Costa Rica y su forma de medición - Smart Energy …...Calidad de Voltaje de Suministro Descripción breve Descripción breve 2.1 y 3.1 Calidad en el Servicio de Generación y Transmisión

Metering Central America & Caribbean 2009, Medellin, Colombia

El estado de la calidad de energía en Costa Rica y su forma de medición

Ing. Alfonso Valverde M. Jefe Sección Administración de la Energía

CNFL San José, Costa Rica


INTRODUCCIÓN

COMPAÑÍA NACIONAL DE FUERZA Y LUZ S.A.

La operación de la CNFL : •Alta concentración de servicios. •Con 449 637 clientes, que representan el 37% del total nacional; •Gestión comercial que abarca el 46% del mercado eléctrico costarricense, CNFL, S.A.. • 1.8% del territorio nacional, •Con el 45% de la demanda eléctrica.

•23 subestaciones, •4,713 kilómetros de líneas

•972 MVA de capacidad instalada en transformadores de distribución, • Cobertura del 99% de la zona

servida.

El potencial de generación es de 85 MW de capacidad instalada en ocho plantas hidroeléctricas, las cuales en

1999 generaron el 15,4% de la energía comercializada y el 84,6%

restante se la compra al ICE.


Misión, visión y área servida de la CNFL

Visión de la Compañía Nacional de la CNFL, S.A. “Ser una empresa modelo en el ámbito nacional e internacional en la prestación de servicios públicos de alto valor agregado para nuestros clientes, basados en el desarrollo tecnológico, la responsabilidad social y la calidad técnica y humana de nuestro personal”

Misión de la Compañía Nacional de la CNFL, S.A. “Somos una empresa del sector eléctrico que brinda servicios públicos en el mercado nacional y que, comprometidos con la satisfacción del cliente desarrollamos nuestras competencias esenciales y utilizamos los recursos de forma óptima, para contribuir con el crecimiento económico y social y con el desarrollo ambiental del país”


• La Calidad de energía eléctrica se rige a través de las siguientes normas 1. Calidad en el Servicio de Generación y Transmisión de Energía Eléctrica (AR NTGT)

2. Calidad de Voltaje de Suministro (AR NCVS)

3. Calidad de la Continuidad del Suministro Eléctrico (ARNTCSE)

4. Prestación del Servicio de Distribución y Comercialización (ARNTSDC)

Calidad de energía eléctrica en Costa Rica


ELEMENTOS DE LA

PRODUCCIÓN

CLASIFICACIÓN DE LOS COSTOS

VARIABLES DE FACTURACIÓN


Factores que influyen en los costos eléctricos


FRECUENCIA

AMPLITUD

SIMETRÍA

DURACIÓN > 1/2 CICLO

DURACIÓN < 1/2 CICLO

TRANSITORIAS

PERIÓDICAS

•Variaciones de frecuencia

•Regulación de tensión •Fluctuación de tensión (flicker) •Pico (8.33 ms a 1 min) •Huecos (idem) •Interrupciones

•Oscilatorias •impulsivas

•Impulsos periódicos •Armónicos •Interarmónicos

•Desbalance de tensión en magnitud y fase

La calidad de energía para el consumidor


REGULACIÓN

ARMÓNICOS

AISLAMIENTO

TIERRA

SUPRESIÓN

RUIDO

El cubo de la Calidad Eléctrica


Tema de análisis NUMERAL DE REFERENCIA NUMERAL DE REFERENCIA

FRECUENCIA NOMINAL (Hz)

Variación Normal

Tolerancias y variaciones de operación

FRECUENCIA NOMINAL (Hz)

Para redes acopladas

sincrónicamente

Para redes sin conexión sincrónica FRECUENCIA

± 0.5% 60 Nunca la

frecuencia será inferior a 57.5

2.2 y 3.4

60

Calidad de Voltaje de Suministro

Descripción breve Descripción breve

2.1 y 3.1

Calidad en el Servicio de Generación y Transmisión de Energía Eléctrica

± 0.5% ± 2%

Análisis de las Normas Costarricenses



TENSIÓN NORMAL (KV)

Variación Normal

Variación Tolerable

TENSIÓN NORMAL (V)

Variación Normal

Variación Tolerable

bifilar 120 trifilar 240 estrella 120/208 estrella 277/480 delta 240 delta 480 TENSIÓN NORMAL

