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El concepto de Mantenimiento Predictivo agrupa técnicas basadas en efectuar un seguimiento periódico o continuo del estado de un dispositivo, con el objetivo de predecir con cierta anticipación fallas incipientes en el mismo. Como parte esencial de esta actividad, se encuentran los ensayos de diagnóstico a las máquinas y equipos más importantes de una instalación. Se sabe que el factor de potencia del aislamiento, es un parámetro que brinda información valiosa sobre el estado del sistema aislante de las máquinas eléctricas en general y de los transformadores en particular. En este artículo se presentan los resultados de las mediciones de factor de potencia del aislamiento de tres transformadores de potencia de tres devanados de subestaciones de subtransmisión de 110/34,5/6,3 kV. Se aporta, como conclusiones, información que recomienda la intervención inmediata en alguno de los casos estudiados en evitación de salidas de servicio por averías.

The concept of Predictive Maintenance includes techniques based on developing a periodic or continuous follow-up of the state of any device, for predicting faults with certain anticipation. As essential part of this activity, are the essays of diagnosis to the machines and most important equipments of an installation. It is known that the power factor of isolation, it is a parameter that offers valuable information of the state of the insulating system of the electric machines in general and of the transformers in particular. In this article the results of the measurements of power factor of isolation of three power transformers of three windings of subtransmission substations of 110/34,5/6,3 kV are presented. Information that recommends the immediate intervention on some studied cases in avoidance of exits on duty by damages is given. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Uno de los cambios más recientes e importantes en las redes de distribución de energía eléctrica es el autoabastecimiento, actividad en la que uno o varios usuarios instalan equipos (usualmente panales fotovoltaicos e inversores) para generar su propia energía eléctrica, autoabastecerse y, en algunos casos, inyectar excedentes de energía a la red. Estos usuarios requieren de un medidor bidireccional, el cual no registra la energía activa de toda la carga, haciendo difícil la evaluación de su factor de potencia. Este artículo presenta una metodología para la evaluación del factor de potencia en un usuarios con autoabastecimiento. La metodología detalla los equipos de medición necesarios, los pasos para calcular el factor de potencia medio mensual de la carga, y, para los casos necesarios, el método de penalización por bajo factor de potencia. Los resultados muestran que, la metodología propuesta aísla correctamente el efecto de la generación del cálculo del factor de potencia, y esto, a su vez, evita penalizaciones incorrectas.

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En el presente estudio realizado en “HBYM” se identificó portadores energéticos, se recopiló niveles de consumo eléctrico desde Abril 2021 - Septiembre 2022, se realizó la medición de parámetros eléctricos en los principales servicios y de la red del hospital, mediante la utilización del analizador de redes, pinza amperimétrica y luxómetro, lo que confirmó la ineficiencia tanto en el uso de la energía eléctrica como lumínica, la compensación reactiva permitió incrementar un factor de potencia de 0,87 a 0,94 disminuyendo la cargabilidad del transformador, simular en DIALux el sistema lumínico ayudó a evaluar y en base a tecnología LED cumplir criterios de calidad lumínica, economizar KVh y los IDEn fueron mejorados al obtener resultados de 26572 kW∙h/año, 5093.85 CO2/año, las DPEA alcanzó valores menores a 14 W/m2 por último el estudio económico mostró una rentabilidad de valor actual neto en 5010.07 y una tasa interna de retorno en un 54%.

The "La Cordillera" farm had electrical installations with voltage drops, low power factor, lack of lighting studies and non-existence single-line diagram. The research sought to evaluate the efficiency of the livestock industry to improve energy performance indicators. First, the most representative carrier was identified between electricity, LPG or gasoline through the Pareto diagram, followed by the behavior of electricity consumption during the period 2018 - 2020, likewise the energy audit carried out through the network analyzer, amperimetric clamp, luxmeter, highlighted the inefficient use of electrical energy as lighting. The LED lighting system based on presence sensors used 15 lamps, in order to meet the primary criteria of light quality, save 124.60 kW·h annually, in addition to reaching VEEI values of 1.04 W/(m2·lx), likewise; the contactor-driven fixed reactive compensation allowed increasing the PF from 0.76 to 0.976, at the same time, it decreased the loadability of the singlephase transformer by 21.66%, thus, the IDEn were improved by obtaining results of 9,470 kW·h/yr, 0.0517 kW·h/L, 1,815.435 kg CO2/yr. The change from residential to non-demand commercial tariff achieved the annual monetary savings of 220.44 USD. Finally, the economic analysis reflected the profitability of the project as the net present value was 51.34 USD, internal rate return of 8.38% higher than the interest rate of 7.48% and benefit/cost ratio of 1.04. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

