Estudio de calidad de energía y Código de Red
Medimos su instalación con un analizador de redes durante un periodo representativo para encontrar armónicos, variaciones de voltaje, desbalances y bajo factor de potencia, y le decimos qué los causa y cómo corregirlos.
¿Qué es el estudio de calidad de energía?
La calidad de la energía describe qué tan limpia y estable llega la electricidad a sus equipos. Los variadores de frecuencia, las fuentes conmutadas, los hornos y las soldadoras deforman la corriente y generan armónicos; las maniobras y las fallas de la red provocan caídas y elevaciones de voltaje. El resultado son equipos que se reinician, transformadores que se calientan y protecciones que disparan sin razón aparente.
El estudio de calidad de energía registra estos fenómenos con un analizador de redes, los compara con los límites del Código de Red y de las normas de referencia, y relaciona cada problema con su causa para proponer la corrección adecuada: filtros, bancos de capacitores, ajustes o cambios en la instalación.
¿Cuándo se necesita?
- Variadores, PLC o equipos electrónicos que fallan o se reinician sin explicación.
- Transformadores, cables o capacitores que se calientan o fallan antes de tiempo.
- Cargos por bajo factor de potencia en su recibo de CFE.
- Necesita evaluar el cumplimiento del Código de Red.
- Va a instalar un banco de capacitores o filtros de armónicos.
- Va a incorporar cargas grandes: variadores, hornos de inducción, soldadoras o paneles solares.
Las cinco perturbaciones que mide el estudio
Cada una tiene una forma reconocible en la onda de voltaje o de corriente, una causa típica y un daño característico. La línea punteada es la onda ideal.
Armónicos
La onda deja de ser senoidal: se le suman frecuencias múltiplos de 60 Hz.
- Qué la causa
- Variadores de frecuencia, rectificadores, fuentes conmutadas, hornos de inducción.
- Qué daña
- Calentamiento de transformadores, cables y neutros; capacitores que fallan; disparos sin causa aparente.
Huecos de tensión
Caída breve del voltaje, de medio ciclo a un minuto, sin llegar a cero.
- Qué la causa
- Fallas en la red de CFE o en la propia planta y arranque de motores grandes.
- Qué daña
- Variadores y PLC que se reinician, contactores que se abren y paros de línea completos.
Flicker
Fluctuación repetitiva del voltaje que se percibe como parpadeo en la iluminación.
- Qué la causa
- Hornos de arco y horno olla, soldadoras de gran capacidad, molinos y trituradoras.
- Qué daña
- Molestia visual, afectación a otros usuarios de la red e incumplimiento ante el Código de Red.
Transitorios
Picos de voltaje de muy corta duración, de microsegundos a pocos milisegundos.
- Qué la causa
- Maniobra de bancos de capacitores, descargas atmosféricas y conmutación de cargas.
- Qué daña
- Aislamientos que envejecen, tarjetas electrónicas dañadas y fallas difíciles de rastrear.
Desbalance
Las tres fases no tienen el mismo voltaje o la misma corriente.
- Qué la causa
- Cargas monofásicas mal repartidas, conexiones flojas o una fase con problemas.
- Qué daña
- Motores que se calientan: un desbalance pequeño de voltaje produce uno mucho mayor de corriente.
Lo que pide el Código de Red
Aplica a los centros de carga conectados en media tensión con demanda contratada de 1 MW o más y a todos los de alta tensión. La autoridad que lo supervisa es la Comisión Nacional de Energía.
| Parámetro | Límite | Cómo se evalúa |
|---|---|---|
| Factor de potencia | Entre 0.97 en atraso y 1.0 | Cada 5 minutos; 95 % del periodo mensual |
| Distorsión de corriente (TDD) | Según la relación Icc/IL de la planta | 95 % del tiempo en un periodo semanal |
| Desbalance de corriente | Hasta 15 % | Promedio semanal, en intervalos de 10 minutos |
| Desbalance de tensión | Hasta 2 % | Percentil 95 semanal, en intervalos de 10 minutos |
| Flicker | Límites de Pst y Plt de su tabla | Evaluado en el punto de conexión |
Distorsión de voltaje · IEEE 519-2022
Límite de distorsión armónica total (THD) según el voltaje en el punto de conexión.
| Voltaje | THD máximo |
|---|---|
| Hasta 1 kV | 8 % |
| Más de 1 kV y hasta 69 kV | 5 % |
| Más de 69 kV y hasta 161 kV | 2.5 % |
Distorsión de corriente · IEEE 519-2022
El límite de TDD depende de la relación entre la corriente de cortocircuito disponible (Icc) y la demanda máxima de la planta (IL). Valores para sistemas de hasta 69 kV.
| Icc / IL | TDD máximo |
|---|---|
| Menor a 20 | 5 % |
| 20 a 50 | 8 % |
| 50 a 100 | 12 % |
| 100 a 1,000 | 15 % |
| Mayor a 1,000 | 20 % |
Dos plantas con los mismos equipos pueden tener límites distintos: depende de qué tan fuerte es la red en su punto de conexión. Por eso el primer paso de un estudio es conocer ese punto.
