¿Importa dónde medimos el voltaje en una instalación industrial a gran escala?

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Entonces, digamos que tenemos un gran taller con varias máquinas trifásicas de alto consumo de energía que están muy alejadas unas de otras. Si medimos el voltaje de la red en uno de los enchufes, ¿podríamos utilizarlo para calcular con precisión el consumo de cada una de las otras máquinas, solo midiendo su corriente?

Lo que estoy tratando de entender es si podemos tener un sistema de monitoreo de consumo de energía distribuido no intrusivo como el Open Energy Monitor , donde el voltaje instantáneo se mide solo en un punto y luego se multiplica con cada una de las corrientes para obtener el consumo de energía instantáneo.

Tengo la creencia de que en un entorno industrial, esto no sería preciso debido a las distancias más largas entre los aparatos, los picos de voltaje más grandes y las mayores inductancias de las líneas de transferencia. Estoy en lo correcto?

    
pregunta DimP

2 respuestas

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Depende del nivel de precisión que requiera.

Fuera del brazalete, esperaría que la medición de voltaje de un solo punto introdujera alrededor del 10% de error en las mediciones de potencia en puntos remotos.

Un sistema de distribución de LV correctamente diseñado (Australia: monofásico de 230 VAC, trifásico de 415 VAC) debe mantener la caída de voltaje de estado estable en aproximadamente el 10%. Eso significa que no debe haber más del 10% de diferencia de voltaje entre la alimentación y los terminales de carga. (10% no es un límite obligatorio, más bien una regla de oro).

El cambio de fase no parece ser un problema. En caso de duda, busque algunas impedancias típicas de cable (como las que se encuentran en un estándar como AS / NZS 3008, o el catálogo de un fabricante de cables, es decir, Nexans / Olex o Prysmian). Puede usar las impedancias del cable para calcular la caída de voltaje y el cambio de fase para su corriente de carga dada.

En alta tensión (3.3 kV, 11 kV) realmente no hay mucha caída de voltaje en los tendidos de cable. Espero que la medición de voltaje de un solo punto funcione bien aquí. (Esto es, de hecho, cómo se hace. Vea a continuación.)

Con respecto a los picos de voltaje que afectan su medición: no se preocupe por eso. Está midiendo el consumo de energía (kilovatios-hora) no la potencia instantánea (kW). Los picos promedian a lo largo del tiempo.

Para perspectiva, los transitorios de voltaje del arranque del motor generalmente desaparecen en 10 segundos. Hay 86,400 segundos en un día. Los transitorios de voltaje no afectarán sus mediciones de potencia.

Nota: en la práctica, las mediciones de potencia normalmente se toman en el extremo corriente arriba del circuito, en el panel de control / centro de control del motor.

Para MCC de bajo voltaje, cada medidor obtiene una conexión directa a los conductores de fase. Los medidores se pueden construir para medir 240 VCA directamente sin problemas.

Para MCC de alto voltaje, el voltaje es demasiado alto para medir directamente. Se proporciona un solo transformador de voltaje (es decir, 3.3 kV / 110 V) para escalar los voltajes hasta un nivel medible. Esa tensión escalada de 110 V se distribuye a todos los medidores en el cuadro de distribución.

La medición no se realiza en el extremo descendente (donde están los enchufes) porque generalmente es un entorno expuesto, sujeto a muchos abusos y daños.

    
respondido por el Li-aung Yip
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La corriente de pozo será la misma en cualquier punto del sistema, pero la caída de voltaje entre el servicio y la carga afectará la lectura de kW que toma en el servicio frente a la carga. Por lo tanto, depende del PROPÓSITO que tenga en mente para esta medición. Si el propósito es determinar el efecto que tiene cualquier carga en particular en el aspecto financiero de su consumo de energía, entonces lo único que importa es la medición tomada en el mismo punto que la medición de la utilidad, que será la entrada de servicio. Si mide kW en la carga, DESPUÉS de la caída de voltaje, entonces el número tomado allí aparecerá más bajo, principalmente porque no va a incluir las pérdidas de calor óhmicas en los cables (es decir, la caída de voltaje). Pero desde el punto de vista de los ingresos, esa máquina está causando esa pérdida de calor óhmica, por lo que DEBE incluirse en el costo de la energía de esa máquina. Sin embargo, si los cables tienen el tamaño correcto, ese número puede ser muy pequeño, no tan significativo.

    
respondido por el J. Raefield

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