7/24/2019 Calidad de Energa en los Sistemas de Alumbrado Pblico
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I SEMINARIO NACIONAL DE ALUMBRADO PUBLICO CODELECTRA 2007
C
I
Carga Lineal
Carga No Lineal
Ing. Zulmy SulbarnIng. Jos Mantilla
Ing. Miguel Ere
Incandescentes
Descarga en gas
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I SEMINARIO NACIONAL DE ALUMBRADO PUBLICO CODELECTRA 2007
...A menudo cuando se disea un SISTEMAILUMINACIN, se piensa en LUZ (Niveles, FuenteLuminarias,postes, reflectores)..
...Se olvida plantear los problemas inherente aCALIDAD DE LA ENERGIA...
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I SEMINARIO NACIONAL DE ALUMBRADO PUBLICO CODELECTRA 2007
Un sistema perfecto:
LUZ sin Armnicas
Un sistema perfecto:
LUZ sin Armnicas
Evolucin de la tecnologa en lmpar
para el Alumbrado Pblicode la Ciudad de Caracas
Evolucin de la tecnologa en lmpar
para el Alumbrado Pblicode la Ciudad de Caracas
Caracas,
1567
Caracas,
1567
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4/26I SEMINARIO NACIONAL DE ALUMBRADO PUBLICO CODELECTRA 2007
MERCURIO
22%
INCD/LM
36%
SODIO
42%
MERCURIO
5% INCD/LM
12%
SODIO
83%
Lineal
NO
Lineal
V
I
Lmpara Incandescente
V
I
Lmpara de Luz Mixta
Balasto
Condensador
V(red)
V(lamp.)
C:CondensadorB:BalastoA:Arrancador
Lmpara de Sodio Alta presin
C
C
PUNTOS DE A.P DE LA ZONA DE CARACAS
1995 TOTAL: 104.478
PUNTOS DE A.P DE LA ZONA DE CARACAS
2001 TOTAL: 114.250
Caracas,
439 aos despus...
Tipos de Fuente de luz utilizadas en la Electricidad de Caracas
Vapor de Sodio
84%
Incand/Mixto
14%
Vapor de Mercurio/MH
2%
Puntos de AP: 164.085 - 173.6 Gwh/ao
Sodio:138.137
Mercurio: 2.115
MH: 503
Incand.:23.330
Carga NoLineal
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5/26I SEMINARIO NACIONAL DE ALUMBRADO PUBLICO CODELECTRA 2007
EVALUACION DE LA CALIDAD:
LUZ .Menos Energa mayor IluminacinENERGIA... Bajo FP, Mayor armnicos (THDi, THDv)
Beneficios del Alumbrado Pblico:
Seguridad Automotrz Seguridad Personal Confort Imagen
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6/26I SEMINARIO NACIONAL DE ALUMBRADO PUBLICO CODELECTRA 2007
AREAS DE ESPACIOS DE ILUMINACION EN INTERIORES
Incandescentes Descarga en Alta Presin y Baja Presin
Carga Lineal NO Lineal
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Compactas
3%
Inandescentes
87%
Fluorescente
convencional10%
Residencial
OSRAM
100W
127V
OSRAM
100W
127V
OSRAM
100W
127V
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8/26I SEMINARIO NACIONAL DE ALUMBRADO PUBLICO CODELECTRA 2007
FluorescenteElectrnico
5%
Compactas
2%
Inandescentes30%
H.I.D
43%
Fluorescente
convencional
20%
OSRAM
100W
127V
OSRAM
100W
127V
OSRAM
100W
127V
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9/26I SEMINARIO NACIONAL DE ALUMBRADO PUBLICO CODELECTRA 2007
Fluorescente
Electrnico
12%
Compactas
8%
Inandescentes
60%
H.I.D
5%
Fluorescente
convencional
15%Comercial
OSRAM
100W
127V
OSRAM
100W
127V
OSRAM
100W
127V
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I SEMINARIO NACIONAL DE ALUMBRADO PUBLICO CODELECTRA 2007
AREAS DE ESPACIOS DE ILUMINACION DEPORTIVA
Estadio De Ftbol de Lara
Toda la Iluminacin es Con Lmparas deMetal Halide 2000 W (Descarga CargaNO Lineal)
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I SEMINARIO NACIONAL DE ALUMBRADO PUBLICO CODELECTRA 2007
PRINCIPIO DE LAS LAMPARAS ELECTRICAS DE ALTAINTENSIDAD DE DESCARGA (H.I.D)
I
V
Descarga Elctrica en gas en una ampolla de cuarzo
(SODIO, MERCURIO,NEON, ARGON Y OTROS)
Contenido armnicde la seal dtensin en bornede una lmpara ddescarga
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I SEMINARIO NACIONAL DE ALUMBRADO PUBLICO CODELECTRA 2007
Circuitos de conexin de las diferentes Lmparas
V
I
Lmpara de Luz Mixta
V
I
Lmpara Incandescente
C
V(red)
C: Condensador B: Balasto A: Arrancador
1.- Incandescentes: Lineal2.- Descarga: No Lineal
Balasto
Condensador
V(red)
V(lamp.)