In this work, the behavior of primary wind power disturbances in grid-connected wind power generation systems is analyzed by simulating the voltage oriented control (VOC) of a 2 MW type 4 wind turbine using Matlab/Simulink. In the VOC the currents and voltages are controlled by transforming the stationary abc axes of the grid, in a rotating synchronous frame of dq0 axes using Park's transform, in this way a phase locked loop (PLL) control is used for phase synchronization of the grid with the voltage source converter (VSC) by adjusting the modulation index and phase angle, a voltage control (external loop) where the voltage signals are taken from the direct current bus Vcd that serves as reference to the current output signals on the d-axis and a tuning of 0 on the q-axis for the limitation of reactive power delivery to the grid, a current control (internal loop) that takes the reference signals Idq and together with the current signals from the inverter output, the active and reactive power control is performed by means of a decoupled feedback. As a result, the reference Vdq signals are obtained for the switching of the IGBT's by means of vector space pulse width modulation (SVPWM) delivering at the inverter output the maximum amount of active power delivered by the wind turbine, maintaining the state variables such as voltage and frequency for the grid connection, by means of a stable voltage oriented control to wind input fluctuations. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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En este trabajo se analiza el comportamiento de las perturbaciones de energía primaria del viento en los sistemas de generación eólica conectados a la red, mediante la simulación del control orientado de voltaje (COV) de un aerogenerador tipo 4 de 2 MW utilizando Matlab/Simulink. En el COV las corrientes y voltajes son controladas transformando los ejes estacionarios abc de la red, en un cuadro síncrono giratorio de ejes dq0 utilizando la transformada de Park, de esta manera se utiliza un control de lazo bloqueado de fase (PLL) para la sincronización de fases de la red con el convertidor de fuente de voltaje (VSC) ajustando el índice de modulación y el ángulo de fase, un control de voltaje (lazo externo) donde se toman las señales de voltaje de la barra de corriente directa Vcd que sirve de referencia a las señales de salida de corriente en el eje d y una sintonización de 0 en el eje q para la limitación de entrega de potencia reactiva a la red, un control de corriente (lazo interno) que toma las señales de referencia Idq y juntamente con las señales de corriente de la salida del inversor, se realiza el control de potencias activa y reactiva mediante una retroalimentación desacoplada. Como resultado se obtienen las señales Vdq de referencia para la conmutación de los IGBT´s por medio de la modulación por ancho de pulso de espacio vectorial (SVPWM) entregando a la salida del inversor la máxima cantidad de potencia activa entregado por el aerogenerador, manteniendo las variables de estado como voltaje y frecuencia para la conexión a la red, mediante un control orientado de voltaje estable a fluctuaciones de entradas del viento.

This paper amis to show the detail of the Standard IEEE 1459-2010 for single phase systems. This Standard aims to quantify the power of electrical systems; however, it does not detail of the deduction of the equations from the circuit diagram. So the contribution of this document is the step-by-step deduction of the equations from the system's voltages and currents. The deduction is made for both linear and non-linear singlephase systems. The detail of the calculation for the active, reactive and apparent power and also the calculation of the power factor and harmonic distortion are presented. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Este artículo tiene como objetivo mostrar el detalle del Standard IEEE 1459-2010 para sistemas monofásicos. Este Standard tiene como objetivo cuantificar la potencia de los sistemas eléctricos; sin embargo, no muestra el detalle de la deducción de las ecuaciones partiendo del esquema circuital. Por lo que la contribución de este documento es la deducción paso a paso de las ecuaciones partiendo de los voltajes y corrientes del sistema. La deducción se realiza tanto para sistemas monofásicos lineales como para sistemas monofásicos no lineales. Se presenta el detalle del cálculo para la potencia activa, reactiva y aparente y también el cálculo del factor de potencia como de la distorsión armónica.

In a previous paper the authors compared the AC-AC converters, useful for the frequency regulation in hydroelectric microplants varying the power dissipated in ballasts loads, with the new proposal consisting in a bridge three-phase rectifier using diodes with a serial switch with the load that is switched with symmetric angle. The paper showed that the aforementioned rectifier accomplishes to improve the power factor at the generator output, except for low power consumed by users, near to its minimal value. A way to solve this problem consists in to use three bridge single-phase rectifier using diodes with a serial switch with the load that is switched with symmetric angle. As a consequence, the objective of this article is to carry out a comparison between the aforementioned single-phase rectifier and the AC-AC converter, regarding the power factor at the output of the electric generator of hydroelectric micro-plants that regulate frequency by means of the ballast-load method.

