ArticlePDF Available

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo proponer el diseño de aplicaciones, mediante una interfaz gráfica, basada en el software libre Scilab, que permiten el análisis de los armónicos en los sistemas eléctricos industriales. Para comprobar su utilidad se toma como caso de estudio el sistema industrial de Sonangol – Namibe. Los resultados son el desarrollo de cinco aplicaciones, que permiten, a partir de la mejora del factor de potencia, diseñar tres propuestas de filtros pasivos, para su posterior análisis en el sistema industrial. Se propone poder analizar el efecto que tienen las cargas no lineales conectadas a la red y su mitigación, evitando con esto problemas de sobretensiones y sobrecorrientes, que afecten, por ejemplo, el aislamiento sólido de los cables y las bobinas de las máquinas eléctricas, por lo que se considera de gran utilidad práctica para los ingenieros de las industrias. Este tipo de software es generalmente de licencia privada, con un alto costo de adquisición, por lo que sus semejantes, en licencia libre, permiten un mayor alcance entre los estudiantes y especialistas a fines.
Ingeniería Energética, 2022, vol. 43, n.1, enero/abril, e2302
Centro de Investigación y Pruebas Electroenergéticas, Facultad de Ingeniería Eléctrica,
Universidad Tecnológica de La Habana, José Antonio Echeverría, Cujae
ISSN 1815-5901 RNPS- 1958
Cómo citar este artículo:
Maykop Pérez Martínez, et al. Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de armónicos en sistemas industriales.
2022, vol. 43, n. 1, enero/abril. ISSN:1815-5901.
Sitio de la revista: http://rie.cujae.edu.cu/index.php/RIE
1
TEORICO EXPERIMENTAL
Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de
armónicos en sistemas industriales
Development of applications in Scilab software for the analysis of harmonics in
industrial systems
Maykop Pérez Martínez 1, *, Josnier Ramos Guardarrama 1, Raimundo Carlos Silvério Freire 2, Daniel Barrios Gonzales3
1
Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría, Cujae. Cuba.
2
Universidad Federal de Campina Grande, Brasil.
3
Universidad de Zaragoza. Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón. España.
*Autor de correspondencia: maykop@electrica.cujae.edu.cu
Recibido: 4 de noviembre del 2021 Aprobado: 23 de febrero del 2022
Licencia de uso y distribución Creative Commons Reconocimiento-No Comercial 4.0 Internacional
RESUMEN/ABSTRACT
El presente trabajo tiene como objetivo proponer el diseño de aplicaciones, mediante una interfaz gráfica, basada en el software libre
Scilab, que permiten el análisis de los armónicos en los sistemas eléctricos industriales. Para comprobar su utilidad se toma como caso
de estudio el sistema industrial de Sonangol – Namibe. Los resultados son el desarrollo de cinco aplicaciones, que permiten, a partir
de la mejora del factor de potencia, diseñar tres propuestas de filtros pasivos, para su posterior análisis en el sistema industrial. Se
propone poder analizar el efecto que tienen las cargas no lineales conectadas a la red y su mitigación, evitando con esto problemas de
sobretensiones y sobrecorrientes, que afecten, por ejemplo, el aislamiento sólido de los cables y las bobinas de las máquinas eléctricas,
por lo que se considera de gran utilidad práctica para los ingenieros de las industrias. Este tipo de software es generalmente de licencia
privada, con un alto costo de adquisición, por lo que sus semejantes, en licencia libre, permiten un mayor alcance entre los estudiantes
y especialistas a fines.
Palabras clave: armónicos, filtros pasivos, carga no lineal, Scilab, sistemas industriales, estudio de caso.
The objective of this work is to propose the design of applications, through a graphical interface, based on the free software Scilab,
which allow the analysis of harmonics in industrial electrical systems. To verify its usefulness, the industrial system of Sonangol -
Namibe is taken as a case study. The results are the development of five applications, which allow, from the improvement of the power
factor, to design three proposals for passive filters, for their subsequent analysis in the industrial system. It is proposed to be able to
analyze the effect of non-linear loads connected to the network and their mitigation, thus avoiding problems of overvoltage’s and
overcurrent’s, which affect, for example, the solid insulation of cables and coils of electrical machines, for what is considered of great
practical use for industrial engineers. This type of software is generally licensed privately, with a high acquisition cost, so that its
peers, in free license, allows a greater reach among students and specialists for purposes.
Key works: harmonics, passive filters, nonlinear load, Scilab, industrial systems, case study.
INTRODUCCIÓN
La aparición de la electrónica revolucionó los conceptos relacionados con la electricidad, ya que los equipos de medición electrónicos
comenzaron a reducir los errores asociados con ellos a una fracción mínima en comparación con los equipos electromecánicos. Las
microcomputadoras comenzaron a tener un procesamiento más rápido, se crearon nuevas interfaces, se popularizó el concepto de
comunicación a distancia, y la electrónica permitió reducir sustancialmente el volumen físico de los dispositivos eléctricos, además de
aumentar su eficiencia.
Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de armónicos en sistemas industriales
Maykop Pérez Martínez y otros
Ingeniería Energética, 2022, vol. 43, n. 1, enero/abril, e2302, ISSN 1815-5901 2
Sin embargo, el desarrollo de estos equipos con tecnologías extremadamente económicas trajo problemas al sistema eléctrico, ya que
se basan en elementos no lineales en su construcción. Las cargas no lineales contaminan con corrientes distorsionadas a la fuente a la
que están conectadas y, una vez conectadas a la red, pueden cambiar la forma de onda de tensión en el punto de acoplamiento común
donde se conectan varias cargas de diferentes consumidores.
Tales corrientes o tensiones no deseadas reciben el nombre de señales armónicas, las cuales se unen a la forma de onda de tensión y
corriente ocasionando en esta una distorsión, debido en mayor parte, como ya se mencionó, al uso de equipos que basan su
funcionamiento en dispositivos electrónicos que realizan conmutaciones a alta frecuencia en su condición nominal de funcionamiento.
El uso creciente de equipos basados en electrónica de potencia despierta la importancia de la relación entre esta área de la ingeniería
eléctrica y la calidad de la energía eléctrica. A pesar de proporcionar un control eficiente del flujo de energía, estas cargas producen
tensiones y/o corrientes armónicas que conducen a un aumento de las perturbaciones causadas por la distorsión armónica en los sistemas
eléctricos, lo que resulta en una peor calidad de la energía eléctrica[1-2].
