MEDICIONES

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL

MEDICIÓN DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS EN SISTEMAS DE POTENCIA

Estudio de Medición de Magnitudes Eléctricas con el Plan de Cocción Eficiente

DOCENTE: M.SC RECALDE ÁNGEL

INTEGRANTES:
PARRALES SOFÍA
VALLEJO KEVIN
VILLAVICENCIO VIVIANA

II TÉRMINO 2014-2015

GUAYAQUIL-ECUADOR


1. ALCANCE
El continuo crecimiento de la demanda de energíaeléctrica hace necesaria la búsqueda de aplicaciones más eficientes en el hogar y especialmente en los electrodomésticos (estufas, hornos y calentadores de agua) que representan los mayores consumos. Uno de los métodos de calentamiento más eficientes de vanguardia es el Calentamiento por Inducción (CPI), el cual presenta características de calentamiento directo al objeto de interés y generación detemperaturas superiores a las de la fuente, entre otras. Una de las principales características encontradas en este tipo de sistemas es su alta eficiencia, el método de calentamiento tradicional con energía eléctrica presenta un 65 %, el de gas un 55% y con el de CPI se llega a obtener un 90% de eficiencia.
En este proyecto se analizaran las mediciones de diferentes parámetros como distorsiónarmónica total (THD), corriente y voltaje (rms), potencia activa y reactiva e impedancia en la red de distribución en un sistema de distribución para en un caso base. Posteriormente se lo analizara cuando se ha añadido la carga de las cocinas de inducción para analizar el efecto que tiene esta implementación en la red y en los diferentes tipos de consumidores como residencial, industrial y comercial.Posteriormente, se detalla las características más importantes de los sistemas de las cocinas de inducción, su implementación a través de inversores, electrónica de potencia y algunas tendencias futuras de investigación.

2. OBJETIVOS
Realizar un estudio de medición de magnitudes eléctricas comparando entre un sistema de alimentación de distribución convencional de 13.8 KV y el mismo sistemacon el agregado de cargas de cocinas de inducción, mediante simulación en SIMULINK – MATLAB utilizando la librería SymPowerSystem.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO Y MODELOS DE SIMULACIÓN
El CPI parte del fenómeno de circulación de corriente de alta frecuencia por una inductancia encargada de generar un campo magnético. Si la corriente es variable en el tiempo, el campo magnético generado será variable einducirá un voltaje sobre un material conductor en el cual se inducirán unas corrientes llamadas corrientes parásitas o de Foucault, que se disiparán como calor por efecto Joule. La potencia disipada por efecto Joule depende de la frecuencia y del material. En los sistemas de CPI, este efecto representa su principio de funcionamiento, ya que son las corrientes parásitas las encargadas de generar enel recipiente o la pieza de trabajo, el calor necesario para su calentamiento.
En los materiales magnéticos como el níquel, hierro y acero se cuenta además con la propiedad de histéresis magnética. Las pérdidas por histéresis dependen de la intensidad del campo magnético en el material y del área de la curva de histéresis y son la principal fuente de los sistemas de CPI. Otro de los efectospresentes en el fenómeno de CPI es el efecto pelicular (skin) generado por la frecuencia de la corriente. Este determina la profundidad hasta la cual circulará la corriente dentro del material. El efecto pelicular debe mantener un equilibrio entre la frecuencia y la potencia disipada, ya que a mayor frecuencia menor profundidad pero mayor disipación de potencia, de donde cobra gran importancia elestudio de las propiedades de los materiales a calentar para determinar la frecuencia de trabajo.
La generación de potencia en un sistema CPI no es dado a las frecuencias comerciales de 50/60 Hz, por esta razón es necesario utilizar un sistema de control que modifique la frecuencia comercial a un valor dentro del rango de 20 a 100 kHz. Un sistema básico de CPI doméstico consta de tres partes: a)...