Este trabajo se desarrolló en la Central Eléctrica 10 de Octubre de Nuevitas con el objetivo de evaluar los riesgos que afectaron el factor de potencia disponible. A partir de una serie histórica de reportes de averías durante 11 meses, en cada uno de los subprocesos de generación, se determinaron los niveles de riesgos y el número de prioridad de estos y se realizó una evaluación cuantitativa del efecto potencial de cada riesgo en el factor de potencia disponible. Los resultados obtenidos muestran que a nivel de central, los principales riesgos obtenidos se concentraron en los salideros en los economizadores, la falla subiendo carga y las vibraciones en turbinas, los cuales se presentan en las tres unidades evaluadas. En cuanto a subprocesos, aunque generación de vapor no presentó los mayores niveles de fallas, su impacto sobre la energía indisponible representó más del 50% de todas las indisponibilidades de la central.

Many of hydroelectric micro-plants, useful for the electricity production at intricate regions, operate in autonomous regimen. Therefore, it is necessary to accomplish the control of frequency. One way to control the frequency is varying the power dissipated in ballast loads employing AC-AC converters. These converters consume reactive power, contributing to aggravate the power factor at the generator output. An alternative in order to avoid the deterioration of the power factor is the use of a bridge three-phase rectifier using diodes with a serial switch with the load that is switched with symmetric angle. As a consequence, the objective of this article is to carry out a comparison between the aforementioned three-phase rectifier and the AC-AC converter, regarding the power factor at the output of the electric generator of hydroelectric micro-plants that regulate frequency by means of the ballast-load method.

En este artículo se analiza, por medio de simulaciones, fuentes de alimentación multietapas de corriente pulsante para leds de alto brillo utilizados en iluminación de estado sólido. Estas fuentes consisten en un rectificador de onda completa con 1 a 8 etapas de corriente pulsante. Como los circuitos no utilizan condensadores ni inductores, presentan ventajas con respecto a las fuentes conmutadas, tales como: simplicidad, bajo costo, larga vida útil, alto factor de potencia, protección contra sobretensiones y posibilidad de ser integrado en un chip; además no produce interferencia electromagnética. La metodología utilizada consiste en modelar la fuente de alimentación y los leds o chips de leds (COB-LEDs), los cuales se conmutan de acuerdo a los cambios del voltaje de línea. Los resultados muestran que al utilizar un número de etapas de corriente constante entre 5 y 8, se obtienen eficiencias entre el 86% y 91%, los factores de potencia se mantienen por encima de 0,996, la distorsión armónica total está por debajo del 9% y se cumple con la norma IEC 61000-3-2, clase C, la cual está referida al contenido máximo porcentual de armónicos en equipos de iluminación.

El entregar un servicio eléctrico de calidad es el principal objetivo de las empresas distribuidoras de energía. Existen problemas de afección en la distribución de energía y uno de ellos son los efectos negativos causados por los armónicos presentes en las cargas lineales y no lineales utilizadas por clientes residenciales e industriales, afectándose directamente en forma negativa el factor de potencia. En este trabajo se mide el factor de potencia producido por cargas típicas que se encuentran en áreas residenciales por medio de un medidor inteligente basado el uso de SBC (Single Board Computer), como son la Raspberry Pi y el Arduino. Además, se evalúan los efectos producidos por este factor de potencia para luego determinar su influencia en la distorsión de voltaje en un sistema de distribución.

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Este artículo presenta un resultado de investigación financiado con recursos propios en el que se expone un modelo en espacio de estados de un rectificador trifásico controlado active front end. Utilizando este modelo se deriva una ley de control orientado al voltaje (VOC), enfocado en el comportamiento como carga resistiva, factor de potencia unitario, el cual es probado mediante simulación usando el Toolbox SimPowerSystem en Simulink de Matlab®.