En ese sentido,[3-6], refieren, que cuando existen en una red eléctrica fuentes emisoras de corrientes armónicas, provocan efectos
nocivos en los sistemas eléctricos que dependen de la intensidad relativa de las fuentes emisoras y se resumen en, problemas de
funcionamiento en dispositivos electrónicos de regulación, tanto de potencia como de control, mal funcionamiento en dispositivos
electrónicos de protección y medición, interferencias en sistemas de comunicación y telemando, sobrecalentamiento de los equipos
eléctricos (motores, transformadores, generadores, etc.) y en los conductores eléctricos con la disminución consecuente de la vida útil
de los mismos e incremento considerable de pérdidas de energía, fallo de los condensadores de potencia y efectos de resonancia que
amplifican los problemas mencionados anteriormente y pueden provocar accidentes eléctricos, fallas destructivas de equipos de
potencia o mal funcionamiento y el efecto sobre el factor de potencia es el de disminuirlo ya que aumenta la potencia aparente total
generada, producto del aumento del valor RMS de la corriente o la tensión.
Para analizar como afirma [7], los efectos provocados por los armónicos, se utilizan índices que cuantifican el nivel de contaminación
armónica de las ondas. Para el análisis, los índices se comparan con los límites de valores dados por las normas o con los valores de
soporte de los dispositivos.
La IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) y CENELEC (Comité Europeo de Normalización Electrotécnica) han establecido
normas que limitan las perturbaciones de baja frecuencia en redes industriales y domésticas.
El objetivo principal de las normas es proporcionar una guía común para que todas las partes involucradas trabajen juntas a fin de
garantizar la compatibilidad entre los aparatos de uso final y los sistemas de distribución de electricidad. De acuerdo con [8-9], los
principales estándares que rigen los límites de armónicos son:
IEEE 519-1992,
IEC 61000:
IEC 61000-2-2,
IEC 61000-3-2,
IEC 61000-3-4,
IEC 61000-3-6,
NRS 048-2
EN50160.
En resumen, las normas abordan los requisitos de calidad de suministro para los proveedores, por lo que definen los niveles de tensiones
característicos específicos que deben entregar los distribuidores de energía eléctrica y los métodos para evaluar el cumplimiento del
suministro.
Los límites de tensión y/o corriente de armónico se determinan, de manera general, como un porcentaje de la tensión o la corriente de
la componente fundamental. Se aplican a sistemas alimentados con baja o media tensión, es decir para tensiones de hasta 35 kV. La
distorsión armónica total de que incluye todos los armónicos hasta 40, no debe superar el 8%.
Por todo lo anteriormente planteado, es necesario medir el contenido de armónicos del sistema industrial para determinar una forma de
mitigar los problemas de distorsión armónica.
En correspondencia [5; 10; 11], plantean que existen varias técnicas para la corrección de la distorsión armónica en las redes eléctricas,
unas son para bloquear el paso de los armónicos que fluyen hacia los equipos sensibles como son los equipos electrónicos, los cuales
quedan protegidos de la influencia de los mismos, aunque estas corrientes armónicas sigan circulando por el resto de la red.
Otra medida son los dispositivos que tienden a absorber la corriente armónica, los cuales se confinan para circular por zonas limitadas
de la red, preferentemente circunscritas a los focos emisores de las mismas. Y la otra forma es vivir con el problema, pero protegido
esto se hace cuando se toman medidas de sobredimensionamiento, recurriendo incluso hasta diseños especiales, cuando se tienen
sometidos equipos y conductores al flujo de corrientes armónicas, se pretenden minimizar sus efectos nocivos provocados por su
distorsión armónica. En general las técnicas que se emplean hacen la función de un filtro.
Los filtros se instalan en el sistema para absorber o bloquear los armónicos de corriente o tensión, proporcionando una ruta de baja o
alta impedancia para estos armónicos. Con esto se logra el objetivo principal, que es reducir la amplitud de una o más frecuencias de
corrientes y/o tensiones armónicas. Además, los filtros de armónicos también pueden compensar la energía reactiva del sistema con la
consecuente mejora del factor de potencia del sistema. En otras palabras, los bancos de condensadores normalmente utilizados para la
corrección del factor de potencia se utilizan en la constitución de los filtros, minimizando las inversiones necesarias.
En ese sentido se plantea por [4], que los filtros deben ser ubicados lo más cerca posible del punto donde se generan los armónicos.
Dentro de las aplicaciones más frecuentes de los filtros armónicos son para instalaciones de potencias medias y altas, en donde incluye
variadores de velocidad, hornos de inducción y rectificadores, además de sistemas donde requieran corregir el factor de potencia.
Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de armónicos en sistemas industriales
Maykop Pérez Martínez y otros
Ingeniería Energética, 2022, vol. 43, n. 1, enero/abril, e2302, ISSN 1815-5901 3
Por otro lado, de acuerdo con [12], actualmente existen comercialmente muchos paquetes computacionales que pueden calcular
armónicos en cualquier sistema eléctrico de potencia. En la información de ayuda de cada software se pueden encontrar especificaciones
sobre el método de cálculo y sobre cómo son modelados los diversos componentes de la red.
Además de un software comercial, es posible programar un método de cálculo de armónicos específicamente para un sistema eléctrico
industrial, sea en el dominio de la frecuencia o el tiempo en programas de código abierto como Scilab.
En ese sentido autores como [13 - 17], plantean la necesidad e importancia de utilizar softwares libres donde se puedan realizar trabajos
prácticos que enriquezcan y mejoren la enseñanza de la ingeniería eléctrica y por ende el trabajo de los ingenieros en las industrias.
El software libre es aquel que respeta la libertad de los usuarios y de la comunidad, presentado cuatro libertades esenciales:
Libertad para ejecutar el programa en cualquier sitio, con cualquier propósito y para siempre.
Libertad para estudiarlo y adaptarlo a las necesidades. Esto exige el acceso al código fuente.
Libertad de redistribución.
Libertad para mejorar el programa para publicar las mejoras, desde luego que se necesita conocer el código fuente. [17], Scilab
es un software libre matemático con muchas prestaciones, entre ellas; tener un lenguaje de programación de alto nivel, muy
útil en la matemática ingenieril y disponible para Linux, Mac y Windows. Se le considera un clon de Matlab con funciones
similares. También, Scilab es catalogado como un lenguaje de programación con objetos dinámicos. Scilab, incluye cientos
de funciones especializadas para computación numérica, organizadas en librerías llamadas toolboxes” que cubren muchas
áreas como simulación, sistemas y control, optimización y procesamiento de señales.
En base a lo anteriormente planteado el objetivo general de este trabajo es diseñar aplicaciones con interfaz gráfica a partir de las
prestaciones que brinda el software Scilab, para el empleo del análisis de los armónicos en los sistemas industriales. Como caso de
estudio en este trabajo, se analizan los armónicos generados por un gran consumidor industrial expuesto por [18], el cual permitió
validar y desarrollar las herramientas propuestas mediante la metodología propuesta, que consistió de manera general en el diseño de
tres propuestas de filtros pasivos a partir del análisis de la mejora del factor de potencia.
