidad de estos sistemas.

6. Toma de decisiones basada en datos: Los PQA proporcionan datos y perspectivas detallados sobre la calidad de la energía, lo que permite tomar decisiones informadas para el mantenimiento, las actualizaciones y la optimización de los sistemas eléctricos.

En resumen, los analizadores de calidad eléctrica son vitales para mantener la integridad y eficiencia de los sistemas eléctricos, proteger los equipos y garantizar el cumplimiento de la normativa. Desempeñan un papel crucial en la gestión moderna de la energía y la fiabilidad del sistema. Los analizadores de calidad eléctrica Dewesoft se pueden utilizar en todos los pasos mencionados, proporcionando la solución de análisis de calidad eléctrica más flexible del mercado actual.

Análisis avanzado de datos

El Analizador de Calidad de Energía Dewesoft es una solución de adquisición de datos (DAQ) altamente flexible que integra el registro de potencia y energía con varios otros instrumentos de medida en un único dispositivo. Esta integración ofrece numerosas ventajas para el proceso de medición:

1. Sincronización de datos: Los datos totalmente sincronizados garantizan la compatibilidad y la facilidad de comparación.

2. Registro de datos en bruto: Los datos brutos se almacenan siempre, lo que permite realizar análisis detallados en cualquier momento durante el postprocesamiento.

3. Fácil de usar: El software intuitivo simplifica las tareas de medición y análisis, lo que facilita su aprendizaje y uso.

4. Rentable: Un único instrumento que puede medir y analizar parámetros de potencia, lo que normalmente requeriría varios dispositivos, ahorrando espacio, tiempo y dinero.

Amplias capacidades de medición

El analizador de calidad eléctrica Dewesoft combina varias funciones y ofrece capacidades avanzadas de análisis de datos:

• Armónicos y THD hasta 150 kHz

• Interarmónicos y frecuencias superiores

• Parpadeo, emisiones de parpadeo y CVR

• FFT y FFT en cascada

• Scopre y vectorscopio

• Componentes simétricos ampliados

• Potencia, eficiencia, energía, valores de periodo, potencia de los cálculos de armónicos

Análisis de armónicos FFT

Los armónicos son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental (por ejemplo, 50 Hz) que distorsionan las formas de onda de la tensión y la corriente. Estas distorsiones, causadas por cargas no sinusoidales, pueden afectar negativamente al funcionamiento y la vida útil de los equipos y dispositivos eléctricos.

Efectos en motores y generadores:

• Aumento del calentamiento: Las frecuencias armónicas causan pérdidas de hierro y cobre, lo que provoca un calentamiento excesivo.

• Problemas de par: Los armónicos pueden causar pulsaciones o reducción del par.

• Problemas mecánicos: Crean oscilaciones mecánicas y mayor ruido audible, lo que acelera el envejecimiento de los ejes, el aislamiento y las piezas mecánicas, reduciendo la eficiencia.

Efectos en Transformers:

• Armónicos de corriente: Aumentan las pérdidas de cobre y de flujo parásito.

• Armónicos de tensión: Aumentan las pérdidas de hierro.

• Dependencia de la frecuencia: Las pérdidas son directamente proporcionales a la frecuencia, por lo que los armónicos de alta frecuencia son más significativos.

• Problemas adicionales: Los armónicos pueden causar vibraciones y aumentar el ruido.

Efectos sobre el equipo eléctrico general:

• Eficiencia y vida útil reducidas

• Aumento de la calefacción

• Mal funcionamiento o comportamiento imprevisible

En resumen, los armónicos pueden causar problemas importantes, como una menor eficiencia, un mayor calentamiento y posibles fallos de funcionamiento en diversos equipos y dispositivos eléctricos. Comprender y analizar estos armónicos es crucial para mantener un rendimiento y una longevidad óptimos.

