Libro Calidad de la Energía Eléctrica
Este libro trata sobre la Calidad de la Energía Eléctrica, conocida generalmente como Calidad
de la potencia, y en ocasiones referenciada como Calidad del suministro, Calidad del
consumo, Calidad del Voltaje y/o Calidad de la Corriente. Independientemente del nombre
asignado, esta materia engloba los fenómenos que distorsionan las formas de onda del voltaje
y de la corriente y que pueden ocasionar problemas técnicos serios y grandes pérdidas
económicas tanto a los consumidores como a las compañías de suministro de energía eléctrica.
Aún cuando es uno de los campos de desarrollo más recientes de la Energía Eléctrica, en las
últimas décadas se ha constituido como uno de los campos más importantes, y prueba de ello
es la extensa investigación que se realiza y el gran número de publicaciones asociadas con el
tópico.
Este libro trata de contribuir dando a conocer los principales problemas asociados con la
calidad de la energía y algunas medidas de solución posibles:
• En el capítulo 1 se hace una introducción a los problemas asociados con la calidad de
la energía eléctrica, se introduce la terminología y las definiciones asociadas con los
términos más importantes, se dan las clasificaciones más reconocidas de los fenómenos
electromagnéticos, se comenta cuánto cuesta a la sociedad los problemas asociados con
una deficiente calidad de la energía, y se introducen los fenómenos más relevantes.
• En el capítulo 2 se estudian las interrupciones y las variaciones del voltaje,
comprendiendo los tipos de problemas asociados con la calidad de la energía eléctrica
y algunas soluciones generales a dichos problemas; se estudian las fuentes generadoras
de disturbios a frecuencia de potencia; se comenta, no con mucha profundidad, cómo
estimar el comportamiento del sistema y del equipo eléctrico ante las depresiones del
voltaje, el origen de las interrupciones y se termina comentando la curva ITI-CBEMA.
• En el capítulo 3 se estudian los sobrevoltajes transitorios, se comentan las fuentes y los
tipos de sobrevoltajes transitorios encontrados en los sistemas, se estudia con mayor
profundidad el fenómeno de ferroresonancia, y se comenta ampliamente algunos
dispositivos de protección contra sobrevoltajes transitorios: dispositivos descargadores,
ii
dispositivos limitadores, cómo seleccionar e instalar supresores de sobrevoltaje
transitorio y algunos estándares aplicables. Se termina introduciendo los distintos tipos
de sistemas de alimentación de potencia ininterrumpible que se pueden encontrar.
• El capítulo 4 está dedicado al fenómeno más importante relacionado con el consumo:
la distorsión armónica. Se comenta cómo se generan los armónicos de voltaje y de
corriente y los efectos que tienen éstos en diferentes equipos, se estudian los efectos de
las armónicas triple-n en los neutros de sistemas trifásicos con 4 conductores, y se
estudian las fuentes de potencia en modo conmutado y los impulsores de velocidad
ajustable (ASDs). Se introducen los índices de distorsión armónica más usados
actualmente, en donde el THD es sólo uno de ellos, se introducen las diferentes
definiciones asociadas con la potencia y el factor de potencia, estudiando con mayor
profundidad las definiciones establecidas en el estándar IEEE 1459-2000, se estudian
las pérdidas en los transformadores y la relación que existe con el derateo de los
transformadores sometidos a corrientes armónicas. Se termina estudiando diversos
tipos de filtros armónicos pasivos y activos.
• En el capítulo 5 se proporciona una lista comentada de los diferentes estándares
asociados con la calidad de la energía eléctrica y con la compatibilidad
electromagnética, que es la rama considerada por la IEC. Se da una lista amplia de los
estándares de la IEEE y de los estándares de la IEC, ya que son las organizaciones más
influyentes a nivel mundial. Se termina comentando algunos estándares de otras
organizaciones.
