Calidad de energía y consumo eléctrico Industrial

La calidad de la energía impacta la fiabilidad industrial, ejemplos como caídas de voltaje, armónicos, altos consumos de energía, desbalances de corriente entre otras anomalías pueden provocar sobrecalentamiento de máquinas y fallas prematuras generando paros no planificados y pérdida de producción.

Para prevenir las fallas eléctricas es necesario el diagnostico industrial con analizadores y registradores de consumo eléctrico trifásicos de alta precisión.

Anomalías en calidad de energía eléctrica y problemas de consumo eléctrico

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Fallas eléctricas vs consecuencias en procesos industriales

Falla crítica

Consecuencias

Sobretensiones transitorias (Transformador)

Rayos o maniobras en red provocan picos que rompen aisladores y aislamientos.

Cortocircuitos internos y fallas a tierra (Transformador/Subestación)

Corrientes muy altas calientan devanados, degradan aislamiento y disparan protecciones.

Sobrecarga / desequilibrio de fases (Motores)

Un balance imperfecto en cargas trifásicas genera sobre corriente en una fase, elevando temperatura y daños en bobinados.

Distorsión armónica elevada (Motores/VFD)

Armónicos adicionales se disipan en calor dentro de motores y transformadores, reduciendo eficiencia y vida útil.

Reflejos PWM y pulsos de conmutación (VFD/Variadores)

Impulsos de alta frecuencia desde VFD pueden superar el aislamiento de bobinados, ocasionando rupturas en el devanado.

Caídas de tensión / Sags (Bombas/Compresores)

Grandes picos de arranque o fallas en la carga provocan caídas de tensión que pueden interrumpir equipos sensibles o causar reinicios.

Fallas de control o protecciones (Refrigeración/Iluminación)

Mal funcionamiento de PLCs o disyuntores provoca paro de cámaras frigoríficas o disparo de circuitos de alumbrado (pérdida de producción).

Sobrecalentamiento por alta demanda (Hornos/Procesos térmicos)

Un consumo excesivo de multiples cargas al mismo tiempo puede generar incrementos de temperaturas en cables o transformadores secundarios.

Interrupciones breves y flicker (Toda industria)

Oscilaciones de voltaje repentinas (p.ej. al arrancar un motor) producen parpadeo en iluminación y posibles reinicios de equipos electrónicos.

Fallas de generadores/sincronización (Generadores de emergencia)

Al estabilizar la generación, se producen transitorios de frecuencia /voltaje que pueden disparar protecciones o dañar conectores.

Ejemplos generales:

  • En transformadores las sobretensiones causadas por rayos o conmutaciones y los cortocircuitos internos son causas comunes de avería. 
  • En motores industriales, el desequilibrio de fases y los armónicos elevados acortan la vida útil del bobinado. 
  • En refrigeración industrial, fallos eléctricos como cortocircuitos o sobrecargas en compresores pueden detener la cadena de frío. 

Cada una de estas fallas críticas requiere un análisis detallado de los parámetros eléctricos para su diagnóstico y corrección. 

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En conclusión, la medición de consumo y calidad de energía con analizadores trifásicos es crítica en mantenimiento industrial, los problemas o fallas (elevaciones, caídas, armónicos, transitorios etc.) provocan paradas no planificadas, daño a equipos y elevados costos de operación.

 

Herramientas como los analizadores y registradores trifásicos HIOKI PQ3198, AEMC 8345, FLUKE 1775, permiten detectar y cuantificar estas anomalías eléctricas en tiempo real, habilitando acciones correctivas y preventivas.

En concreto invertir en mediciones precisas incrementa la confiabilidad del sistema eléctrico: reduce imprevistos, optimiza el consumo de energía y prolonga la vida de los equipos, manteniendo la planta segura y eficiente.

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FLUKE PVA1500 HE2

Analizador fotovoltaico

El analizador fotovoltaico puede evaluar sistemas de hasta 1500 Vdc / 30 Acc, identificando las siguientes anomalías:

  1. Pérdida de eficiencia en paneles solares: Detecta degradación o defectos que afectan la generación de energía.
  2. Desbalance en cadenas fotovoltaicas: Identifica variaciones de rendimiento entre módulos conectados en serie.
  3. Fallas en inversores solares: Diagnóstica problemas en la conversión de energía para un mantenimiento rápido y eficaz.
  4. Conexiones defectuosas: Localiza puntos de alta resistencia o interrupciones en el cableado fotovoltaico.

ADT 227 HART

Calibrador de procesos

El calibrador simplifica y optimiza el mantenimiento en los sistemas de control, automatización y ayuda a identificar:

  1. Fallas en sensores y transmisores: diagnostica y calibra dispositivos para asegurar lecturas precisas de presión, temperatura, flujo, entre otros.
  2. Errores en la configuración de instrumentos: permite configurar y ajustar parámetros de instrumentos HART en campo, optimizando su funcionamiento.
  3. Pérdida de control en sistemas automatizados: asegura la precisión de los dispositivos de control, reduciendo riesgos de fallos en procesos industriales.