Armónicos, interarmónicos y THD

Los medidores de calidad eléctrica Dewesoft pueden medir armónicos de tensión, corriente y potencia activa y reactiva adicional hasta el orden 3000, con cálculos que siguen la norma IEC 61000-4-7.

Puede personalizar el número de bandas laterales y semibandas para el cálculo del orden armónico. Los componentes de frecuencia más alta pueden agruparse en bandas de 200 Hz hasta 150 kHz.

El sistema también calcula la distorsión armónica total (THD) de la tensión y la corriente hasta el orden 3000 e incluye los interarmónicos para ofrecer funciones de análisis completas.

Estas funciones avanzadas de cálculo de armónicos permiten realizar análisis exhaustivos de todo tipo de equipos y dispositivos eléctricos.

Cálculo de armónicos

• U, I, P, Q e impedancia

• Configuración individual del número de armónicos, incluido el componente de CC (Ejemplo: frecuencia de muestreo de 20 kHz = 200 armónicos @ 50 Hz)

• Armónicos hasta el orden 3000 (@50 Hz)

• Bandas laterales variables y medias bandas laterales para armónicos

• Frecuencias más altas hasta 150 kHz en bandas de 200 Hz

• Interarmónicos, grupos o valores individuales

• According to EN 61000-4-7

• Cálculo corregido a la frecuencia real

• THD, THD par, THD impar

• Disparo en cada parámetro

• Sustracción de armónicos de fondo

Análisis FFT en cascada 2D y 3D

Además del análisis FFT estándar y FFT de armónicos, el analizador de calidad eléctrica también ofrece análisis FFT en cascada 2D y 3D.

Esta técnica de visualización es especialmente útil para analizar variadores. Por ejemplo, al examinar el arranque de un inversor, las bandas laterales armónicas se hacen claramente visibles a medida que aumenta la frecuencia. La imagen muestra el arranque de un inversor para un accionamiento de tracción de 0 a 150 Hz.

La visualización en cascada de la FFT puede configurarse para que sea lineal o logarítmica, en 2D o 3D, y ordenarse por orden armónico o frecuencia.

Cambios rápidos de tensión (CVR)

Los cambios rápidos de tensión (RVC) son parámetros adicionales que complementan la norma sobre parpadeo. El software de adquisición de datos Dewesoft X calcula estos parámetros según la norma IEC 61000-4-15.

Las CVR describen cualquier fluctuación de tensión en la que la amplitud de la tensión cambia más de un 3% entre dos estados estacionarios dentro de un intervalo de tiempo determinado. Estos cambios de tensión pueden analizarse en el postprocesado utilizando varios parámetros, entre ellos:

• Profundidad del cambio de tensión

• dU, dMax, dUduración

• Desviación en estado estacionario

• Y más

Desviaciones de frecuencia

Los analizadores de potencia Dewesoft son ideales para control de frecuencia y comprobación del comportamiento en frecuencia de unidades de generación de energía en fase de desarrollo (véase comprobación de energías renovables).

Las desviaciones de la frecuencia fundamental en las redes públicas pueden tener graves consecuencias. Las caídas o subidas excesivas de frecuencia pueden provocar un colapso total del sistema eléctrico, con el consiguiente riesgo de apagón.

Las desviaciones de frecuencia en las redes eléctricas suelen deberse a la conexión o desconexión de centrales de generación o grandes cargas. La red se vuelve inestable si se produce una desviación de la frecuencia nominal de funcionamiento. Una frecuencia excesivamente alta indica una sobreoferta de energía en la red, mientras que una frecuencia excesivamente baja indica una suboferta de energía.

Con la creciente popularidad de las fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar, la estabilidad de la red corre más peligro. El viento no siempre sopla a velocidades constantes, y la energía solar se ve afectada por las nubes, las sombras y las fluctuaciones en la intensidad de la radiación. Estos factores provocan desviaciones bruscas en la frecuencia con la que se suministra energía a la red.