¿Qué es Power Quality?
Power Quality, también denominada calidad de la energía eléctrica o calidad de tensión, describe en qué medida la tensión que realmente recibe el consumidor coincide con la tensión comprometida por la compañía eléctrica. Diferentes factores influyen en Power Quality:
- Los generadores eléctricos y la estructura de la red de distribución de la compañía eléctrica
- La transmisión y distribución de la tensión de red
- Las influencias de los consumidores y de los equipos conectados
La fiabilidad del suministro depende de la capacidad de una red de distribución eléctrica para cumplir sus funciones de suministro durante un periodo determinado. La tecnología de medición moderna, como nuestros analizadores de Power Quality portátiles o de instalación fija, contribuye de forma importante a garantizar la calidad de tensión en las redes de baja tensión.
Sin equipos de medición adecuados, no sería posible evaluar de forma fiable ni la calidad de las distintas características de la tensión ni las causas de las perturbaciones.
La calidad de la energía eléctrica en el punto de conexión está regulada por diferentes normas aplicables a la generación, el consumo y las redes de distribución, entre ellas DIN EN 50160, VDE-AR-N 4120 e IEC 61400-21. Estos requisitos también constituyen una base importante de los contratos de conexión a la red.
Los equipos de medición de Power Quality permiten determinar los niveles de armónicos y el factor THD, es decir, la distorsión armónica total. A partir de las señales medidas de tensión y corriente, calculan los parámetros relevantes de la calidad de la energía eléctrica y facilitan el análisis sistemático de perturbaciones. También permiten identificar armónicos que pueden afectar a los componentes electrónicos y reducir considerablemente su vida útil.
Lo más importante sobre Power Quality
- Power Quality evalúa características del suministro eléctrico como la frecuencia, la tensión, los armónicos, el flicker y el desequilibrio de tensión.
- Los equipos de medición registran señales de tensión y corriente, calculan parámetros relevantes y ayudan a analizar perturbaciones.
- Las normas aplicables dependen de la red, del nivel de tensión y de la aplicación correspondiente.
Criterios de evaluación de Power Quality
Causas y consecuencias de una mala calidad de tensión
La siguiente tabla resume las características explicadas en este artículo. Las definiciones detalladas, las causas y las consecuencias se muestran en el acordeón situado justo debajo.
| Característica de Power Quality | ¿Qué se evalúa? |
|---|---|
| Desviación de frecuencia | Desviaciones de la frecuencia de red basadas en valores medios de 10 segundos |
| Huecos y elevaciones de tensión | Descenso o aumento temporal de la tensión respecto a umbrales definidos |
| Armónicos y THD | Distorsión de la forma sinusoidal causada por componentes armónicos |
| Variaciones rápidas de tensión | Transición de un estado estable de tensión a otro |
| Flicker | Fluctuaciones periódicas de tensión y valores de flicker resultantes |
| Desequilibrio de tensión | Carga desigual de un sistema trifásico |
| Interrupción del suministro | Caída de la tensión en todas las fases por debajo del 5 % del valor nominal |
Desviación de frecuencia
La evaluación de los eventos de desviación de frecuencia se basa en los valores medios de 10 segundos de la frecuencia de red.
Los límites permitidos distinguen entre redes síncronas (±1 % = 0,5 Hz) y redes aisladas (±2 % = 1 Hz).
Las grandes desviaciones de frecuencia pueden estar provocadas por la desconexión repentina de cargas importantes o de instalaciones de generación. Una desviación excesiva puede causar la pérdida de sincronismo de motores y generadores y, en consecuencia, dañarlos.

Hueco de tensión
Un hueco de tensión es una disminución temporal del valor eficaz de la tensión por debajo de un umbral definido en un punto concreto de la red eléctrica. Puede estar provocado, entre otras causas, por la conexión de cargas.



Explicación de los términos:
Valor extremo: valor más bajo de la tensión de 10 ms durante el evento [V]
Duración: intervalo entre la salida y el retorno al rango nominal de tensión [ms]
Elevación de tensión
Una elevación de tensión es un aumento temporal del valor eficaz de la tensión por encima de un umbral definido en un punto concreto de la red eléctrica. Puede estar provocada, entre otras causas, por la desconexión de cargas.



Explicación de los términos:
Valor extremo: valor más alto de la tensión de 10 ms durante el evento [V]
Duración: intervalo entre la salida y el retorno al rango nominal de tensión [ms]
Distorsión armónica total (THD) y armónicos
El THD es la relación entre el conjunto de los valores eficaces de los armónicos y el valor eficaz de la componente fundamental. Indica la distorsión total provocada por cargas no lineales.
Causas:
Las cargas no lineales conectadas a la red pueden distorsionar la forma sinusoidal de la tensión. Dependiendo del tipo de carga, determinados múltiplos de la frecuencia de red pueden adquirir una especial relevancia.
En cargas trifásicas como motores síncronos o asíncronos y rectificadores B6, los armónicos 5.º, 7.º, 11.º y 13.º pueden ser especialmente significativos. En cargas monofásicas de baja tensión suelen verse afectados los múltiplos de tres, entre ellos los armónicos 15.º, 21.º y 27.º.
Una distorsión armónica se registra como evento PQ cuando el valor medio de 10 minutos supera el límite definido por la norma aplicable. El evento indica el orden del armónico y el porcentaje de superación del límite.
Los niveles excesivos de armónicos de tensión pueden provocar fallos de funcionamiento, sobrecalentamiento, averías de equipos eléctricos y un aumento de los ruidos parásitos.