• En la sección Obras citadas, se proporcionan las fichas bibliográficas de los
documentos citados en el libro, los cuales son sólo una muestra de los documentos
disponibles y que, muchos de ellos, son fácilmente obtenibles a través de la red
de la potencia, y en ocasiones referenciada como Calidad del suministro, Calidad del
consumo, Calidad del Voltaje y/o Calidad de la Corriente. Independientemente del nombre
asignado, esta materia engloba los fenómenos que distorsionan las formas de onda del voltaje
y de la corriente y que pueden ocasionar problemas técnicos serios y grandes pérdidas
económicas tanto a los consumidores como a las compañías de suministro de energía eléctrica.
Aún cuando es uno de los campos de desarrollo más recientes de la Energía Eléctrica, en las
últimas décadas se ha constituido como uno de los campos más importantes, y prueba de ello
es la extensa investigación que se realiza y el gran número de publicaciones asociadas con el
tópico.
Este libro trata de contribuir dando a conocer los principales problemas asociados con la
calidad de la energía y algunas medidas de solución posibles:
• En el capítulo 1 se hace una introducción a los problemas asociados con la calidad de
la energía eléctrica, se introduce la terminología y las definiciones asociadas con los
términos más importantes, se dan las clasificaciones más reconocidas de los fenómenos
electromagnéticos, se comenta cuánto cuesta a la sociedad los problemas asociados con
una deficiente calidad de la energía, y se introducen los fenómenos más relevantes.
• En el capítulo 2 se estudian las interrupciones y las variaciones del voltaje,
comprendiendo los tipos de problemas asociados con la calidad de la energía eléctrica
y algunas soluciones generales a dichos problemas; se estudian las fuentes generadoras
de disturbios a frecuencia de potencia; se comenta, no con mucha profundidad, cómo
estimar el comportamiento del sistema y del equipo eléctrico ante las depresiones del
voltaje, el origen de las interrupciones y se termina comentando la curva ITI-CBEMA.
• En el capítulo 3 se estudian los sobrevoltajes transitorios, se comentan las fuentes y los
tipos de sobrevoltajes transitorios encontrados en los sistemas, se estudia con mayor
profundidad el fenómeno de ferroresonancia, y se comenta ampliamente algunos
dispositivos de protección contra sobrevoltajes transitorios: dispositivos descargadores,
ii
dispositivos limitadores, cómo seleccionar e instalar supresores de sobrevoltaje
transitorio y algunos estándares aplicables. Se termina introduciendo los distintos tipos
de sistemas de alimentación de potencia ininterrumpible que se pueden encontrar.
• El capítulo 4 está dedicado al fenómeno más importante relacionado con el consumo:
la distorsión armónica. Se comenta cómo se generan los armónicos de voltaje y de
corriente y los efectos que tienen éstos en diferentes equipos, se estudian los efectos de
las armónicas triple-n en los neutros de sistemas trifásicos con 4 conductores, y se
estudian las fuentes de potencia en modo conmutado y los impulsores de velocidad
ajustable (ASDs). Se introducen los índices de distorsión armónica más usados
actualmente, en donde el THD es sólo uno de ellos, se introducen las diferentes
definiciones asociadas con la potencia y el factor de potencia, estudiando con mayor
profundidad las definiciones establecidas en el estándar IEEE 1459-2000, se estudian
las pérdidas en los transformadores y la relación que existe con el derateo de los
transformadores sometidos a corrientes armónicas. Se termina estudiando diversos
tipos de filtros armónicos pasivos y activos.
• En el capítulo 5 se proporciona una lista comentada de los diferentes estándares
asociados con la calidad de la energía eléctrica y con la compatibilidad
electromagnética, que es la rama considerada por la IEC. Se da una lista amplia de los
estándares de la IEEE y de los estándares de la IEC, ya que son las organizaciones más
influyentes a nivel mundial. Se termina comentando algunos estándares de otras
organizaciones.
• En la sección Obras citadas, se proporcionan las fichas bibliográficas de los
documentos citados en el libro, los cuales son sólo una muestra de los documentos
disponibles y que, muchos de ellos, son fácilmente obtenibles a través de la red
mundial (Internet).
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Libro Calidad de la Energía Eléctrica