La correcta medición de las magnitudes eléctricas es esencial para garantizar la eficiencia y seguridad de sistemas eléctricos industriales y comerciales. Con el uso de tecnologías avanzadas como el Acquisition HVEX, las organizaciones no solo pueden optimizar sus procesos, sino también reducir costos operativos e impactos ambientales.

En este blog, exploraremos la importancia de la medición de magnitudes eléctricas en equipos industriales y los principales parámetros que deben ser monitoreados para asegurar el funcionamiento seguro y eficiente de los procesos eléctricos.

Importancia de la Medición de Magnitudes Eléctricas en Equipos

La medición precisa de magnitudes eléctricas es fundamental por varias razones en entornos industriales y comerciales:

: Monitorear magnitudes como corriente, tensión y potencia ayuda a garantizar que los equipos operen dentro de límites seguros. Sobrecargas o fallas eléctricas pueden ser detectadas tempranamente, minimizando riesgos de incendios y daños a equipos.

: Con mediciones precisas, es posible identificar áreas de alto consumo energético e implementar medidas para optimizar el uso de energía. Esto no solo reduce costos operativos, sino que también promueve prácticas sostenibles.

: Cuando magnitudes como tensión, corriente, distorsiones armónicas, desequilibrios, fluctuaciones y factor de potencia exceden valores establecidos, las medidas regulatorias aplicadas por las compañías eléctricas se traducen en multas para los consumidores. Con un monitoreo efectivo mediante la medición de estas magnitudes, es posible hacer seguimiento, detectar y asegurar correcciones antes de la intervención de las compañías eléctricas.

: Al monitorear magnitudes eléctricas a lo largo del tiempo, es posible detectar patrones de rendimiento que indican desgaste o necesidad de mantenimiento de equipos. Esto ayuda a evitar paradas no planificadas y prolonga la vida útil de los activos.

Algunas de las magnitudes eléctricas clásicas que deben ser monitoreadas para garantizar la operación eficiente de los sistemas eléctricos son: Tensión (V): Indica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos y es esencial para garantizar que los equipos reciban la tensión correcta para operar.

 Mide el flujo de electrones en una línea o circuito y ayuda a determinar la carga eléctrica que los equipos están consumiendo.

La potencia activa es la cantidad real de energía consumida por un dispositivo o sistema y se mide en vatios (W). Es el componente de la potencia que realiza trabajo útil, como la conversión de energía eléctrica en calor, luz, movimiento, etc.

La potencia reactiva surge debido a la carga inductiva o capacitiva en un sistema eléctrico y se mide en voltamperios reactivos (VAR). No realiza trabajo útil directamente, pero es necesaria para soportar la operación de equipos inductivos y capacitivos.

 La potencia aparente es la combinación vectorial de la potencia activa y la potencia reactiva y se mide en voltamperios (VA). Es la magnitud total de la potencia eléctrica que se está transfiriendo a un equipo.

El factor de potencia es la relación entre la potencia real consumida (activa) y la potencia aparente, variando de 0 a 1 o de 0% a 100%, evaluando la eficiencia del uso de la energía. Un factor de potencia cercano a 1 indica que la mayoría de la energía se está utilizando de manera eficiente para realizar trabajo útil.

La energía activa es la cantidad total de energía consumida por un equipo a lo largo del tiempo y se mide en kilovatios-hora (kWh). Es la base para la facturación de energía eléctrica y para el análisis de eficiencia energética.

La energía reactiva es la cantidad total de energía que fluye entre la fuente de energía y la carga, sin realizar trabajo útil, y se mide en kilovatios-amperios reactivos-hora (kVARh). Su control es importante para evitar penalizaciones por parte de las compañías eléctricas.

La demanda activa es la tasa a la cual se está utilizando la energía en un momento dado y se mide en kilovatios (kW). Es crucial para dimensionar la capacidad de los sistemas eléctricos y evitar sobrecargas.

 La demanda reactiva es la medida de la carga inductiva o capacitiva necesaria para mantener la operación de los equipos y se mide en kilovatios-amperios reactivos (kVAR). Controlarla ayuda a optimizar el uso de la capacidad instalada; cuando la demanda reactiva es alta, pueden ocurrir varios problemas como aumento de pérdidas hasta daños en los equipos.

La Norma IEEE Std. 1459-2010 presenta definiciones para la medición de magnitudes relacionadas con la energía eléctrica en sistemas Senoidales, No-Senoidales y Balanceados o no. Entre estas magnitudes se encuentran:

Son los componentes básicos de la forma de onda de tensión y corriente eléctrica, generalmente de frecuencia fundamental (50 Hz o 60 Hz). Son responsables de la transferencia eficiente de energía en un sistema eléctrico.

 Son componentes adicionales de las formas de onda de tensión y corriente eléctrica que tienen frecuencias múltiples de la frecuencia fundamental. Las armónicas son generalmente causadas por cargas no lineales, como inversores, computadoras, lámparas fluorescentes, etc.

Distorciones Armónicas de Tensión y Corriente: 

Son variaciones no deseadas en la forma de onda de tensión y corriente eléctrica, causadas por la presencia de armónicas, que pueden afectar la operación de equipos eléctricos y sobrecargarlos.

 Se refiere a las diferencias entre la amplitud y desplazamiento de las tensiones y corrientes en cada fase de un sistema trifásico. Los desequilibrios pueden ser causados por problemas de conexión de generadores, problemas en equipos y desequilibrios de cargas.

Distorsión Armónica Total (THD - Total Harmonic Distortion): 

Es una medida de la magnitud total de las armónicas en relación con la magnitud de la componente fundamental de la tensión o corriente. Un THD alto indica una presencia significativa de armónicas, lo que puede afectar la calidad de la energía eléctrica y la operación de equipos.

El Acquisition HVEX es un dispositivo de medición avanzado que ofrece precisión, confiabilidad y versatilidad en la medición de las magnitudes eléctricas mencionadas anteriormente. Su diseño avanzado integra tanto las magnitudes clásicas como las definidas por IEEE Std. 1459-2010, proporcionando una visión integral del sistema eléctrico.

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Estudio sobre Magnitudes Eléctricas y el Acquisition HVEX

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Medidor de Magnitudes Eléctricas

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