(V) Variación Normal Variación Tolerable

estrella 2400/4160 estrella 7620/13200 estrella 14400/24940 estrella 19920/34500

En condiones nomales de explotación:

Variación normal: condiciones normales de operación

Variación tolerable: condiciones de emergencia operativa

2.4 y 3.4

Variaciones de tensión de servicio

El 95% de los valores eficaces de la tensión de servicio (Vs) promediados en diez minutos deben situarse en el intervalo normal indicado en 2.3 o 3.3 según sea

Para cada periodo de una semana (7 días consecutivos)

Se permitirá el 5% del tiempo restante fuera inclusive del tolerable siempre y cuando se presenten en periodos de registro no consecutivos En redes con una densidad de potencia demanda menor a 50 KVA/Km y que sirvan a áreas de distrbución que no cuentan con división manzanar, el 100% de los valores deben situarse en la variación normal y tolerable.

3.3

(5% a +5%) (8.33% a +5.83%)

(2.5% a +5%) (8.33% a +5.83%)



2.3


(5% a +5%) (10% a +10%)

2.1 y 5.2.1

34.5

69

138

230

TENSIÓN




TENSIÓN NORMAL (KV)

TDA Armónico individual

TENSIÓN NORMAL (V) TDA Armónico individual

bifilar 120 trifilar 240 estrella 120/208 estrella 277/480 delta 240 delta 480 TENSIÓN NORMAL

(V) Variación Normal Variación Tolerable

estrella 2400/4160 estrella 7620/13200 estrella 14400/24940 estrella 19920/34500

5. Lo anterior es válido siempre y cuando cumpla con el numeral 2.7 o 3.7 respecto a las condiciones de corrientes armónicas

Notas aclaratorias

1. Distorsión máxima de voltaje en el punto de interconexión. Sin presencia de la carga del abonado

3. El 95% de los valores eficaces de cada tensión armónica promediados en 10 minutos no debe sobrepasar el 3%.

2. Para cada periodo de una semana

4. La tasa de distorsión armónica total de la tensión (TDA) no debe sobrepasar el 5% (calcúlese hasta el orden 40)

2.5% 1.5%

1. En condiciones normales de explotación

TENSIONES ARMÓNICAS (en

condiciones normales)

1.5% 1.0%

2.5%

5.0% 3.0%

1.5%



2.6


5.2.2

34.5

69

138

230

3.6

5.0% 3.0%

5.0% 3.0%




CORRIENTES ARMÓNICAS (en

condiciones normales)

5.2.2 2.7 y 3.7

La máxima corriente demanda por la carga (IL) debe de calcularse como el promedio de la máxima corriente demandada durante los doce últimos meses precedentes

Notas aclaratorias No se indica nada




Véase la tabla de componentes máximas de corrientes armónicas como

porcentajes de la corriente fundamental

Véase la tabla de límites de distorsión armónica de corriente para usuarios conectados en redes generales de

distribución.

Las empresas eléctricas velaran porque los abonados con servicios trifásicos ajusten sus instalaciones con el fin de que la distorsión armónica de la corriente en el punto de entrega se encuentre dentro de los límites establecidos

I sc /I L TDD <20 2.5 20<50 4 50<100 6 100<1000 7.5 >1000 10

I sc /I L TDD <20 5 20<50 8 50<100 12 100<1000 15 >1000 20

impares pares impares pares impares pares impares pares impares pares

<20 4.000 1.000 2.000 0.500 1.500 0.375 0.600 0.150 0.300 0.075 5 20<50 7.000 1.750 3.500 0.875 2.500 0.625 1.000 0.250 0.500 0.125 8 50<100 10.000 2.500 4.500 1.125 4.000 1.000 1.500 0.375 0.700 0.175 12 100<1000 12.000 3.000 5.500 1.375 5.000 1.250 2.000 0.500 1.000 0.250 15 >1000 15.000 3.750 7.000 1.750 6.000 1.500 2.500 0.625 1.400 0.350 20