Variación rápida de tensión (RVC)
Las variaciones rápidas de tensión se producen con relativa frecuencia en las redes eléctricas. Están causadas principalmente por cambios de carga en las instalaciones de los clientes y por operaciones de conmutación en la red.
Un evento RVC se caracteriza por la transición de la tensión de red de un estado estable a otro. El evento registra la duración de la transición, la desviación máxima de tensión durante la transición y la variación de tensión en estado estacionario.
Las variaciones rápidas de tensión no suelen tener efectos importantes sobre los equipos eléctricos. Sin embargo, los eventos RVC frecuentes pueden aumentar el nivel de flicker.



Flicker
El flicker mide la intensidad de las fluctuaciones periódicas de tensión en la red eléctrica que pueden provocar cambios visualmente perceptibles en la luminosidad de las lámparas eléctricas.
Según el método de medición definido en DIN EN 61000-4-15, estas fluctuaciones se calculan como valores adimensionales y se promedian en dos intervalos mediante un método ponderado. El flicker de corta duración Pst se calcula en un intervalo de 10 minutos, mientras que el flicker de larga duración Plt se calcula en un intervalo de medición de 2 horas.
Causas:
Los valores elevados de flicker suelen estar provocados por fluctuaciones periódicas de potencia en redes con una impedancia elevada. Las corrientes armónicas altas y las interacciones entre cargas también pueden causar la superación de los límites.
Los eventos como las sobretensiones o subtensiones temporales también pueden provocar que se supere el límite de flicker de las tensiones afectadas.
Importancia para la evaluación según EN 50160:
EN 50160 no establece límites para el número de eventos Pst y Plt. Únicamente se evalúan las estadísticas semanales del flicker de larga duración Plt en intervalos de 2 horas.



Desequilibrio de tensión
El desequilibrio de tensión mide la carga desigual de un sistema trifásico. Puede manifestarse mediante diferentes amplitudes ΔU entre las fases o mediante una diferencia angular Δϕ distinta de 120° entre las tensiones fase-fase.
Para calcular el desequilibrio se utilizan los valores medios de 10 minutos de las componentes simétricas del sistema de tensión medido. El valor porcentual se obtiene a partir de la relación entre la componente de secuencia negativa y la componente de secuencia positiva.
Causas:
Los desequilibrios aparecen principalmente en redes de baja tensión y pueden estar causados por una distribución desigual de cargas monofásicas y bifásicas o de instalaciones de generación. En redes de media y alta tensión también pueden estar provocados por hornos de fusión o líneas de transmisión transpuestas.
Importancia para la evaluación según EN 50160:
EN 50160 no establece límites para el número de eventos de desequilibrio de tensión. Únicamente se evalúan las estadísticas semanales de los valores medidos en intervalos de 10 minutos. El valor límite suele ser del 2 %.



Interrupción del suministro eléctrico
Una interrupción del suministro eléctrico se caracteriza por una caída de la tensión en todas las fases por debajo del 5 % del valor nominal.
Se distingue entre interrupciones programadas y no programadas en una zona determinada, interrupciones de corta duración de hasta 3 minutos e interrupciones de larga duración de más de 3 minutos.
Las interrupciones pueden estar provocadas por influencias externas, como daños en las líneas de transmisión debidos a fenómenos naturales, operaciones de conmutación planificadas o la actuación de dispositivos de protección.