El reciente reemplazo de la iluminación del túnel sub fluvial Uranga - Silvestre Begnis, que une las ciudades de Paraná y Santa Fe en la República Argentina, ha planteado una serie de interrogantes técnicos respecto del reemplazo por nuevas tecnologías de iluminación. En esta obra, 4.200 tubos fluorescentes T8 de 36 W fueron reemplazados por tubos de nueva Tecnología LED 14 W. El reemplazo se fundamentó en la necesidad de reducir el consumo energético y lograr una reducción de los costos operativos. Entre las principales hipótesis antes de la obra, se evaluó un incremento de la distorsión armónica total, a partir de conectar cargas no lineales. Entre las especificaciones del pliego de obra se indicaron límites máximos de THD tolerables. Sin embargo, no se tuvo en cuenta la THD original propia del uso de balastos electromagnéticos con tubos fluorescentes. En este trabajo se muestran las mejoras detectadas en los parámetros de calidad eléctrica, a partir de la utilización de equipos LED con características adecuadas. Los resultados muestran una notable mejora del factor de potencia, con valores cercanos a 0,9 y una reducción del contenido armónico a niveles tan bajos como 18 %. Como efecto negativo se detectó la presencia de modulación de HF en la señal de corriente en el análisis individual de cada equipo. Sin embargo, en la instalación masiva es posible observar una notable reducción de la señal de pulsado propia de la configuración del driver.

The recent replacement of the illumination of the under fluvial tunnel Uranga - Silvestre Begnis, that joins the cities of Paraná and Santa Fe in the Argentinean Republic, has raised a number of technical questions regarding the replacement for new lighting technologies. In this work, 4200 fluorescent tubes T8 of 36w were replaced by new technology LED tubes of 14w. The replacement was based on the need to reduce energy consumption and achieve a reduction in operating costs. Among the main hypothesis before the work, an increase in the total harmonic distortion from connecting nonlinear loads was evaluated. Among the specifications statement work maximum permissible THD limits were indicated. However, the original THD of the use of electromagnetic ballasts with fluorescent tubes was not taken into account. This work shows the improvements detected in the parameters of electrical quality from the use of LED equipment with suitable characteristics. The results show a remarkable improvement of power factor with values close to 0.9 and a reduction of the harmonics content to levels as low as 18%. As a negative effect, the presence of HF modulation was detected in the current signal in the individual analysis of each equipment. However, in the mass installation it is possible to observe a noticeable reduction of the pulse signal characteristic of the driver configuration. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

This work was developed in the Central Electric 10 of Octubre, Nuevitas; in order to assess the risks affecting the power factor available. From a historical series of reports faults for 11 months, in each of the threads generation, risk levels and the priority number of these were determined and a quantitative assessment of the potential effect of each risk it was held at the available power factor. The results show that at central, the main risks obtained were concentrated in the leaks in the economizers, the failure load and vibration up in turbines, which are presented in the three units evaluated. As for threads, but no steam generation had the highest levels of failures, its impact on the restricted energy represented more than 50% of all outages power plant. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Due to lack of diagnostic and predictive to assess the effectiveness of compensation and predict the critical operation of capacitor banks, failures that lead to the correction of the power factor is not performed so occur effective. Integrating a system of data acquisition, programmable logic controller, a friendly interface and a communication protocol Modbus, when testing, the contribution of each step was obtained and determined, indirectly, its effect on the current of each one phase. The relative error obtained was 0.03 kVAr step and 1.6 kVAr for the bank, being permissible to be less than the margin of effectiveness of 75% expected to consider the step is damaged or not. The validation of the system in a real bank in operation, deviations from the expected value were within the expected range, being feasible to be applied in electrical installations lacking a monitoring and diagnostics of installed banks. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

This work aimed to improve the system of monitoring and control of the total Management Technology of Efficiency Energy from the perspective of the knowledge cycle in order to promote the sustainability of the results. The effectiveness of proposed changes through monitoring and control of the quality indicators of electricity the National Center for Applied Electromagnetism in the period 2006 to 2016 divided into two stages was demonstrated. The indicators studied: voltage, voltage harmonic distortion and power factor showed significant progress regarding the standard and the initial stage. Evidenced by eliminating low voltage, with the decrease of 4% in the amount of the annual electricity bill, with reduced CO2 emissions, without reducing the level of activity. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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En el artículo se presentan la comparación de la modelación de los elementos en las redes eléctricas en presencia de armónicos superiores de corriente y tensión. Se muestra que en el cálculo de los regímenes de trabajo de la red, resulta necesario considerar el efecto piel (Skin Effect) y las corrientes de Eddy. Al tener en cuenta estos elementos, el error en los cálculos del consumo de energía eléctrica se reduce en gran medida. Se programó una herramienta computacional (DYCSE) para determinar el flujo armónico por el método de Gauss-Seidel que fue comparado con el cálculo realizado por el software Easy Power que utiliza la técnica de inyección de corriente y así demostrar la factibilidad de uso del DYCSE a partir del grado de coincidencia en los resultados obtenidos por ambos método en un esquema patrón.