El texto fue organizado con el fin de presentar inicialmente de manera general la situación actual del tema abordado, con el fin de
exponer la necesidad del desarrollo de herramientas computacionales mediante la utilización de softwares libres, insertando al lector
en el contexto actual, en lo que se refiere al conocimiento paulatino de las perturbaciones armónicas en los sistemas eléctricos
industriales, llevándolo al punto de análisis de armónicos de un sistema eléctrico industrial usando simulación por computadora, con
el fin de su implementación práctica.
MATERIALES Y MÉTODOS
Para poder desarrollar el objetivo de la presente investigación, fue necesario la constatación de los estudios teóricos existentes y la
búsqueda de los conocimientos científicos acumulados en torno al análisis de los modelos de los diferentes elementos que conforman
al sistema eléctrico, para lo que se consultaron, un total de 25 referencias bibliográficas, además de catálogos y normas técnicas, lo que
permitió junto al estudio de caso presentado por [18], desarrollar las aplicaciones aquí propuestas mediante la metodología presentada
en la figura 1.
Detección de síntomas de
pert urbacio nes ar món ica s
Obtención de la
información del
Sistema Industrial
Medici one s d e
potencia activa,
reac tiva , factor
de potencia y
tensión nomi nal
Análisis de la
me jora d el factor
de poten cia
Cálc ulo d e los
parámetros de los
filtros propuestos
Cálc ulo d e la
potencia reactiva
para la
comp ensació n
Análisis de los
resultados a partir de
las simulaciones
Selección de la mejor
variante para su
imple men tación
práctica
Selección de los
modelos para la
simulación
Fig. 1. Procedimiento seguido para la elaboración de las aplicaciones en el software libre Scilab.
Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de armónicos en sistemas industriales
Maykop Pérez Martínez y otros
Ingeniería Energética, 2022, vol. 43, n. 1, enero/abril, e2302, ISSN 1815-5901 4
DISCUSIÓN Y RESULTADOS
Modelos de los elementos del sistema eléctrico para simulación de armónicos
De acuerdo con [19-20], los elementos del sistema eléctrico para la simulación de armónicos deben ser adecuados para representar las
características y respuestas que cada uno de estos tiene ante la circulación de corrientes armónicas por la red.
En ese sentido y de acuerdo con los estudios realizados por [21-23], se tomó para la simulación de las cargas no lineales del sistema
industrial una fuente de tensión constante para cada frecuencia armónica, como se muestra en la figura 2.
Fig. 2. Modelo del sistema industrial para la elaboración de las aplicaciones en el software libre Scilab.
Con el objetivo de analizar cuanto afectan los armónicos generados por el sistema industrial al sistema eléctrico de potencia se tomó a
la salida del sistema industrial una carga igual a 10 veces la carga para la componente fundamental del sistema industrial, obtenida a
partir de las mediciones de potencia activa y reactiva, donde la resistencia representa la parte activa y la inductancia la reactiva, los
parámetros se calculan de acuerdo con las ecuaciones (1) y (2).
2
U
RP
(1)
2
U
XQ
(2)
Para el diseño de los filtros pasivos propuestos se consultaron autores como[21; 24; 25], los cuales plantean que los filtros se diseñan
de acuerdo al tipo de distorsión armónica, ya sea para suprimir los armónicos que genera alguna carga no lineal para que la distorsión
no llegue a la fuente, o para suprimir la distorsión armónica que se encuentran ya en la tensión de la fuente para que no afecte a las
cargas que se necesitan conectar en la red eléctrica.
Presentación del diseño de las aplicaciones desarrolladas
A partir del análisis anterior se desarrollaron cinco aplicaciones, como ya se mencionó en el software libre Scilab, las cuales tienen
como objetivo facilitar una herramienta de trabajo, desde la simulación, para los ingenieros de las industrias que les permita realizar el
análisis del diseño de los filtros para la supresión de armónicos a partir de la propuesta de la mejora del factor de potencia y de esta
forma obtener la mejor variante para su implementación práctica.
En la figura 3 se muestra la interfaz gráfica de la aplicación que, a partir de los valores de potencia activa, factor de potencia, factor de
potencia deseado y tensión nominal del sistema industrial, se realice una propuesta de mejora del factor de potencia mostrando la
potencia reactiva que tendrá el sistema después de la compensación y la potencia reactiva del banco de condensadores necesaria a
instalar para lograr el factor de potencia deseado.
También se brinda el cálculo de la capacitancia que tendrá los condensadores a instalar, y a partir de esta le permite al ingeniero diseñar
un filtro pasivo (serie, paralelo, pasa altos) en función de este valor y el orden del armónico que se desea eliminar.
Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de armónicos en sistemas industriales
Maykop Pérez Martínez y otros
Ingeniería Energética, 2022, vol. 43, n. 1, enero/abril, e2302, ISSN 1815-5901 5
Fig. 3. Interfaz gráfica de la aplicación para la mejora del factor de potencia y el diseño de filtros pasivos.
Posteriormente después de obtenido los parámetros del diseño del filtro seleccionado se desarrollaron tres aplicaciones, una para cada
filtro, que brindan a través de la simulación el comportamiento de la característica de impedancia de los filtros en función de la
frecuencia, verificándose cuál sería la frecuencia de resonancia de la propuesta y si está cumple con la frecuencia del armónico que se
desea eliminar, en las figuras 4, 5 y 6, se muestran la interfaz gráfica para el filtro pasivo serie, paralelo y pasa altos respectivamente.
Fig.4. Interfaz gráfica de la aplicación del diseño del filtro serie.
Fig.5. Interfaz gráfica de la aplicación del diseño del filtro paralelo.
Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de armónicos en sistemas industriales
Maykop Pérez Martínez y otros
Ingeniería Energética, 2022, vol. 43, n. 1, enero/abril, e2302, ISSN 1815-5901 6
Fig. 6. Interfaz gráfica de la aplicación del diseño del filtro sintonizado pasa altos.
En la figura 7, se muestra la interfaz gráfica de la aplicación que brinda la posibilidad de analizar el efecto que tienen los armónicos
producidos en un sistema eléctricos industrial que presenta un gran número de cargas no lineales sobre el sistema eléctrico y como
estos pueden ser eliminados a partir de la utilización de filtros.
A partir de los resultados anteriores sesimula el filtro instalado en el sistema eléctrico industrial, facilitando las curvas de tensión y
corriente, la distorsión armónica total de corriente y tensión y el factor de potencia mejorado todos estos resultados antes y después
de instalado el filtro. Facilitando al ingeniero realizar un análisis desde la simulación de las ventajas proporcionadas con la
instalación del filtro seleccionado antes de su implementación práctica.