Nuestra serie de vídeos
Temas actuales relacionados con la calidad de tensión
Los vídeos de esta sección están disponibles únicamente en alemán.
Evolución de la tecnología energética - Parte 1
Este artículo, elaborado en colaboración con el portal Schutztechnik.com, analiza los cambios actuales de la tecnología energética. También examina las repercusiones en la red y su influencia sobre los equipos de medición utilizados para detectar fallos.
Evolución de la tecnología energética - Parte 2
Las normas desempeñan un papel importante en las mediciones de calidad de tensión. Por ello, deben adaptarse a las nuevas condiciones derivadas de la evolución de la tecnología energética. El segundo artículo de la serie examina las normas actuales y su interpretación en relación con las altas frecuencias de conmutación.
Mediciones de Power Quality:
el conductor neutro y los armónicos
Las mediciones muestran con frecuencia superaciones de los límites en armónicos impares como los de orden 15.º, 21.º y 27.º. Este artículo explica qué son los armónicos, cómo se generan y qué influencia ejercen sobre el conductor neutro.
Mediciones de Power Quality:
el tercer armónico en la práctica
El informe «El conductor neutro y los armónicos» explica las particularidades de los armónicos divisibles por tres y por qué se suman en el conductor neutro. Esta publicación ilustra el fenómeno mediante una medición típica y presenta los aspectos que deben tenerse en cuenta. El caso se refiere a problemas de calidad de tensión en un edificio de oficinas.
Nuestros equipos portátiles de Power Quality para la búsqueda específica de perturbaciones en la red
La familia PQ-Box incluye potentes analizadores portátiles de red y frecuencia, medidores de potencia y registradores de transitorios. La facilidad de uso y la adecuación a las aplicaciones prácticas ocuparon un lugar central durante su desarrollo.
Más información
Informes de aplicación
Ejemplos de uso de nuestros equipos de medición
Nuestros equipos de Power Quality de instalación fija para la supervisión continua de la red
Los registradores de perturbaciones y analizadores de red de instalación fija son componentes centrales de los sistemas de medición utilizados en redes de baja, media y alta tensión.
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Normas importantes para Power Quality
Una visión general
La siguiente visión general presenta algunas de las normas internacionales más utilizadas en el ámbito de Power Quality. Para evaluar un punto de medición concreto, deben tenerse en cuenta las normas aplicables a la red correspondiente. Algunas normas se aplican únicamente a determinados niveles de tensión. En la mayoría de los casos, la baja tensión se define como inferior a 1 kV, la media tensión como comprendida entre 1 y 35 kV y la alta tensión como superior a 35 kV.
EN 50160
Descripción:
Características de la tensión en las redes públicas de suministro eléctrico.
Parámetros evaluados:
- Frecuencia
- Tensión
- Flicker
- Armónicos de tensión
Aplicable a:
Redes públicas europeas de baja, media y alta tensión
IEC 61000-2-2
Descripción:
Niveles de compatibilidad para perturbaciones conducidas de baja frecuencia y transmisión de señales en redes públicas de baja tensión.
Parámetros evaluados:
- Frecuencia
- Tensión
- Flicker
- Armónicos de tensión y bandas de frecuencia hasta 150 kHz
Aplicable a:
Redes públicas de baja tensión
IEC 61000-2-12
Descripción:
Niveles de compatibilidad para perturbaciones conducidas de baja frecuencia y transmisión de señales en redes públicas de media tensión.
Parámetros evaluados:
- Frecuencia
- Tensión
- Flicker
- Armónicos de tensión
Aplicable a:
Redes públicas de media tensión
IEC 61000-2-4
Descripción:
Niveles de compatibilidad para perturbaciones conducidas de baja frecuencia en instalaciones industriales.
Parámetros evaluados:
- Frecuencia
- Tensión
- Flicker
- Armónicos de tensión
Aplicable a:
Redes industriales de baja tensión
IEEE 519
Descripción:
Prácticas recomendadas y requisitos para el control de armónicos en sistemas eléctricos de potencia.
Parámetros evaluados:
- Armónicos de tensión
- Armónicos de corriente
Aplicable a:
Redes industriales de baja, media y alta tensión
IEC 61000-3-12
Descripción:
Límites para las corrientes armónicas producidas por equipos con una corriente de entrada superior a 16 A e inferior o igual a 75 A por fase, destinados a la conexión a redes públicas de baja tensión.
Parámetros evaluados:
- Armónicos de corriente
Aplicable a:
Redes públicas de baja tensión
Servicios de Power Quality
Ofrecemos análisis de red conforme a EN 50160, IEC 61000-2-2, IEC 61000-2-4 e IEC 61000-2-12. Nuestros especialistas le apoyan con su experiencia, analizadores de red adecuados y los accesorios de medición necesarios. A partir de los datos registrados y de su evaluación, desarrollamos junto con usted una solución apropiada.
Más información
FAQ - Preguntas frecuentes sobre Power Quality
¿Qué significa Power Quality?
Power Quality describe en qué medida la tensión realmente suministrada al consumidor coincide con la tensión comprometida por la compañía eléctrica.
¿Qué características se evalúan en Power Quality?
El artículo aborda las desviaciones de frecuencia, los huecos y las elevaciones de tensión, los armónicos y el THD, las variaciones rápidas de tensión, el flicker, el desequilibrio de tensión y las interrupciones del suministro.
¿Por qué se necesitan equipos de medición de Power Quality?
Estos equipos registran señales de tensión y corriente, calculan parámetros de la calidad de la energía eléctrica y ayudan a identificar perturbaciones y sus posibles causas.
¿Qué es el factor THD?
El THD es la relación entre los valores eficaces combinados de los armónicos y el valor eficaz de la componente fundamental. Indica la distorsión total causada por cargas no lineales.
¿Qué normas son relevantes para Power Quality?
El artículo presenta, entre otras, EN 50160, IEC 61000-2-2, IEC 61000-2-12, IEC 61000-2-4, IEEE 519 e IEC 61000-3-12. La norma aplicable depende de la red, del nivel de tensión y de la aplicación.
¿Cuándo se utilizan equipos portátiles o de instalación fija?
Los equipos portátiles se utilizan principalmente para mediciones temporales y la búsqueda específica de perturbaciones. Los equipos de instalación fija se emplean para la supervisión continua de las redes eléctricas.
Nuestros analizadores de Power Quality portátiles y de instalación fija
Numerosas funciones de medición en un solo equipo - probado, fácil de usar y preciso
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