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Se presentan los inconvenientes de la potencia reactiva y a partir de allí se realiza la modelación matemática de los efectos económicos de ésta, aplicable a sistemas de suministro eléctrico. Los efectos tomados en cuenta son: los costos de inversión de los bancos de capacitores, los gastos de amortización de los bancos, los gastos de pérdidas de energía activa de los bancos, los beneficios por la mejora del factor de potencia, incluida la reducción de pérdidas de energía activa en el sistema, así como los beneficios por la liberación de la capacidad de carga, para el caso de empresas donde este aspecto pueda representar un atractivo económico. Para el análisis de los estados de carga antes y después de la compensación se utilizan algoritmos de flujos de potencia trifásicos, con el empleo de modelos de gráficos de carga ajustados, como aspecto novedoso. Estos efectos, de acuerdo con el sistema de tarifas eléctricas de Cuba, son integrados en una función de análisis económico, en este caso el Valor Actual Neto (VAN), la cual sirve de base para el planteamiento del problema de optimización, que puede derivar en la correcta selección de los dispositivos compensadores.The inconveniences of the reactive power are presented and from this are carried out the mathematical models of its economic effects applicable to secondary power systems. The effects taken into account are: the costs of the capacitors banks, the expenses of paying-off to the banks, the expenses of power losses to the banks, the benefits for the improvement of the power factor, included the reduction of power loss in the system, as well as the benefits for the liberation of the load capacity, to the case of companies where the latest aspect can represent an economic attractiveness. For the analysis after and before compensation, are consider load flow algorithm witch load model adjust. According to electrical tariff structures in Cuba, these effects are integrated in a function of economic analysis, for this case the net actual value, which serves as base for the position of the optimization problem, which can derive in the correct selection of the devices compensators.

Este trabajo presenta dos técnicas de control de corriente para convertidores trifásicos de voltaje trabajando como rectificadores controlados, operando con factor de potencia unitario. El primer algoritmo está basado en la escogencia del mejor vector natural, entre los 7 vectores espaciales naturales del convertidor de dos niveles de voltaje trifásico, mediante una función de costo. El segundo está basado en el cómputo y síntesis del vector espacial óptimo de convertidores trifásicos tal que el se obtiene el vector que proporciona un mínimo absoluto de la función de costo. El primer algoritmo es un método sencillo que controla muy bien el factor de potencia y presenta una considerable compensación del contenido armónico. El segundo algoritmo provee una nueva formula cerrada para calcular el vector de voltaje óptimo aplicado al convertidor. Para este segundo método se necesita generar la señal de control con un modulador de ancho de pulso para así controlar directamente la corriente de línea permitiendo seguir la referencia de corriente. Las simulaciones y resultados experimentales muestran las ventajas del algoritmo propuesto.

Los motores asincrónicos trifásicos no siempre operan a plena carga y por lo tanto, el factor de potencia y la eficiencia se ven afectados. Determinar estos valores a diferentes cargas, es la base para programas ahorro en la industria y los servicios. En este trabajo se presentan procedimientos para la estimación del factor de potencia y la eficiencia a cargas parciales, con una precisión acorde a los propósitos ingenieriles, baja invasividad y sin implicar para el usuario complejidades de equipamiento o de adquisición y procesamiento de datos. Se ofrecen distintas variantes para la estimación del factor de potencia y la eficiencia, según los datos con que se cuente. Se comparan los resultados de los métodos propuestos con la información de catálogos comerciales. Se realiza un análisis con motores de distinta potencia y velocidad, que demuestra que se logra buena precisión para los propósitos señalados. Three phase induction motors are rarely operating at full load and, in consequence, power factor and efficiency are affected. Determining these values for different partial loads is needed for energy saving programs in industrial and service enterprises. In this work, procedures are given for power factor and efficiency estimation at different loads. These procedures are low or not-invasive, have a good precision for engineering purposes, and do not require neither complex equipment nor complicated acquisition and processing data systems Different ways for estimating the before mentioned parameters, depending on the known data, are given. The results of the proposed procedures are compared with those of manufacturer catalogs. A comparative analysis considering motors of different output power and speed is done, and it shows that the results are enough accurate for the established purposes.

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This paper proposes the control of an AC/DC boost converter with power factor correction using input and output power balance. The operation of the AC/DC converter is presented and the firing sequence of the converter is set is established. As a main contribution, the power balance is presented to obtain the amplitude of the input reference current that allows controlling the DC voltage output. Hysteresis band control for the input current is used, allowing the quick functioning of the control strategy. The proposed hysteresis band control works quickly and allows working in a wide operating range. Experimental results which validate the proposed control are presented. [ABSTRACT FROM AUTHOR]