Fig. 7. Interfaz gráfica de la aplicación análisis de armónicos en sistemas eléctricos industriales.
Análisis de los resultados
Con el objetivo de comprobar la utilidad de las herramientas, se aplicarán al sistema industrial estudiado por [18]. De acuerdo con los
autores, las principales cargas encontradas en la instalación son: lámparas fluorescentes, lámparas de vapor de mercurio, lámparas de
vapor de sodio, carga motora, compuesta por motores asincrónicos en su mayoría, y equipamiento de oficina principalmente
computadoras. Se obtuvo la siguiente información:
Factor de potencia (fp): 0,85
Potencia activa total (kW): 243 kW
Corriente total: 490 A
Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de armónicos en sistemas industriales
Maykop Pérez Martínez y otros
Ingeniería Energética, 2022, vol. 43, n. 1, enero/abril, e2302, ISSN 1815-5901 7
Tensión nominal: 220 V
Frecuencia nominal: 50 Hz
Se plantea además que se generan armónicos de corriente de orden 3er, 5to, 7mo y 9no, siendo la característica de la corriente en el punto
de entrada de la subestación:
00 00
0
( ) 490cos(314 31,5 ) 123cos(3 314 145 ) 87,6 cos(5 314 114,6 ) 64cos(7 314 1,75)
53cos(9 314 115,4 ) A
it t t t t
t


Análisis de la mejora del factor de potencia y diseño de los filtros
Para realizar este análisis se supondrá que el factor de potencia deseado será de 0,96, un factor de calidad de 50 y como se plantea
por [18], se eliminará el armónico de orden 3, se analizarán tres variantes de diseño de filtros.En la figura 8, se muestran los
resultados, a modo de ejemplo de la variante 1,de la interfaz gráfica de la herramienta, los resultados generales de la compensación,
como se pueden observar son:
Potencia reactiva antes de la compensación: 150,6 kvar
Potencia reactiva después de la compensación: 70,9 kvar
Potencia reactiva del banco de condensadores: 79,7 kvar
Capacitancia: 5240 µF
En la tabla 1, se muestra el resultado del diseño de los parámetros de los filtros para las tres variantes implementadas.
Fig. 8. Resultados de la herramienta para la mejora del factor de potencia y el diseño de los parámetros del filtro paralelo.
Tabla 1. Diseño de los parámetros de los filtros implementados
Inductancia Resistencia
Variante 1: filtro paralelo 0,214 mH 1,34 mΩ
Variante 2: filtro serie 0,214 mH -
Variante 3: filtro pasa altos 0,214 mH 1,34 mΩ
De los resultados de la tabla 1, se deben aclarar que los valores obtenidos para el caso de la inductancia y la capacitancia están acorde
a la bibliografía consultada, en el caso de la resistencia, muchos estudios plantean que es directamente proporcional al costo del filtro,
es decir, a la calidad de los materiales constructivo del filtro, expresado de otra manera depende de la calidad de los elementos
almacenadores de energía, no obstante se recomienda que para la implementación práctica del filtro, el valor de la resistencia sea diez
veces más chiquita que la resistencia obtenida para el modelo del sistema eléctrico industrial , en este caso particular 20 mΩ.
Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de armónicos en sistemas industriales
Maykop Pérez Martínez y otros
Ingeniería Energética, 2022, vol. 43, n. 1, enero/abril, e2302, ISSN 1815-5901 8
Se recomienda una vez seleccionada la resistencia, a partir de este criterio para su implementación práctica, simularla en las
herramientas propuesta para obtener el comportamiento real del filtro en el sistema eléctrico industrial. En el ejemplo desarrollado se
dejará la resistencia obtenida en la simulación con lo cual se considera no se pierde generalidad, pues el objetivo es comprobar la
funcionalidad de las herramientas para los análisis propuestos.
A modo de ejemplo se muestra la característica de frecuencia de la variante 2, en la figura 9, con el objetivo de comprobar la frecuencia
de resonancia del filtro serie para el armónico seleccionado para su mitigación. En la cual el punto de concavidad coincidirá con la
frecuencia de resonancia del filtro, 942 rad/s para este caso.
Fig. 9. Comprobación de la frecuencia de resonancia del filtro serie tomado como ejemplo.
Análisis de los armónicos del sistema industrial con los filtros implementados
Después de mejorado el factor de potencia y diseñadas las variantes de los filtros implementados en las herramientasdel sistema
eléctrico industrial tomado como ejemplo, se pasará a analizar el efecto de estos en el sistema industrial a partir de las mediciones de
las corrientes armónicas, en la figura 10 a), se muestra la interfaz gráfica con la entrada de los datos para la selección del filtro pasa
altos que será tomado como ejemplo para el análisis, se debe aclarar que para la entrada de las mediciones se abrirá una ventana en la
cual el usuario entrará los datos de forma matricial como se indica en la figura 10 b).
Fig. 10. a) Interfaz gráfica de la herramienta para el análisis y filtrado de armónicos en el sistema industrial.
Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de armónicos en sistemas industriales
Maykop Pérez Martínez y otros
Ingeniería Energética, 2022, vol. 43, n. 1, enero/abril, e2302, ISSN 1815-5901 9
Fig. 10. b) Entrada de las mediciones de las corrientes armónicas.
De la figura 10 a), se puede observar que la distorsión armónica total de corriente antes de la implementación del filtro era de 35%,
después de implementado el filtro disminuyó a 4%; de igual manera ocurre con la distorsión armónica de tensión antes de la
implementación del filtro era de 117%, una vez implementado el filtro disminuye al 16%.
También puede observarse que el factor de potencia real mejorado después de implementado el filtro es de 0,92 aproximadamente.
En correspondencia con los resultados anteriores en la figura 11, se muestra la salida de las curvas de tensn y corriente antes y después
de implementado el filtro pasa altos, observándose como para un ciclo de simulación las curvas después de implementado el filtro se
asemejan a una sinusoide pura el cual es el resultado esperado.
Fig. 11. Curvas de tensión y corriente a la salida del sistema industrial antes y después de la implementación del filtro pasa altos.
CONCLUSIONES
Con la realización de este trabajo se pudo comprobar que las herramientas desarrolladas en su primera versión, presentan una gran
utilidad práctica para los ingenieros de las industrias y estudiantes, pues no solo ayudan al análisis de la mejora del factor de potencia,
sino también al diseño de los parámetros de tres variantes de filtros, para su posterior análisis en el sistema industrial. Además, le brinda
la posibilidad de realizar estudios referentes a qué armónico eliminar a partir de los resultados, que se deseen obtener, referentes a cuál
es el armónico que más afecta la instalación, lo que se considera de gran utilidad práctica. Se permite el acceso a estas herramientas de
forma gratuita, para apoyar a un mayor alcance, de aquellos que no pueden costear herramientas semejantes.
Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de armónicos en sistemas industriales
Maykop Pérez Martínez y otros
Ingeniería Energética, 2022, vol. 43, n. 1, enero/abril, e2302, ISSN 1815-5901 10
REFERENCIAS
[1] L. Astudillo Mora, A. Vásquez Vega y J. Rojas Serrano, ``Implementación de un filtro pasivo para compensación armónica
y corrección del factor de potencia´´. Revista Científica, vol. 20, n. 1, 3-11, ISSN: 1665-0654,» 2016. [En línea]. Available:
https://www.redalyc.org/journal/614/61447568001/61447568001.pdf . [Último acceso: 2022].
[2] M. Pérez Martínez, J. Ramos Guardarrama, Y. Rodríguez Domínguez, M. Canasí Piñeiro, E. Díaz Alfonso y D. García del
Sol, ``Estudio por medio de Scilab de los armónicos en los Sistemas Eléctricos de Potencia aplicado a un caso de estudio´´.
Universidad Tecnológica de la Habana José Antonio Echeverría, ISBN: 978-959-216-605-9, 2021. [En línea]. Available:
https://www.researchgate.net/publication/355089435_Estudio_por_medio_de_Scilab_de_los_armonicos_en_los_Sistemas_El
ectricos_de_Potencia_aplicado_a_un_caso_de_estudio . [Último acceso: 2022].
[3] J. Rodríguez Bravo, ``Identificación de patrones de comportamiento de armónicos en circuitos de distribución´´. Trabajo de
diploma, Facultad de Ingeniería Eléctrica, Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas,Cuba,» 2017. [En línea].
Available: https://dspace.uclv.edu.cu/handle/123456789/7995 . [Último acceso: 2021].
[4] D. O. Fabian Malvaceda y R. C. Palián Flores, ``Estudio de los Armónicos y sus efectos en los Transformadores de Potencia,
Trabajo de Investigación, Facultad de Ingeniería, Universidad Tecnológica de Perú,´´ 2019. [En línea]. Available:
https://repositorio.utp.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12867/2316/Denys%20Fabian_Raul%20Palian_Trabajo%20de%20Inve
stigacion_Bachiller_2019.pdf?sequence=1&isAllowed=y . [Último acceso: 2021].
[5] M. S. Esparza González, J. A. Mata Guerrero y L. A. Castañeda Ramos, ``Las cargas no Lineales, su Repercusión en las
Instalaciones Eléctricas y sus soluciones´´. Conciencia Tecnológica, No. 32, ISSN: 1405-5597,» 2006. [En línea]. Available:
http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=94403211 . [Último acceso: 2021].
[6] J. Cruz Bacardi, A. Escalante Oliva y M. Pérez Martínez, ``El diseño del suministro eléctrico, un estudio de caso´´, Revista
pedagogía profesional, Vol. 19, No. 1, ISSN 1684-5765, 2021. [En línea]. Available:
https://www.researchgate.net/publication/349604311_El_diseno_del_suministro_electrico_un_estudio_de_caso . [Último
acceso: 2022].
[7] H. R. Estigarribia B., ``Armónicos en líneas de baja tensión, Monografía,´´ 2009. [En línea]. Available:
https://1library.co/document/ydmoenjy-i-armonicos-en-lineas-de-baja-tension-hector-r-estigarribia-b.html . [Último acceso:
2021].
[8] J. Clavijo Cabello, «Nuevos estándares de calidad de producto eléctrico en la distribución y la nueva forma de moritorealos.
División Ingeniería de Electricidad, Chile,» 2017. [En línea]. Available: https://www.cigre.cl/wp-
content/uploads/2017/07/JULIO_CLAVIJO.pdf . [Último acceso: 2021].
[9] Elspec, «Conociendo la Norma IEC 61000,» 2021. [En línea]. Available: https://www.elspec-ltd.com/conociendo-la-norma-
iec-61000-4-30-clase-a/?lang=es . [Último acceso: 2021].
[10] J. M. Gers, «Teoría y diseño de filtros de armónicos en sistemas eléctricos. Investigación aplicada e innovación. Vol 2, No. 1,
ISSN:1996-7551,» 2008. [En línea]. Available: https://app.tecsup.edu.pe/file/sga/documentos/revistaIi/Ii_3/3.pdf . [Último
acceso: 2021].
[11] P. Montero Robina y F. Gordillo Álvarez, «Detección y supresión de armónicos de bajo orden en la corriente eléctrica.
Departamento de Ingeniería de Sistemas y Autom atica, Universidad de Sevilla, XL Jornadas de Automática. ISBN: 978-84-
9749-716-9,» 2019. [En línea]. Available: http://hdl.handle.net/2183/23790 . [Último acceso: 2021].
[12] C. A. Barrera Singaña y A. D. Valenzuela Santillán, «Métodos de simulación de armónicos en sistemas eléctricos de potencia.
Revista ITECKNE - Universidad Santo Tomás, Seccional de Bucaramanga, Colombia, Vol. 17 No. 2, ISSN: 2339-3483,»
2020. [En línea]. Available: http://www.scielo.org.co/pdf/itec/v17n2/1692-1798-itec-17-02-73.pdf . [Último acceso: 2021].
[13] M. Pérez Martínez, Y. Rodríguez Domínguez y J. Ramos Guardarrama, «Simulación con Matlab. ISBN: 978-959-261-346-
1,» 2019. [En línea]. Available: https://www.researchgate.net/publication/331438458_Simulacion_con_matlab . [Último
acceso: 2021].
[14] Z. S. López Collazo y M. Pérez Martínez, «Empleo del simulador Edison como herrramienta didáctica para el aprendizaje de
los circuitos eléctricos. Tecnología educativa, Vol. 5, No.1, ISSN: 2519-9436,» 2020. [En línea]. Available:
https://tecedu.uho.edu.cu/index.php/tecedu/article/view/205/147 . [Último acceso: 2021].
[15] M. Pérez Martínez, J. Santos Baranda, A. Santos Fuentefria y Z. S. López Collazo, «III Congreso Virtual Argentino e
Iberoamericano de Tecnología y Educación. Potencialidades de la app EveryCircuit en las asignaturas de circuitos eléctrico,»
2020. [En línea]. Available: https://www.researchgate.net/profile/Maykop-Perez-
Martinez/publication/353273445_III_Congreso_Virtual_Argentino_e_Iberoamericano_de_Tecnologia_y_Educacion_Potenci
alidades_de_la_app_EveryCircuit_en_las_asignaturas_de_circuitos_electrico/links/60f079bcfb568a7098b1de09/III-
Congreso-Virtual-Argentino-e-Iberoamericano-de-Tecnologia-y-Educacion-Potencialidades-de-la-app-EveryCircuit-en-las-
asignaturas-de-circuitos-electrico.pdf . [Último acceso: 2021].
