Sistemas de energía en telecomunicaciones.

Guía 4.

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Tema: Uso de medidor CIRCUTOR (Analizador de Redes CVM-NRG96).

Conocer instrumentos de medición para la red eléctrica.

Determinar la importancia de cuantificar la Demanda Máxima de una red eléctrica.

Ítem Cantidad Descripción

1 1 Medidor CIRCUTOR (Analizador de Redes CVM-NRG96).

2 1 Fuente de alimentación trifásica (VmaxL-N = 125Vac).

3 3 Resistencias de 100.

4 3 Bobinas de 0.4H.

5 3 Capacitores de 12F/400Vac o 4F/450Vac.

Tabla 1: Listado de elementos para el desarrollo de la práctica.

El analizador de panel CVM-NRG 96 es un es un instrumento de medida programable; ofrece una serie

de posibilidades de empleo, las cuales pueden seleccionarse mediante menús de configuración en el pro-

pio instrumento.

Figura 1: Imagen física del Analizador de Redes.

El CVM NRG 96 mide, calcula y visualiza los principales parámetros eléctricos de redes industriales

trifásicas equilibradas o desequilibradas. La medida se realiza en valor eficaz, mediante tres entradas de

tensión alterna y tres entradas de corriente, para la medida de los secundarios 5 A, procedentes de los

toroides de medición exterior. Mediante su procesador, la central de medida permite analizar simultá-

neamente:

Introducción Teórica.

Materiales y equipo.

Objetivos específicos.

Facultad: Ingeniería Escuela: Ingeniería electrónica Lugar de ejecución: Laboratorio de Máquinas Eléctricas (Edificio 4, 1a planta).

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Magnitud Unidad L1 L2 L3 III

Tensión Simple (VLN) V • • •

Tensión Compuesta (VLL) V • • •

Corriente A • • • ••

Frecuencia Hz •

Potencia Activa kW • • • •

Potencia Reactiva L kvarL • • • •

Potencia Reactiva C kvarC • • • •

Potencia Aparente kVA •

Factor de Potencia PF • • •

Cos Cos •

Máxima Demanda Pd •

Corriente de Neutro IN •

THD de Tensión % THD – V • • •

THD de Corriente % THD – A • • •

kWh (consumo y generación) W·h •

kvarh.L (consumo y generación) W·h •

kvarh.C (consumo y generación) W·h •

kVAh (consumo y generación) W·h •

Descomposición armónica (V y A) * % • • • 15th

Tabla 2: Parámetros de medición del Analizador de Redes.

( • ) Disponible por display y comunicaciones.

( •• ) Disponible sólo por comunicaciones.

( * ) Descomposición armónica en modelo HAR1.

El CVM-NRG96 permite la visualización de todos los parámetros eléctricos, mediante su display LCD

retro-iluminado, visualizando 4 parámetros eléctricos instantáneos, máximos o mínimos en cada salto de

pantalla.

Otras características:

Función medidor de energía.

1 GW·h en energía consumida.

100 MW·h en energía generada.

Display LCD retro-iluminado.

Comunicación RS485 (Modbus RTU®) incorporado.

A. Tensión de alimentación:

Versión Estándar:

Alimentación: 230 V c.a.

Frecuencia: 50-60 Hz

Tolerancia alimentación: -15% / +10%

Regleta conexión: Bornes 1-2 (Power Supply)

Consumo del equipo: 5 V·A

1 Thd %: Valor total de distorsión armónica referido al valor eficaz (RMS).

d %: Valor total de distorsión armónica referido al valor de la frecuencia fundamental.

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Versión Plus:

Alimentación: 85…265 V c.a. // 95…300 V c.c.

Frecuencia: 50-60 Hz

Regleta conexión: Bornes 1-2 (Power Supply)

Consumo del equipo: 5 V·A

B. Tensión máxima en el circuito de medida:

Tensión: 300 V _ c.a. fase-neutro

520 V _ c.a. fase-fase

Frecuencia: 45…65 Hz

C. Intensidad máxima admisible:

Intensidad: Transformadores exteriores de In /5A.

D. Características transistor (salida):

Tipo NPN: Transistor Opto-aislado/Colector Abierto

Tensión máxima de maniobra: 24 V.d.c.

Intensidad máxima de maniobra: 50 mA

Frecuencia máxima: 5 pulsos / segundo

Duración pulso: 100 ms

E. Condiciones de trabajo:

Temperatura de trabajo: -10 ºC / +50ºC

Humedad relativa: 5 a 95 % HR (sin condensación)

Altitud: hasta 2.000 metros

F. Seguridad:

Diseñado para instalaciones categoría III 300 V ~ c.a. (EN 61010).