Cada perturbación tiene su remedio
La medición dice qué hay, cuánto y cuándo. Con eso se elige la solución; elegirla antes de medir es la forma más común de gastar de más o de empeorar el problema.
| Perturbación | Soluciones típicas | El riesgo de elegir sin medir |
|---|---|---|
| Armónicos | Filtros pasivos sintonizados, filtros activos o variadores de 12, 18 pulsos o frente activo | Un filtro mal sintonizado puede quedar en resonancia con la red |
| Factor de potencia bajo | Banco de capacitores automático; con reactor cuando hay armónicos | Un banco común con armónicos presentes puede dañarse o amplificarlos |
| Flicker | Compensador SVC o STATCOM | Un banco por pasos es demasiado lento para seguir al horno |
| Huecos de tensión | Ajuste de los variadores para tolerar la caída, UPS o restauradores dinámicos en cargas críticas | Proteger toda la planta suele ser innecesario; se protege lo crítico |
| Desbalance | Redistribución de cargas monofásicas y revisión de conexiones | Si el desbalance viene de la red, la solución pasa por CFE |
| Transitorios | Supresores coordinados y maniobra controlada de capacitores | Un supresor sin coordinación protege poco |
¿No sabe cuál de estas tiene su planta?
Eso es justamente lo que resuelve el estudio. Cuéntenos qué está pasando y le decimos por dónde empezar.
Qué incluye
El alcance final se define con usted, según su instalación y lo que necesita resolver.
Medición con analizador
Registro continuo en la acometida y en las cargas que se definan, con un analizador de clase A.
Armónicos
Distorsión armónica de tensión y de corriente, y su comparación contra los límites aplicables.
Variaciones de voltaje
Caídas, elevaciones, interrupciones y parpadeo registrados con fecha y hora.
Desbalance y factor de potencia
Desbalance entre fases, factor de potencia y comportamiento de la demanda.
Evaluación del Código de Red
Revisión de los parámetros que el Código de Red pide a los centros de carga.
Propuesta de corrección
Filtros, bancos de capacitores o ajustes, con el efecto esperado de cada uno.
Lo que necesitamos para realizar el estudio
Para cotizar basta con lo básico. Si no cuenta con algún dato, no se detenga: lo levantamos en sitio como parte del servicio.
Para realizar el estudio
Se solicita al confirmar el servicio. Le ayudamos a reunirlo.
- Diagrama unifilar de la instalación.
- Lista de las cargas principales: variadores, hornos, soldadoras, sistemas de respaldo (UPS) y paneles solares.
- Recibos de CFE de los últimos doce meses.
- Acceso al punto de conexión o al tablero principal, con una ventana segura para instalar el analizador.
- Horarios de operación, para medir en un periodo representativo.
- Registro de las fallas o eventos que ha observado, con fecha y hora si es posible.
Su información se trata como confidencial y se usa únicamente para su proyecto.
Estudios con medición en su planta
Medimos directamente en su instalación y le entregamos los resultados interpretados, con recomendaciones claras.
Revisión de armónicos
Medimos la distorsión de voltaje y de corriente, armónico por armónico, en los puntos que le preocupan.
Sirve para: transformadores o cables que se calientan, capacitores que fallan y cargas con variadores o rectificadores.
Estudio formal de calidad de energía
Medición con analizador clase A conforme a IEC 61000-4-30, con reporte frente a IEEE 519-2022 y el Código de Red: armónicos, huecos, interrupciones y parpadeo (flicker).
Sirve para: auditorías, revisiones de cumplimiento y aclaraciones técnicas con proveedores o con CFE.
Evidencia de eventos ante CFE
Registramos con fecha y hora los huecos, interrupciones y variaciones de voltaje en su acometida.
Sirve para: reclamaciones ante CFE por daño a equipos y demostrar si el problema viene de la red o de su instalación.
Verificación antes y después
Medimos antes y después de un cambio para comprobar el resultado con datos.
Sirve para: confirmar el efecto de un banco de capacitores o de un filtro, validar un ahorro y respaldar la entrega de un proyecto.
Cómo se realiza el estudio
Revisión de información
Definimos los puntos y el periodo de medición según el problema.
Instalación del analizador
Conectamos el equipo de medición en una ventana segura.
Medición y análisis
Registramos durante el periodo acordado y analizamos los eventos.
Entrega de resultados
Le explicamos las causas encontradas y la corrección propuesta.
Lo que más nos preguntan
¿Cuánto dura la medición?
Normalmente una semana continua, para registrar el comportamiento en todos los turnos y días de operación. Si el problema es puntual, se ajusta el periodo.
¿Hay que apagar algo para medir?
La conexión del analizador puede requerir una ventana breve y segura en el tablero o en el punto de medición. Se programa con usted.
¿Qué es el Código de Red?
Es el conjunto de disposiciones de la Comisión Reguladora de Energía que establece requerimientos técnicos para los centros de carga conectados en media y alta tensión, entre ellos el factor de potencia, los armónicos y el desbalance.
¿Y si quiero vigilar estos parámetros todo el tiempo?
Para eso está el Programa de Vigilancia Energética: medición permanente con un especialista que revisa cada alarma.
¿Tiene un caso en su planta?
Cuéntenos qué necesita resolver y con qué información cuenta. Un especialista le responde con el alcance y los siguientes pasos.