Medidor de Energia Electrica

CURSO : INSTALACIONES ELECTRICAS DOCENTE : Ing. César Augusto Llana Yufra TEMA : MEDIDORES DE ENERGIA ELECTRICA

CICLO :

2009 - II

ALUMNO : HUANSHA VILLANUEVA DEYVI

061.0709.582

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MEDIDOR DE ENERGIA ELECTRICA I.

INTRODUCCION

En la actualidad la energía eléctrica es uno de los principales factores que rige la vida moderna, y los sistemas de medición de energía juegan un papel preponderante en la relación económica entre las empresas generadoras, transmisoras y distribuidoras de energía y los consumidores.

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II. OBJETIVOS  Objetivos generales: a) Estudiar los medidores de energía eléctrica  Objetivos específicos: a) Definir al medidor de energía eléctrica. b) Conocer los tipos de medidores de energía eléctrica. c) Conocer el mecanismo de funcionamiento de los medidores de energía eléctrica. d) Reconocer el buen funcionamiento de los medidores de energía eléctrica. e) Aprender la lectura el medidor de energía eléctrica. UNASAM

III.

MARCO TEORICO

a) Medidor de energía eléctricade energía eléctrica, son aparatos usados para la Los medidores medida del consumo de energía. El medidor de energía eléctrica es el aparato que contabiliza la energía en las líneas y redes de corriente alterna, tanto monofásica como trifásica. La medición o contabilización de la energía eléctrica se efectúa teniendo como unidad de medida al kilovatio-hora (kW.h). Todos los medidores tienen un numerador ciclométrico o de display que registra el consumo de energía eléctrica del cliente en kW.h.

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b) CLASIFICACIÓN DE LOS MEDIDORES DE ENERGÍA ELÉCTRICA Existen varios tipos de medidores dependiendo de su construcción, tipo de energía que mide, clase de precisión y conexión a la red eléctrica. Entre los diferentes tipos de medidores de energía eléctrica, existen dos que son los más solicitados:

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El medidor de inducción: El de mayor aplicación en las viviendas.

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El medidor electrónico: Por lo general se usa en los grandes consumos. UNASAM

1. MEDIDORES ELECTROMECÁNICOS: 

Llamados también medidores de inducción, compuesto por un conversor electromecánico (básicamente un vatímetro con su sistema móvil de giro libre) que actúa sobre un disco, cuya velocidad de giro es proporcional a la potencia demandada, provisto de un dispositivo integrador.

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2. MEDIDORES ELECTROMECÁNICOS CON REGISTRADOR ELECTRÓNICO: 

El disco giratorio del medidor de inducción se configura para generar un tren de pulsos (un valor determinado por cada rotación del disco) mediante un captador óptico que censa marcas grabadas en su cara superior. Estos pulsos son procesados por un sistema digital el cual calcula y registra valores de energía y de demanda. El medidor y el registrador pueden estar alojados en la misma unidad o en módulos separados.

3. MEDIDORES TOTALMENTE ELECTRÓNICOS: 

La medición de energía y el registro se realizan por medio de un proceso análogo – digital (sistema totalmente electrónico) utilizando un microprocesador y memorias. A su vez, de acuerdo a las facilidades implementadas, estos medidores se clasifican como:

Medidores de demanda: Miden y almacenan la energía total y una única demanda en las 24h (un solo periodo, una sola tarifa).

Medidores multitarifa: Miden y almacenan energía y demandas en diferentes tramos de tiempo de las 24 hrs. A los que le corresponden diferentes tarifas (cuadrantes múltiples). Pueden registrar también la energía reactiva, un factor de potencia, y parámetros especiales adicionales.