[16] M. Pérez Martínez, Z. S. López Collazo, J. Santos Baranda y A. Santos Fuentefria, «Potencialidades de la app EveryCircuit en
las prácticas de laboratorio de Circuitos Eléctricos en la carrera de ingeniería eléctrica de la Universidad Tecnológica de La
Habana, Modelling in Science Education and Learning, Vol. 14 No.2, ISSN: 1988-3145,» 2021. [En línea]. Available:
https://doi.org/10.4995/msel.2021.15005 . [Último acceso: 2021].
Desarrollo de aplicaciones en el software Scilab para el análisis de armónicos en sistemas industriales
Maykop Pérez Martínez y otros
Ingeniería Energética, 2022, vol. 43, n. 1, enero/abril, e2302, ISSN 1815-5901 11
[17] M. Pérez Martínez, Z. S. López Collazo y J. Ramos Guardarama, «Potencialidades del software Scilab en el proceso de
enseñanza - aprendizaje de la signatura de circuitos eléctricos. Tecnología educativa, Vol. 6 , No. 1, ISSN: 2519-9436,» 2021.
[En línea]. Available: https://tecedu.uho.edu.cu/index.php/tecedu/article/view/259/201 . [Último acceso: 2021].
[18] M. Pérez Martínez y I. Teixeira Lemba, «Proposta de estudo das harmónicas no Sistema Industrial Sonangol – Namibe a
partir de seu levantamento elétrico. Revista de Ingeniería Energética, Vol 39, No. 2. ISSN 1815-5901,» 2018. [En línea].
Available: http://scielo.sld.cu/pdf/rie/v39n2/rie09218.pdf . [Último acceso: 2021].
[19] M. Simonazzi, A. Campanini, L. Sandrolini y C. Rossi, «Design Procedure Based on Maximum Efficiency for Wireless
Power Transfer Battery Chargers with Lightweight Vehicle Assembly. Revista Energies, Vol.15, No.70, ISSN: 1996-1073,»
2022. [En línea]. Available: https://doi.org/10.3390/ . [Último acceso: 2022].
[20] M. Mora Barajas y P. Bañuelos Sánchez, «Contaminación armónica producida por cargas no lineales de baja potencia:
modelo matemático y casos prácticos. Revista Ingeniería Investigación y Tecnología. Vol. 11. No. 2. ISSN1405-7743,» 2010.
[En línea]. Available: http://www.scielo.org.mx/pdf/iit/v11n2/v11n2a6.pdf . [Último acceso: 2022].
[21] A. Alzate Gómez, D. Murillo Yarce y R. L. Silva Cárdenas, «Prototipo para la compensación de armónicos en sistemas
trifásicos. Revista Tecnura, Vol. 20, No.50, ISSN: 2248-7638,» 2016. [En línea]. Available:
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwi8rv_Jh_P1AhWVRDABHVZ1BSs
QFnoECAUQAQ&url=http%3A%2F%2Fwww.redalyc.org%2Fpdf%2F2570%2F257049511008.pdf&usg=AOvVaw3vkDyx
bAgmfCv1Qiae6qzB . [Último acceso: 2022].
[22] L. J. Marrero Rodríguez, «Caracterización de la calidad de la energía en circuitos eléctricos de distribución. Revista de
Ingeniería Energética. Vol. 38, No. 3, ISSN 1815-5901,» 2017. [En línea]. Available:
http://scielo.sld.cu/pdf/rie/v38n3/rie02317.pdf . [Último acceso: 2022].
[23] J. M. Llanos Ávila, «Análisis de la respuesta de los sistemas lineales mediante diversas técnicas, incluyendo el análisis de
Fourier para un filtro pasabajas de primer orden. Revista Educación en Ingeniería. Vol. 6, No. 32, ISSN 1900-8260,» 2021.
[En línea]. Available: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=8111606 . [Último acceso: 2022].
[24] J. D. Mora Sánchez y Y. J. Cevallos Chavez, «Estudio y análisis de calidad de la energía enfocado en nivel de armónicos en el
sistema eléctrico de la subestación enfriadora 1de holcim Ecuador planta Guayaquil. Trabajo de diploma. Universidad
Politécnica Salesiana, Ecuador,» 2014. [En línea]. Available: https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/6848/1/UPS-
GT000654.pdf . [Último acceso: 2021].
[25] P. F. Aguirre Topa, «Mitigación de la distorsión armónica de un SEP mediante filtros pasivos sintonizados modelado en
Matlab. Trabajo de diploma. Universidad Politécnica Salesiana,» 2016. [En línea]. Available:
https://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/12905 . [Último acceso: 2021].
CONFLICTO DE INTERESES
Los autores declaran que no existen conflictos de intereses
CONTRIBUCIÓN DE LOS AUTORES
Maykop Pérez Martínez: https://orcid.org/0000-0003-3073-1675
Recolección de datos. Participó en el análisis de los resultados, redacción del borrador del artículo la revisión crítica de su contenido
y en la aprobación final.
Josnier Ramos Guardarrama: https://orcid.org/ 0000-0002-8796-8481
Recolección de datos. Diseño de la investigación. Análisis de los resultados
Raimundo Carlos Silvério Freire: https://orcid.org/0000-0002-5395-7143
Recolección de datos. Diseño de la investigación. Análisis de los resultados
Daniel Barrios Gonzales: https://orcid.org/0000-0003-1466-5719
Recolección de datos. Diseño de la investigación. Análisis de los resultados
... Com a ajuda do computador, o trabalho em laboratório pode ser muito mais eficiente, pois o tempo gasto no processamento de dados e sua análise matemática pode ser automatizado e isso permite que os professores dediquem mais tempo à interpretação dos experimentos realizados. A critério do autor da referência [17], e com o qual os autores concordam, a simulação elétrica mostra-se uma ferramenta de apoio de enorme importância para a compreensão do funcionamento dos circuitos, bem como a formação de valores da profissão. Por um lado, a simulação permite verificar o funcionamento de circuitos para os quais, pela sua complexidade, o seu estudo teórico "à mão" é trabalhoso. ...
Article
Full-text available
The objective of this work is to propose a system of laboratory practices for the subjects of Electrical Circuits in the Electrical Engineering career of the Technological University of Havana, José Antonio Echeverría from the use of free software, enabling personalized, self-regulated learning. and collaborative in students. The study was based on a qualitative descriptive methodology in which the methods of documentary analysis and the systematization of documentary sources were used and as empirical methods the survey was used, for the processing and analysis of the information collected the calculation was used as a statistical method. of absolute and relative frequencies. The sample to identify which are the most appropriate free software to use and to guide the different proposed virtual laboratory practices and how to carry them out, was made up of 10 PhDs in Sciences, 4 Masters in Sciences and 3 Electrical Engineers with experience in teaching.
