EZIME

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y
ELÉCTRICA
SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E
INVESTIGACIÓN

ANALISIS DE LAS VARIACIONES
RAPIDAS DE VOLTAJE COMO
CALIDAD DE LA ENERGIA
ELECTRICA

TESIS
Que para obtener el grado de:
Maestro en Ciencias con
especialidad en Ingeniería
Eléctrica

PRESENTA:

Florencio Beltrán Navarrete
MÉXICO, D.F., ENERO 2005Resumen

Resumen.

Al recabar información respecto a los problemas de la calidad de la energía
eléctrica uno se puede encontrar que desde hace algunos años, se está
registrando en todos los países industrializados una creciente sensibilidad hacia la
“calidad del producto electricidad” o, dicho de otra forma, hacia la “calidad de la
onda de tensión”. Lo anterior es debido a que en lasinstalaciones eléctricas no se
tenían serios problemas de operación en los equipos que estaban instalados,
porque se tenían límites de tolerancia impuestos por las mismas compañías
suministradoras en cuanto a la magnitud del voltaje y a la frecuencia se refiere.
Por lo cual, se consideraba que la calidad de la energía eléctrica a los
consumidores era bastante buena, lo cual es cierto. En loque a la magnitud de
voltaje se refiere se emplea el criterio conocido de ± 10% para decidir el nivel de
voltaje. Asimismo, se emplea el criterio de ± 0.5 Hertz de variación de frecuencia,
el cual para este fenómeno ofrece un margen de tolerancia, sin embargo, en
relación a este problema se han tenido mejoras excepcionales gracias a los
equipos de control que se tienen en las centralesgeneradoras los cuales se han
sofisticado a tal grado que permiten un ajuste rápido de la frecuencia de
generación aun en casos muy severos. Estos dos criterios han sido bastante útiles
y hasta la fecha continúan empleándose, considerando sin embargo sólo estos
dos límites no es posible garantizar el funcionamiento correcto y adecuado de los
equipos electrónicos que se emplean actualmente como basede los procesos de
producción.

El problema de la falta de calidad en la energía suministrada se comenzó a
observar desde que las computadoras comenzaron a instalarse y por causas
extrañas, en ocasiones inexplicables fallaban, es decir, la variación en el voltaje
estaba dentro del ± 5% de la magnitud nominal y lo mismo ocurría con la
frecuencia, pero la computadora no había almacenado losdatos o bien no había
tomado la decisión correcta de energía.

Página I

Resumen

Las alteraciones de la “calidad de la onda” son inevitables, tienen lugar en los
propios procesos de generación, transmisión y distribución, así como en su
utilización por determinados tipos de receptores, se les asociaba a distintos
problema

como

son

descargas

atmosféricas,

de

regulaciónde

voltaje,

energización de capacitores, etc., lo cual también es correcto. Sin embargo, sólo
en los últimos años regularmente se están convirtiendo en un motivo de
preocupación por dos causas:

• Por un lado, los procesos industriales requieren, día con día, una mayor calidad
de todos los productos utilizados y, en particular, de la electricidad, haciéndose
más sensibles a lasalteraciones que puedan existir. El equipo automatizado se
encuentra actualmente en casi todas las instalaciones eléctricas industriales y
comerciales, estos equipos son los de control de procesos (controladores lógicos
programables PLC), controladores de velocidad de motores (Adjustable Speed
Drivers ASD), equipos de rectificación e inversión, así como todos los equipos que
en sus funcionesinvolucren el empleo de microprocesadores como cerebro de
todas las operaciones que realizan, son conocidos como equipos sensibles que ha
provocado una evolución en lo que se refiere al concepto de confiabilidad y
requerimientos de alimentación

• Por otro lado, el uso creciente de receptores que generan perturbaciones hace
que el nivel de contaminación general de los sistemas eléctricos esté...