0.50 7.50 3.50 3.00 1.25 0.70 6.00 2.75 2.50 1.00

0.25 5.00 2.25 2.00 0.75 0.35

1.40

2.00 1.00 0.75 0.30 0.15 3.50 1.75 1.25 0.50

0.30 0.50 0.70 1.00

6.00

0.60 1.00 1.50 2.00 2.50

1.50 2.50 4.00 5.00

15.00

2.00 3.50 4.50 5.50 7.00

4.00 7.00 10.00 12.00

LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA DE CORRIENTE PARA USUARIOS CONECTADOS EN REDES GENERALES DE DISTRIBUCIÓN. (Tensión de 120 a 34500 voltios)

I sc /I L h <11 11≤h <17 17≤h <23 23≤h <35 35≤h

TDD

11≤h <17 17≤h <23 23≤h <35 35≤h



LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA DE CORRIENTE PARA NIVELES DE VOLTAJE SUPERIOR A 69 KV

h <11 11≤h <17 17≤h <23 23≤h <35 35≤h

LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA DE CORRIENTE PARA NIVELES DE VOLTAJE INFERIOR A 69 KV h <11



I sc /I L TDD <20 2.5 20<50 4 50<100 6 100<1000 7.5 >1000 10

I sc /I L TDD <20 5 20<50 8 50<100 12 100<1000 15 >1000 20


<20 4.000 1.000 2.000 0.500 1.500 0.375 0.600 0.150 0.300 0.075 5 20<50 7.000 1.750 3.500 0.875 2.500 0.625 1.000 0.250 0.500 0.125 8 50<100 10.000 2.500 4.500 1.125 4.000 1.000 1.500 0.375 0.700 0.175 12 100<1000 12.000 3.000 5.500 1.375 5.000 1.250 2.000 0.500 1.000 0.250 15 >1000 15.000 3.750 7.000 1.750 6.000 1.500 2.500 0.625 1.400 0.350 20

0.50 7.50 3.50 3.00 1.25 0.70 6.00 2.75 2.50 1.00

0.25 5.00 2.25 2.00 0.75 0.35

1.40

2.00 1.00 0.75 0.30 0.15 3.50 1.75 1.25 0.50

0.30 0.50 0.70 1.00

6.00

0.60 1.00 1.50 2.00 2.50

1.50 2.50 4.00 5.00

15.00

2.00 3.50 4.50 5.50 7.00

4.00 7.00 10.00 12.00


I sc /I L h <11 11≤h <17 17≤h <23 23≤h <35 35≤h

TDD

11≤h <17 17≤h <23 23≤h <35 35≤h



LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA DE CORRIENTE PARA NIVELES DE VOLTAJE SUPERIOR A 69 KV

h <11 11≤h <17 17≤h <23 23≤h <35 35≤h

LÍMITES DE DISTORSIÓN ARMÓNICA DE CORRIENTE PARA NIVELES DE VOLTAJE INFERIOR A 69 KV h <11




DESBALANCE DE FASES 5.2.3

ASIMETRÍA DE LAS TENSIONES

DE FASE 2.5 y 3.5

Notas aclaratorias

La máxima componente de secuencia negativa del voltaje, sin que medie presencia de la carga del abonado,

deberá permanecer por debajo del 1% NO SE INDICA

En condiciones normales de operación




NO SE INDICA

Para sistemas trifásicos, la empresa distribuidora deberá diseñar y operar la red de distribución de tal forma que la

asimetría de la tensión de servico no exceda el 3% en condiciones de ausencia de carga

% 100 _

_ _ _ _ _ _ _ % • = promedio voltaje

promedio voltaje del desviación Máxima tensión de asimetría




CATEGORÍA DURACIÓN TÍPICA MAGNITUD TÍPICA

VALORES NO PERMISIBLES

Impulso 5 µs a 1ms 0 a 800% mayores al 200% de Vn

Hueco de tensión 8.33 ms a 1 minuto 10 a 90% 0 a 87% de Vn

Pico de tensión 8.33 ms a 1 minuto 110 a 180% mayores a 115% de Vn

Descripción breve

VARIACIONES DE VOLTAJE DE

CORTA DURACIÓN

NO HAY REFERENCIAS SOBRE EL TEMA


Descripción breve

4

Calidad en el Servicio de Generación y Transmisión de

Energía Eléctrica



En La Gaceta Nº 76 del 21 de abrill del 2008 obliga a la CNFL a informar a los clientes en Tarifa Media Tensión sobre:

1.Tiempo total de interrupción del servicio. 2. El porcentaje de tensión fuera y dentro del rango permitido según norma. 3. El porcentaje total dentro y fuera de la distorsión armónica total de tensión y corriente. 4. Factor de potencia. 5. Cantidad, duración, magnitud de los huecos y picos de tensión. Curva SEMI F470706 o equivalente actualizada.