... En ese sentido, como consecuencia del perfeccionamiento curricular y del trabajo metodológico desarrollado en las asignaturas de Circuitos Eléctricos fue necesario la elaboración de materiales digitales que han servido de apoyo en la impartición de los contenidos teóricos y prácticos actualizados de los temas de las asignaturas implementados en las conferencias, clases prácticas, laboratorios virtuales y con instrumentos reales; reflejados en las investigaciones realizadas por las referencias: [15][16][17][18][19][20][21][22]. A partir de estas experiencias se ha potenciado la utilización de las TIC mediante el empleo de softwares libres, identificándose, por ejemplo, el simulador online PartSim. ...
Article
Full-text available
Lograr transformaciones cualitativas en el proceso de enseñanza - aprendizaje como consecuencia de un amplio y generalizado empleo de las tecnologías de la información y las comunicaciones ha sido una de las premisas en la actual transformación curricular llevada a cabo en la Educación Superior. Estos cambios han de expresarse fundamentalmente en la renovación de concepciones y prácticas pedagógicas que impliquen reformular el papel del profesor y desarrollar modelos de enseñanza - aprendizaje distintos a los tradicionales. El objetivo de este trabajo es proponer el simulador PartSim como medio de integración de las TIC en las formas organizativas del proceso de enseñanza – aprendizaje de la carrera de ingeniería eléctrica de la Universidad Tecnológica de la Habana, tomándose como caso de estudio las asignaturas de Circuitos Eléctricos. Reconociéndose como resultado principal su utilidad didáctica para potenciar el autoaprendizaje, así como el trabajo del profesor como orientador y guía mediante la interactividad.
... Com a ajuda do computador, o trabalho em laboratório pode ser muito mais eficiente, pois o tempo gasto no processamento de dados e sua análise matemática pode ser automatizado e isso permite que os professores dediquem mais tempo à interpretação dos experimentos realizados. A critério do autor da referência [17], e com o qual os autores concordam, a simulação elétrica mostra-se uma ferramenta de apoio de enorme importância para a compreensão do funcionamento dos circuitos, bem como a formação de valores da profissão. Por um lado, a simulação permite verificar o funcionamento de circuitos para os quais, pela sua complexidade, o seu estudo teórico "à mão" é trabalhoso. ...
Article
Full-text available
The objective of this work is to propose a system of laboratory practices for the subjects of Electrical Circuits in the Electrical Engineering career of the Technological University of Havana, José Antonio Echeverría from the use of free software, enabling personalized, self-regulated learning. and collaborative in students. The study was based on a qualitative descriptive methodology in which the methods of documentary analysis and the systematization of documentary sources were used and as empirical methods the survey was used, for the processing and analysis of the information collected the calculation was used as a statistical method. of absolute and relative frequencies. The sample to identify which are the most appropriate free software to use and to guide the different proposed virtual laboratory practices and how to carry them out, was made up of 10 PhDs in Sciences, 4 Masters in Sciences and 3 Electrical Engineers with experience in teaching.
... En ese sentido, como consecuencia del perfeccionamiento curricular y del trabajo metodológico desarrollado en las asignaturas de Circuitos Eléctricos fue necesario la elaboración de materiales digitales que han servido de apoyo en la impartición de los contenidos teóricos y prácticos actualizados de los temas de las asignaturas implementados en las conferencias, clases prácticas, laboratorios virtuales y con instrumentos reales; reflejados en las investigaciones realizadas por las referencias: [15][16][17][18][19][20][21][22]. A partir de estas experiencias se ha potenciado la utilización de las TIC mediante el empleo de softwares libres, identificándose, por ejemplo, el simulador online PartSim. ...
Article
Full-text available
Lograr transformaciones cualitativas en el proceso de enseñanza - aprendizaje como consecuencia de un amplio y generalizado empleo de las tecnologías de la información y las comunicaciones ha sido una de las premisas en la actual transformación curricular llevada a cabo en la Educación Superior. Estos cambios han de expresarse fundamentalmente en la renovación de concepciones y prácticas pedagógicas que impliquen reformular el papel del profesor y desarrollar modelos de enseñanza - aprendizaje distintos a los tradicionales. El objetivo de este trabajo es proponer el simulador PartSim como medio de integración de las TIC en las formas organizativas del proceso de enseñanza – aprendizaje de la carrera de ingeniería eléctrica de la Universidad Tecnológica de la Habana, tomándose como caso de estudio las asignaturas de Circuitos Eléctricos. Reconociéndose como resultado principal su utilidad didáctica para potenciar el autoaprendizaje, así como el trabajo del profesor como orientador y guía mediante la interactividad.
Article
Full-text available
This paper analyzes two different design procedures for a series-parallel compensated WPT battery charger, based on different definitions of the operating resonant frequency in the condition of maximum link efficiency. The behaviour of the voltage gain magnitude and the input impedance angle of the resulting WPT links is studied for different loads and coupling coefficients. The design algorithms are supported by analytical formulas derived from an exact circuit analysis of the WPT link, avoiding approximations as far as possible. To support the theoretical approach a case study is proposed, in which both design procedures are implemented considering specifications in line with the actual automotive standards. To conclude, a characterization of the efficiency in both cases is derived.
Book
Full-text available
La presente monografía está dirigida a los estudiantes del perfil eléctrico, específicamente a los estudiantes de la carrera de ingeniería eléctrica, la cual presenta una revisión de los fundamentos teóricos relacionados con armónicos en los sistemas eléctricos de potencia, enfatizando en las secuencias de estos, indicadores que miden la distorsión, equipos que generan estas distorsiones, equipos sensibles a estas perturbaciones en la red eléctrica, normativas, modelos de los diferentes elementos que conforman el sistema eléctrico y el diseño de filtros pasivos para limitar el efecto de los armónicos. Se toma un caso de estudio que representa un sistema eléctrico industrial y se utilizan las potencialidades del software libre Scilab para las simulaciones que aquí se proponen. El objetivo de la presente monografía es lograr mayores niveles de independencia y protagonismo del estudiante en el desarrollo de sus actividades teórico – prácticas con la ayuda del software libre Scilab, adaptado a los contenidos que se imparten en las asignaturas de Circuitos Eléctricos en el Departamento de Ingeniería Eléctrica para estudiantes de segundo año mejorando así el proceso de enseñanza – aprendizaje.