FLIR VS80

Videoscopio

El videoscopio cuenta con siete opciones de sondas IP67, brindando flexibilidad para adaptarse a prácticamente cualquier tipo de inspección, permitiendo prevenir o detectar los siguientes inconvenientes.

  1. Inspección de componentes internos: identifica daños, desgaste o suciedad en tuberías, motores y sistemas cerrados.
  2. Fallas en sistemas mecánicos: detecta grietas, corrosión o deformaciones en partes internas de máquinas.
  3. Tiempo excesivo de desmontaje: reduce la necesidad de desarmar equipos para inspección, ahorrando tiempo y costos.
  4. Pérdida de productividad: previene paradas innecesarias al realizar diagnósticos rápidos y precisos.»

AEMC 6550

 Medidor de Aislamiento

El megger o medidor de aislamiento, ayuda a prevenir las siguientes fallas:

  1. Degradación del aislamiento: detecta pérdidas en la calidad del aislamiento eléctrico antes de que causen cortocircuitos.
  2. Fallas en motores y transformadores: identifica problemas de aislamiento que pueden generar sobrecalentamiento o fallas en bobinados.
  3. Descargas eléctricas accidentales: previene riesgos para el personal al garantizar un aislamiento adecuado en cableado
  4. Ineficiencia energética: detecta pérdidas de corriente por fallos en el aislamiento, mejorando el rendimiento del sistema.»

FLUKE 810

Analizador de vibraciones

El analizador por medio de su sensor triaxial, muestra en pantalla, la escala con indicaciones de gravedad de la avería (leve, moderada, grave, crítica) y puede detectar:

  1. Desequilibrio en rotores: detecta desequilibrios en piezas giratorias que generan vibraciones excesivas y desgaste.
  2. Desgaste en cojinetes y rodamientos: localiza daños en componentes clave antes de que provoquen fallas mayores.
  3. Juego mecánico excesivo: diagnostica problemas como holguras en acoplamientos y uniones mecánicas.
  4. Vibraciones estructurales: detecta resonancias o vibraciones anómalas que afectan el rendimiento y la seguridad.»

FLIR E96

Camara termográfica

La cámara termográfica con resolución 640 x 480 píxeles, puede identificar con claridad los siguientes problemas en proceso:

  1. Calentamiento excesivo de equipos eléctricos: detecta sobrecalentamiento en tableros, motores y conexiones eléctricas, previniendo posibles fallos.
  2. Pérdidas de eficiencia en sistemas de aislamiento: identifica fugas de calor en sistemas de aislamiento térmico, lo que permite mejorar la eficiencia energética.
  3. Fallas en componentes mecánicos: monitorea cambios de temperatura en cojinetes y rodamientos, previniendo daños por fricción o falta de lubricación.
  4. Desbalance térmico en sistemas HVAC: ayuda a identificar problemas en sistemas de climatización, como flujo de aire irregular o componentes defectuosos.

HIOKI FT6041

Telurómetro

El telurómetro nos permite detectar las siguientes fallas:

  1. Mala conexión a tierra: identifica deficiencias en la conexión a tierra que pueden poner en riesgo la seguridad.
  2. Fallas en la protección contra descargas eléctricas: verifica la efectividad de las protecciones contra descargas para evitar daños en equipos y personas.
  3. Interferencia en señales y sistemas de comunicación: detecta problemas de tierra que pueden afectar la transmisión de datos y señales.
  4. Desgaste de la red de puesta a tierra: mide y monitorea la resistencia de tierra para anticipar el deterioro y realizar mantenimiento preventivo.

HIOKI PQ3100

Analizador calidad de energia

El analizador de energia electrica es un equipo para solucionar las siguientes dificultades en planta:

  1. Pérdidas de energía: identifica ineficiencias y desperdicio energético en la red.
  2. Interrupciones y caídas de tensión: detecta caídas y picos de voltaje que pueden afectar equipos sensibles.
  3. Armónicos en la corriente: mide distorsiones armónicas que pueden dañar equipos eléctricos.
  4. Desbalance de fases: identifica desequilibrios en las fases que afectan el rendimiento de motores y otros equipos trifásicos.
  5. Picos de voltaje transitorios: detecta transitorios que pueden reducir la vida útil de equipos eléctricos y electrónicos. «

FLUKE-831

Alineador de ejes por laser

El alineador de ejes por láser es ideal para maquinaria rotativa, que es es susceptible de sufrir desalineación. facilita el mantenimiento predictivo y correctivo en plantas industriales al reducir el tiempo de inactividad y mejorar la confiabilidad de los equipos. Ademas contribuye a resolver los siguientes problemas:

  1. Desgaste prematuro de equipos: reduce el desgaste en cojinetes, engranajes y otros componentes.
  2. Vibraciones excesivas: minimiza las vibraciones que pueden dañar equipos y estructuras.
  3. Consumo excesivo de energía: mejora la eficiencia energética al reducir la resistencia en el funcionamiento.
  4. Costos elevados de mantenimiento: reduce el número de intervenciones correctivas y el tiempo de inactividad no planificado.