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NORMATIVAS INTERNACIONALES APLICADAS
( EN 60555-2 IEC 555) para equipos mayores a 25 W
Segundo armnico:. 2 %Tercer armnico:.. 30 x FP (FP factor de potencia)Quinto armnico: 10 %Sptimo armnico:. 7 %
Noveno armnico:.. 5 %11 < n < 39: 3%
20>100015100
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Para los equipos de iluminacin los valores sugeridos de DistorsinArmnica Total para tensin (THDv) es del 5% y para corrientes (THDi)
es del 20 %. La corriente de cortocircuito en el punto de entrada de losequipos de alumbrado es de 10.000 Amp (valor comnmente utilizado parainstalaciones en baja tensin Residencial y para equipos )
Los valores prcticos en porcentaje de la fundamental para las lmparas dedescarga son:
Fundamental : 100 %Tercer armnico: 10 %Quinta armnica: 3 %Sptima armnica: 2 %Novena y mayores: 1 %
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I SEMINARIO NACIONAL DE ALUMBRADO PUBLICO CODELECTRA 2007
ENSAYOS Y MEDICIONES DE ARMONICAS EN LAS LAMPARAS ELECTRICAS
Seal de voltaje y contenido de armnicas de la fuente de alimentacin del
Laboratorio de Luminotecnia de la C.A La Electricidad de Caracas (THDv < 3 %)
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0.990.910.980.9510.7711FactorDesplazamiento
0.810.740.910.540.740.780.961Factor dePotenciaEntrada
149.5120175.915561816060Potencialmpara
(W)
1.751.31.550.160.400.2891.360.44Corrientelmpara
(A)
107103.7127.4120138.659.3120120Tensin lmpara(V)
0.940.900.880.160.540.2891.360.44Corriente delnea(A)
220208.7240120120120120120TensinEntrada
(V)
170145195.61564.42316060PotenciaEntrada
(w)
SodioAlta Presi
(A.P)150W
MetalHalide100W
Mercurio175 W
Fluorescentecompacto
15W
Fluorescentes conbalasto electrnico
2x32W
Fluorescentes conbalasto
electromagntico
20w
LuzMixta160W
Incandescentes
60W
Parmetros
PARAMETROS ELECTRICOS
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2.0.11.80.24.30.2322.50.51.11.6-1.5611
3.0.11.40.43.40.2542.50.51.11.7-2.69
201.946.52.520.30.57650.51.12.1-3.647
622.521.33.726.50.91077.55.81.112-5.25
21452.51819.48.130xFp(Fp=0.9
)27
92.76.37.821-30xFp
(Fp =0.9)14
3
Sodio A.150W
s/c c/
MetalHalide100 w
s/c c/c
Mercurio175 W
s/c c/c
NormaIEC-
1000-3-2
230V/400V
Fluorescente
compacto
15 W
Fluorescente
electrnico
2x32 w
Fluorescente
Standard
20 W
LuzMixta160 W
Incandescent
e60w
NormaIEC
1000-3-2
120V
Orden(n)
LIMITES DE ARMNICAS DE CORRIENTE(Red))( % de la fundamental)
Mediciones realizadas en el lado de la red de alimentacin(Antes de los equipos auxiliares)
S/C: Sin CondensadorC/C: Con condensador
Mediciones realizadas en el LABORATORIO DE LUMINOTECNIA
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0.40.30.3322.5*1.01.6-1.5611
0.40.70.3542.5*1.01.7-2.69
1.44.20.8765*0.92.1-3.647
0.360.81077.5*0.912-5.25
6.7218.230xFp(Fp=0.9)
27
92.7*11.221-30xFp(Fp =0.9)14
3
SodioA.P150W
MetalHalide100 w
Mercurio
175 W
NormaIEC-
1000-3-2230V/40
0V
Fluorescente
compacto
15 W
Fluorescente
electrnico
2x32 w
Fluorescente
Standard
20 W
LuzMixta160 W