Article
Full-text available
La utilización de herramientas computacionales, cumplen un rol muy importante en la resolución de pro-blemas de ingeniería, la comprensión de fenómenos acoplados, el diseño y la optimización de productos y procesos, entre otras aplicaciones. Por tal motivo, el trabajo presentado tiene como antecedentes la nece-sidad de incrementar las horas dedicadas a la experimentación partiendo del uso de las tecnologías de la información y la comunicación, facilitando así, al estudiante de ingeniería, el contraste teórico-práctico sin la necesidad de instrumentos de medición, por lo que el objetivo perseguido fue lograr mayores niveles de independencia y protagonismo del estudiante a partir de la utilización de la herramienta EveryCircuit para su versión en Android, adaptado a los contenidos que se imparten en la asignatura de Circuitos Eléctricos en el departamento de Ingeniería Eléctrica para estudiantes de segundo año mejorando así el proceso de enseñanza-aprendizaje. La investigación se desarrolló en la carrera de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Tecnológica de La Habana, Cujae y sus resultados fueron evaluados a partir de entrevista a los estudiantes.
Article
Full-text available
Las actuales transformaciones en el modelo de formación han exigido a la Educación Superior, un replanteo de los modelos del perfil profesional con currículos más flexibles y pertinentes. En este empeño se perfecciona el currículo en la carrera de Ingeniería Eléctrica, en el que la esencialidad de los contenidos es medular para reducir el tiempo de formación y lograr mayores niveles de independencia y protagonismo del estudiante. Para ello es necesario incrementar el uso del software educativo que posibilite la experimentación. El objetivo del artículo es proponer el software SCILAB como recurso educativo para el proceso de enseñanza–aprendizaje de la asignatura Circuitos Eléctricos en la Cujae. Se emplearon los métodos Analítico–sintético y Entrevista. Como resultado principal se reconoce las potencialidades del software SCILAB tanto para el rol del estudiante como un constructor de saberes como para el rol del profesor como orientador y guía mediante la interactividad, así como los criterios favorables emitidos por los estudiantes que corroboran que es útil para contrastar la teoría con la práctica y para verificar la veracidad resultante de los ejercicios teóricos.
Article
Full-text available
RESUMEN El presente trabajo tiene como objetivo definir los aspectos necesarios para el diseño del suministro eléctrico en baja tensión a partir del rediseño del suministro de energía eléctrica de la Empresa de Sueros y Hemoderivados Adalberto Pesant, La Habana, Cuba, la cual fue tomada como caso de estudio. Para ello se consultaron normas como ISO-50001 y el Código Electrotécnico Cubano lo que posibilitó la unificación todas las características del sistema de gestión de la energía. Se realizó un análisis de la facturación de la empresa, tomando como referencia las facturas eléctricas del año 2019, así como un levantamiento eléctrico, todo el trabajo realizado permitió realizar propuestas para reducir el consumo de energía de la entidad. Palabras clave: suministro eléctrico, baja tensión, estudio de caso. ABSTRACT The objective of the present work is to define the aspects necessary for the design of the low voltage electricity supply from the redesign of the electricity supply of the Adalberto Pesant, Havana, Cuba, Serum and Blood Products Company, which was taken as a case study. For this, standards such as ISO-50001 and the Cuban Electrotechnical Code were consulted, which made it possible to unify all the characteristics of the energy management system, an analysis of the company's billing was also carried out, taking as a reference the electricity bills of the year 2019, as well as an electrical survey, all the work carried out allowed proposals to be made to reduce the entity's energy consumption.
Article
Full-text available
El conocimiento es el factor clave de la sociedad actual, una sociedad que es el resultado de las enormes transformaciones tecnológicas sucedidas desde finales del siglo pasado. En tal sentido, las Tecnolo-gías de la Información y la Comunicación (TIC) con sus potencialidades, posibilitan la gestión del conocimiento en el escenario educativo. Es en este escenario donde afloran las Tecnologías del Aprendizaje y del Conoci-miento (TAC), las cuales orientan las TIC hacia usos más formativos, tanto para el estudiante como para el pro-fesor, con el objetivo de aprender más y mejor. Esto implica conocer las herramientas pero además saberlas seleccionar y utilizar adecuadamente para la apropiación de conocimientos y en función de las diferentes nece-sidades y perfiles. Se trata de conocer y explorar los posibles usos didácticos que las TIC tienen para el apren-dizaje y la docencia. Hacia esta dirección emerge el presente trabajo, el cual propone el empleo del simulador Edison como herramienta didáctica para el aprendizaje de los circuitos eléctricos. Todo ello sustentado en la aplicación de métodos científicos que permitieron sistematizar los referentes teórico-metodológicos acerca de los simuladores como herramienta didáctica, así como monitorear su implementación en el proceso de enseñanza-aprendizaje, todo lo cual posibilitó sustentar que no basta enseñar las TIC, sino que deben estar acompañadas del conocimiento didáctico-metodológico necesario para aprender a generar con ellas un aprendizaje autónomo. El binomio TIC/TAC gana terreno en el escenario educativo, un paradigma orientado a nuevas perspectivas en la concepción del proceso de enseñanza-aprendizaje y de la construcción del conocimiento.
Article
Full-text available
A importância de considerar os efeitos da distorção harmónica nas instalações elétricas adquire maior relevância devido à proliferação das cargas nomeadas “não lineares”. Este fenómeno contamina a rede elétrica de uma instalação e pode afetar o funcionamento dos aparelhos ligados a ela quando ultrapassa determinados limites. Pelo que os objetivos procurados no artigo, são realizar um estudo no Sistema Industrial Sonangol – Namibe componentes de harmónicas que influem no mesmo, propor o(s) método(s) e procedimentos de eliminação como são os filtros passivos utilizados para reduzir as distorções originadas, a partir do levantamento elétrico da instalação. Também se apresenta uma revisão geral sobre os indicadores relacionados com as harmónicas e aparelhos geradores, nas redes elétricas, utilizando-se documentos de referência como: as recomendações da IEEE 519-1992, o conjunto de normas IEC-61000, NRS 048-2 e EN 50160.
Article
Full-text available
Many household electrical appliances like televisions, video recorders and computers are sources of voltage and current harmonics, which increase power losses and contaminate the AC power line. These harmonics can cause serious problems in both, utilities and electrical equipments connected to the same AC line. This paper shows a mathematical analysis of harmonics content on the electrical current for a circuit representing a non linear residential load. A comparative harmonic distortion study produced by the residential loads on the electrical power lines, measured experimentally, is also shown.
Article
Contexto: La metodología tradicional para el control de armónicos consiste en el uso de filtros pasivos sintonizados a las componentes armónicas a eliminar. Los filtros pasivos requieren de un diseño exigente en frecuencia para evitar fenómenos de resonancia con otros elementos y no responden a cambios en la dinámica del sistema eléctrico de potencia.