Análisis de desbalance trifásico
Realizamos análisis de calidad de energía en Monterrey. El desbalance o desequilibrio trifásico es el fenómeno que ocurre en sistemas trifásicos donde las tensiones o los ángulos entre fases consecutivas no son iguales. Contamos con el personal y los equipos para analizar y detectar los desbalances y cuantificarlos, con el fin de ahorrar energía.
Por qué se produce
El balance perfecto de tensiones es técnicamente inalcanzable. El cambio continuo de las cargas en la red hace que la magnitud del desbalance varíe permanentemente. La sola conexión de cargas residenciales monofásicas deja el sistema trifásico con una carga desequilibrada entre fases, y las caídas de tensión tampoco serán equilibradas, lo que da niveles de tensión desiguales.
Un sistema de generación simétrico es aquel donde las tres tensiones tienen igual magnitud y sus fasores están a 120° entre sí. Una carga trifásica simétrica genera tres corrientes de magnitudes y fases iguales respecto a la tensión. Un sistema trifásico de tensión o corriente está perfectamente equilibrado cuando sus tres fases (A, B y C) tienen un desplazamiento angular de 120° entre ellas y los módulos de sus vectores tienen la misma magnitud.
Cuando el sistema está desequilibrado, los módulos vectoriales de cada fase pueden ser distintos, el desfase angular entre dos vectores puede ser diferente de 120°, o pueden ocurrir ambas cosas a la vez. Esta forma de representar el sistema trifásico es válida tanto con tres hilos como con cuatro hilos, neutro incluido.
Límites de desequilibrio
Los desequilibrios no deben superar los siguientes valores:
- Intensidad: < 10%
- Tensión: < 3%
Con un sistema desequilibrado aumentan la corriente en el neutro y su temperatura. Una forma rápida de detectarlo es el análisis termográfico, que complementamos con el análisis de calidad de energía.
Consecuencias de los desequilibrios
Los equipos trifásicos que operan con tensiones desbalanceadas suelen funcionar de forma inadecuada y pueden sufrir daños y reducción de su vida útil. En los motores de inducción trifásicos alimentados con tensiones desequilibradas se disipan pérdidas en el enrolamiento del estator, el enrolamiento del rotor, el núcleo magnético y pérdidas adicionales.
Un desequilibrio de 2% en las tensiones hace que las corrientes tengan un desbalance de 17%, con una elevación de temperatura de 65 grados C (cuando normalmente sería de 40 grados C). Los más perjudicados son los motores eléctricos, que en operación dinámica presentan:
- Corriente de secuencia negativa.
- Torques electromagnéticos contrarios al principal, que frenan el motor.
- Aumento de las pérdidas internas.
- Elevación de temperatura.
- Reducción de la vida útil.
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