Incandescente
60w
NormaIEC
1000-3-2120V
Orden(n)
LIMITES DE ARMNICAS DE CORRIENTE(Lmpara)( % de la fundamental)
Mediciones realizadas en el lado de la Lmpara (Bornes)
Mediciones realizadas en el LABORATORIO DE LUMINOTECNIA
Con Condensador Sin CondensadorLmpara metal halide 100W/20Capacitor de 20 Micro Faradio
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Con Condensador(Lado Red)
THDi: 76.4I amp: 0.79Factor K: 11.3
Sin Condensador(Lado Red)
THDi: 18.4I amp: 1.13Factor K: 1.5
Circuito con condensador Circuito sin condensador Circuito con condensador
I THDi THDi
FK
FK
THDi
FKI
I
CC
I corriente (amp)
Distorsin Armnica Totalde corriente (THDi)
Factor - K
Capacitor de 20 Micro Faradio
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(a) Seal de tensin y corriente ala entrada al lado red.
(b) Seal de tensin y corrientedistorsionada en la lmpara.
(c) Anlisis de armnicas decorriente en la entrada al ladored. Mediciones realizadas ala lmpara de Vapor de Sodio150W.
(a) (b) (c)
(a) Grfica de histograma de Armnicasde corriente.
(b) Armnicas de Voltaje.(c) Seal de tensin de entrada de lalmpara de SLS 15W-120V
(a) (b) (c)
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FACTOR K DEL TRANSFORMADO O FACTOR DE DERRATEO
Determina la capacidad mxima de corriente deltransformador en condiciones no sinusoidales para
que las prdidas totales con demanda mxima estndentro del limite de diseo.
Donde:
h= Orden de la armnica.Ih / I1= Distorsin de corriente armnica individual.
( ) ( )( )hIIIIIh hhhhh puh
K2
1
22
1
1
2
1
2
1
///
=
=
=
==
20Motores con variadores de velocidad
13Equipos de Telecomunicaciones/ UPS
4PLC y controles de estado slido
4Alumbrado con lmparas de descargaFactor - KCarga no lineal
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MEDICIONES ELECTRICAS DE UN SISTEMA DE ALUMBRADO PUBLICO
Circuito dealimentacin yControl delAlumbradoPblico
Postes de alumbrado
Circuito de control delalumbrado pblico
Medicin sin encender el alumbrado
CircuitoCircuitoParmetros elctricos
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28.431.1% THDi
TASA DE DISTORSION TOTAL DE ARMONICAS EN EL SISTEMA
0.10.30.160.511
0.40.70.341.29
0.91.91.023.5711.1237.4025.55
8.016.65.0217.33
48.210029.081001
Amp%Amp%
FASE B(CA 82)
FASE A(CA-81)
ORDEN
ANLISIS DE ARMONICAS DE CORRIENTE
2826TEMPERATURA C
2.42.7FK0.850.85FDP
0.810.80FP
11.46.97KVA
6.13.73KVAR
9.85.88KW
237.8238Voltaje
50.430.50Amperios
CircuitoCA 82
CircuitoCA 81
Parmetros elctricos
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TECNOLOGIA EN EQUIPOS DE ILUMINACION
Balastos Electrnicos:Balastos Electrnicos:
-THDi < 5 %
- Factor de potencia > 0.9
- Bajas prdidas
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LAMPARAS FLUORESCENTES COMPACTALmparas Compactas con bajocontenido armnicos:
-THDi < 32 %
- Es una economa alta
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C
I
Carga Lineal
Carga No Lineal
Ing. Zulmy ZulbarnIng. Jos Mantilla
Ing. Miguel Ere
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