4. Medidores Trifásicos Y Monofásicos  El medidor trifásico es utilizado para conexiones trifásicas (cuenta con tres cables de ingreso), que alimentan potencias superiores a 6 kW y que permiten el funcionamiento de motores eléctricos y artefactos como: termas, cocinas eléctricas, hornos eléctricos, etc.  El medidor monofásico es utilizado para conexiones monofásicas (cuenta con dos cables de ingreso), que alimentan potencias inferiores a 6 Kw.

c) Funcionamiento: El medidor electromecánico utiliza dos juegos de bobinas que producen campos magnéticos; estos campos actúan sobre un disco conductor magnético en donde se producen corrientes parásitas.  La acción de las corrientes parásitas producidas por las bobinas de corriente sobre el campo magnético de las bobinas de voltaje y la acción de las corrientes parásitas producidas por las bobinas de voltaje sobre el campo magnético de las bobinas de corriente dan un resultado vectorial, tal que, producen un par de giro sobre el disco. Es par de giro es proporcional a la potencia consumida por el circuito. 

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El disco esta soportado en campos magnéticos y soportes de rubí para disminuir la fricción, un sistema de engranes transmite el movimiento del disco a las agujas que cuentan el numero de vueltas del medidor. A mayor potencia más rápido gira el disco, acumulando más giros conforme pasa el tiempo. Las tensiones máximas que soportan los medidores eléctricos son de aproximadamente 600 voltios y las corrientes máximas pueden ser hasta 200 amperios. Cuando las tensiones y las corrientes exceden estos límites se requieren transformadores de medición de tensión y de corriente.

d) INSPECCIÓN DE LOS MEDIDORES DE ENERGÍA ELÉCTRICA

La prueba de potencia: 

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Esta prueba Consiste en un ensayo que verifica la exactitud del medidor mediante la comparación de los valores de potencia medidos simultáneamente con un instrumento desconocido y otro conocido (preferentemente patrón) para conocer el error del primero. En caso que los valores de error obtenidos estén fuera del rango que permita la norma, el medidor será considerado defectuoso y se actuara en consecuencia. Existen varios métodos para realizar esta tarea y la elección de uno de ellos dependerá básicamente del instrumental y personal disponible, de la precisión requerida y de la cantidad y el tipo de equipos a inspeccionar por periodo.

En este instructivo presentaremos un método clásico: La prueba de potencia por medio de wattimetro patrón y cronómetro utilizado cuando hay necesidad de verificar el medidor en su lugar de instalación (in situ) y no es posible interrumpir el suministro eléctrico del cliente.

A. MEDICIÓ N 

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El objetivo es medir simultáneamente la potencia del circuito y cronometrar el tiempo que tarda en girar un numero N de vueltas el disco del medidor. Para medir la potencia se conectará el instrumento (en nuestro caso un Nanovip) según lo indicado en el siguiente circuito:

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Y si se trata de un medidor trifásico, la potencia total será la suma de las potencias de las tres fases:

Se seleccionara una cantidad adecuada de vueltas N y se cronometrará el tiempo T que tarda el disco del medidor en cumplir con esta cantidad de revoluciones.

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B. CONSTANTE DEL MEDIDOR 

Para medidores electromecánicos la constante se define como el valor que expresa la relación entre la energía registrada por el medidor y el correspondiente número de revoluciones del rotor, por ejemplo, en revoluciones por kilowatt hora (rev/kWh) o watt hora por revolución (Wh/rev).

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Para medidores electrónicos es el valor que expresa la relación entre la energía registrada por el medidor y el valor correspondiente dado por la salida de ensayo. Si este valor es un número de impulsos, la constante será expresada en impulsos por kilowatt hora (imp/kWh) o watt hora por impulso (Wh/imp).

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El medidor utilizado en este ejemplo es un Landis & Gyr tipo CG71 de fabricación española y su constante es 300 rev/kWh.

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C. CÁLCULO DE LA POTENCIA La potencia del medidor se calculará como:

Donde: N: es la cantidad de revoluciones del disco o pulsos contabilizados en el ensayo K: es la constante del medidor expresada en rev/kWh. T: es el tiempo en segundos que tarda el disco en rotar N vueltas.

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Determinación del error Una vez calculada la potencia del medidor Pm y medida la potencia total PT se proceda el cálculo del error relativo con la siguiente fórmula:

Donde: Error (%): es el error relativo porcentual del medidor Pm: es la potencia registrada por el medidor calculada con los giros del disco. PT: es la potencia medida con el instrumento.