Protección al choque eléctrico por doble aislamiento clase II.

Relación de bornes de conexión:

Tabla 3: Descripción de pines del Analizador de Redes.

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Figura 2: Bornes de conexión del Analizador de Redes.

Para su uso didáctico en los talleres de la universidad se ha empotrado el Analizador de Redes en un

receptáculo de un interruptor para colocarlo en las mesas de trabajo, por lo que los bornes de conexión

8-11 corresponden a los puntos de conexión superior mostrados en la figura 3 los cuáles se ocuparán

como voltaje de alimentación de la carga, la cuál medirá el Analizador de Redes, y los terminales de

abajo se conectaran a la carga.

Figura 3: Analizador de Redes empotrado en modulo didáctico.

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Guía 4.

En el circuito de la figura 4 puede verse el esquema de conexiones del Analizador de Redes, donde la

alimentación del mismo se realiza en los terminales de la parte izquierda y la carga se coloca en la parte

derecha.

Figura 4: Diagrama de conexiones del Analizador de Redes empotrado en modulo didáctico.

Conceptos:

El teorema de Fourier demuestra que cualquier función periódica no sinusoidal puede ser representada

como suma de términos (serie) compuesta de:

Un término sinusoidal a la frecuencia fundamental

Términos sinusoidales (armónicos) cuyas frecuencias son múltiplos de la frecuencia fundamental

Una componente de C.C., en algunos casos.

Los armónicos deforman la señal de intensidad y/o tensión, perturbando la distribución eléctrica de

potencia y disminuyendo la calidad de energía.

Parte 1. Análisis de red Resistiva.

1. Arme el circuito de la figura 5, la cual corresponde una red resistiva conectada en estrella con neutro

aislado, alimentada por la fuente de alimentación trifásica.

2. Mida con el multímetro los valores de tensión de cada fase de la fuente y las corrientes de línea de

cada carga. Tome los mismos valores del CIRCUTOR proporcionado.

Multímetro Circutor Multímetro Circutor

VL1-N (V) IL1 (A)

VL2-N (V) IL2 (A)

VL3-N (V) IL3 (A)

Tabla 4: Mediciones realizadas para red Resistiva.

Procedimiento

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Guía 4.

3. Presione el botón para ir cambiando los parámetros visualizados en la pantalla del Analizador

de Redes.

Figura 5: Medición de parámetros con Analizador de Redes para red resistiva.

4. Con la ayuda de cada una de las pantallas de visualización del Analizador de Redes tome los

parámetros de frecuencia, factor de potencia, FP, THD de Voltaje, THD de Corriente, Demanda

Máxima (Pd), Potencia Activa, Potencia Reactiva, Potencia Aparente, energía, etc.

Parte 2. Análisis de red RL.

5. Repita los pasos 1 al 4 para el circuito de la figura 6.

Multímetro Circutor Multímetro Circutor

VL1-N (V) IL1 (A)

VL2-N (V) IL2 (A)

VL3-N (V) IL3 (A)

Tabla 5: Mediciones realizadas para la red RL.

Figura 6: Medición de parámetros con Analizador de Redes para red RL.

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Parte 3. Análisis de red RC.

6. Repita los pasos 1 al 4 para el circuito de la figura 7.

Multímetro Circutor Multímetro Circutor

VL1-N (V) IL1 (A)

VL2-N (V) IL2 (A)

VL3-N (V) IL3 (A)

Tabla 6: Mediciones realizadas para la red RC.

Figura 7: Medición de parámetros con Analizador de Redes para red RC.

¿Por qué es importante conocer el THD de Voltaje?

¿Por qué es importante conocer el THD de Corriente?

¿Qué efectos sobre la medición se tendrían si la carga se hubiese conectada en delta?

Explique por qué es correcto que el FP de la figura 5 sea 1. Cuáles son las razones por las que la

medición de este parámetro durante la práctica no dio exactamente 1.

Mencione aplicaciones para la cual podría utilizarse el Analizador de Redes visto durante la práctica.

Explique de manera general las diferencias que existen entre los valores tomados en cada unos de los

circuitos.

Realice la simulación de cada uno de los circuitos armados durante la práctica anexe las capturas de

pantalla al reporte realizado. Asimismo agregue las mediciones realizadas con el multímetro y el

Analizador de Redes.

http://www.circutor.es/docs/M9817250120-01-05A-CVMNRG96.pdf

http://www.circutor.com/docs/Mn_cvm96_01.pdf

Bibliografía

Investigación Complementaria

Análisis de Resultados