Todo lo anterior a partir de un sistema de medición que debe contar con registro de máxima demanda, factor de potencia y condiciones de calidad (variaciones de tensión, total distorsión armónica de tensión y corriente); ajustado para verificar las condiciones de suministro de voltaje establecidos en los numerales 2.2, 2.3, 2.4 ,2.6 3.4, 3.6 y 3.7 para media tensión de la norma ARNTCVS “Calidad de Voltaje de Suministro”.

Por otra parte, se deberá informar a los clientes con tarifas TGE General, TCS Preferencial, T6 Promocional únicamente de:

1.Tiempo total de interrupción del servicio. 2. El porcentaje de tensión fuera y dentro del rango permitido según norma.

Situación actual respecto a la Calidad de la Energía


ALCANCE TÉCNICO

Tiempo Total de Interrupción del Servicio: Se registra el tiempo cuando se cumpla que la tensión sea 0 (cero) voltios.

Reporte de Tensión según rango de tensión normal

Fase # de intervalos con tensión

# de intervalos fuera de límites de la banda normal

% de intervalos fuera del límite

# de intervalos consecutivos fuera de límites

A B C

Nota: Normal BT 1008 Rango ±5% máx 5% máx 0 Normal MT 1008 Rango (2.5% a 5%) máx 5% no importa



ALCANCE TÉCNICO

Reporte de armónicos de tensión según rango Análisis

Individual Total

Fase # de intervalos de 10 minutos evaluados

# de intervalos donde la distorsión individual es mayor al 3%

% de valores no eficaces

# de intervalos donde la distorsión total es mayor al 5%

A B C




NORMA 4.000 1.000 2.000 0.500 1.500 0.375 0.600 0.150 0.300 0.075 8 MEDIDO


NORMA 7.000 1.750 3.500 0.875 2.500 0.625 1.000 0.250 0.500 0.125 8 MEDIDO


NORMA 10.000 2.500 4.500 1.125 4.000 1.000 1.500 0.375 0.700 0.175 12 MEDIDO


NORMA 12.000 3.000 5.500 1.375 5.000 1.250 2.000 0.500 1.000 0.250 15 MEDIDO


NORMA 15.000 3.750 7.000 1.750 6.000 1.500 2.500 0.625 1.400 0.350 20 MEDIDO

>1000

100<1000


I sc /I L h <11 11≤h <17 17≤h <23 23≤h <35 35≤h

TDD

50<100


I sc /I L h <11 11≤h <17 17≤h <23 23≤h <35 35≤h

TDD

20<50


I sc /I L h <11 11≤h <17 17≤h <23 23≤h <35 35≤h

TDD

<20


I sc /I L h <11 11≤h <17 17≤h <23 23≤h <35 35≤h

TDD


I sc /I L h <11 11≤h <17 17≤h <23 23≤h <35 35≤h

TDD



Reporte de Variaciones de tensión de corta duración. Categoría Contador de eventos no permisibles Hueco Pico

Curva SEMI F470706

0.2

0.5 1 10

600

0.01667 0%

10% 20% 30% 40% 50%

60% 70% 80% 90% 100%

0.01000 0.10000 1.00000 10.00000 100.00000 1000.00000 segundos

Porcentaje tensión nominal



Investigación de mercado


CONCLUSIONES

• Existe normativa en Costa Rica sobre Calidad de Energía tanto para Generadores, Transmisión y Distribución

• La exigencia de regular corrientes armónicas a los clientes permitirá ofrecer a las distribuidoras Calidad de Energía de primer nivel

• Lograr medir la Calidad de Energía en su conjunto de parámetros ofrecerá indicadores para dirigir esfuerzos a las distribuidoras donde realizar proyecciones de mejora en la infraestructura

Documents

Costa Rica y su forma de medición - Smart Energy …...Calidad de Voltaje de Suministro Descripción breve Descripción breve 2.1 y 3.1 Calidad en el Servicio de Generación y Transmisión