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D. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS De la medición surgen los siguientes valores: Tensión = 198 V Corriente = 6,70 A Potencia activa = PT = 1,33 kW Factor de Potencia = 1

El ensayo del medidor arrojó los siguientes resultados: N = 10 vueltas T = 84 segundos K = 300 rev/kWh 22 UNASAM

Por lo que la potencia Pm se calculará como:

Con este dato y la potencia medida PT realizamos el cálculo del error:

Verificamos que la prueba de potencia arrojó un error de +7,36 %. Este resultado nos indica que el medidor estaría registrando en exceso un 7,36%. Del análisis de la fórmula de cálculo de error surge inmediatamente que los valores negativos de error nos indican un registro de energía en defecto y los positivos un registro en exceso. UNASAM

e.

LECTURA DEL MEDIDOR

Medidor de relojes Cuenta con cuatro carátulas que indican, de izquierda a derecha, millares, centenas, decenas y unidades. Para leer un medidor, se toma el menor de los números entre los cuales se encuentre la aguja. Si la aguja se encuentra sobre un número, se debe ver la siguiente carátula a la derecha para determinar el número correcto

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MEDIDOR DIGITAL Este tipo de medidor permite realizar las lecturas del consumo de energía eléctrica con mayor facilidad, sólo leyendo los dígitos de izquierda a derecha. Por ejemplo: el medidor de la figura marca 1000 kWh.

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Para llevar un control de su consumo, identifique la lectura actual de su medidor y anótela, luego tome la lectura al día siguiente a la misma hora, reste estos dos valores y obtendrá el consumo del día.

La cantidad de energía eléctrica que consume un artefacto depende de la potencia del artefacto y de la cantidad de horas que se utiliza. El consumo de energía se mide en kilowatt hora (kW.h). Se calcula mediante la siguiente expresión:

Energía (kW.h) = Potencia (kW) x Tiempo (h) UNASAM

EJEMPLO: 

Un televisor de 21” tiene una potencia aproximada de 90 watts (90W = 90/1000 kW = 0,09 kW). Si se utiliza cinco horas al día: • El consumo diario de energía es 0,45 kW.h: Energía (kW.h) = (0,09 kW) x (5 h) = 0,45 kW.h • El consumo mensual aproximado de energía será 13,5 kW.h: (0,45 kW.h) x (30) = 13,5 kW.h • Si consideramos una tarifa de 0,35 S/./kW.h , el consumo mensual de energía de 13,5 kW.h significa S/. 4,73. (13,5 kW.h) x (0,35 S/./kW.h) = S/. 4,73 • Ahora, considerando el IGV (19%) significa una facturación (sólo por el consumo de un televisor) de S/. 5,62. (S/. 4,73) x (1,19) = S/. 5,62 UNASAM

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IV. a) b) c)

d)

e)

CONCLUSIONES Los medidores de energía eléctrica, son aparatos usados para la medida del consumo de energía eléctrica. La gran variedad de medidores presentes en el mercado permiten elegir al usuario el más adecuado según su necesidad y economía. El mecanismo de funcionamiento de los medidores es similar en todos los modelos, algunos han ido mejorando en función a la facilidad de registro de la energía consumida y la lectura de estos. Los medidores con un funcionamiento defectuoso, registran valores de consumo con un exceso, es decir no registran lo consumido realmente, es por eso que se debe pedir la inspección de estos a la empresa prestadora del servicio. Saber la lectura de nuestros medidores es importante para poder contabilizar nuestro consumo, y no ser engañados. UNASAM

V.   

BIBLIOGRAFÍA http://www.afinidadelectrica.com.ar/articulo.php?IdArticulo=141 http://www.distriluz.com.pe/electrocentro/04_cliente/info04.html http://www.codensa.com.co/documentos/6_26_2007_12_25_17_ PM_GENERALIDADES%207.4.pdf

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"Un optimista ve una oportunidad en toda calamidad, un pesimista ve una calamidad en toda oportunidad“ Winston Churchill