Guía rápida sobre el Código de Red, su implementación y cumplimiento.

En AMERIC, trabajamos juntos para mantenernos informados de todo tema importante del sector de las Instalaciones para la Construcción en México, y estamos comprometidos a brindar el más alto nivel de asesoría técnica y comercial a nuestros clientes finales para facilitar la toma de decisiones en sus proyectos.

A un año de que el Código de Red entró en vigor, el 9 de abril de 2019, aún existe incertidumbre en el mercado sobre su interpretación, su implementación y cumplimiento y por esto, dedicamos la edición de este Boletín Informativo para aclarar algunas de las dudas que aún persisten y causan frustración. Por ejemplo:

  I.      ¿Cuál es la visión general del CR?
 II.      ¿Cuáles son las actividades reguladas en el Código de Red?
III.     ¿De quien es la responsabilidad de vigilancia del cumplimiento?

¿Quienes deben cumplir?

– ¿Qué pasa si no cumples?

– ¿Se pueden solicitar prórrogas?

– ¿Dónde empezar?

– ¿Qué es el plan de trabajo?

 IV.      ¿Cuáles son los requerimientos de interconexión a los Centros de Carga?
  V.      ¿Cómo seleccionar la mejor solución en base a la Compensación de la Red?
 VI.      ¿Cuáles son los puntos técnicos necesarios por saber para prevenir o corregir?
VII.     Conclusión –Un Año después, ¿cuál a sido la respuesta?

I.      VISIÓN GENERAL DEL CÓDIGO DE RED

 

Para la mayor parte de los integrantes del sector, ya quedo claro que el Código de Red (CR) es la regulación emitida por la CRE y, aunque está vigente desde el 9 de abril de 2016, entro en vigor de forma obligatoria tres años después; el 9 de abril de 2019. El CR es la ley que establece los requerimientos técnicos generales de interconexión al Sistema Eléctrico Nacional (SEN), tanto eléctricos como de comunicación, que deben de cumplir los usuarios conectados en Media y Alta Tensión como son los Centros de Carga, Generadores y/o permisionarios con fuentes de energía renovables, o de cogeneración eficiente.

II.      ¿CUÁLES SON LAS ACTIVIDADES REGULADAS EN EL CÓDIGO DE RED?

¿A quienes aplica el deber de cumplimento?

  • A todos los Centros de Carga que estén conectados en Media Tensión (mayor a 1kV y hasta 35kV) y Alta Tensión (arriba de 35kV), independientemente de la demanda contratada o del esquema en que reciba el suministro eléctrico, están obligados a asegurar el cumplimiento que le corresponda.
  • Este deber de cumplimiento incluye a transportistas, distribuidores y a planeación y operación del SEN.

III.      ¿DE QUIÉN ES LA RESPONSABILIDAD DE VIGILANCIA DEL CUMPLIMENTO?

IV.      ¿COMO ES EL PROCESO PARA ASEGURAR EL CUMPLIMIENTO DEL CR?

  a. La implementación y cumplimiento del CR implica llevar a cabo los siguientes pasos:

i. El Estudio de Cumplimiento que  viene  siendo un estudio de las instalaciones eléctricas del usuario para así identificar todas las desviaciones que pudiese presentar para cumplir con las especificaciones del  ̈Manual Regulatorio de Requerimientos Técnicos para la Conexión de Centros de Carga ̈.

ii. Los parámetros específicos que deben cumplir los Centros de Carga en el punto de conexión son los siguientes:

1.    Tensión
2.    Frecuencia
3.    Corto Circuito
4.    Protecciones
5.   Centros de Carga conectados en media y alta tensión
6.   Factor de Potencia aplicable a Centros de Carga conectados en alta tensión.

iii. En caso de incumplimiento, como requisito obligatorio, se deberá entregar el Plan de Trabajo detallando las acciones que serán implementadas para asegurar el cumplimiento de aquellos criterios sobre los cuales se haya detectado una desviación de lo especificado en el manual ya mencionado. Las características que deberá de incluir el Plan de Trabajo son:

1. Acciones especificas que serán implementadas para dar cumplimiento a los criterios que  dejaron de observarse del CR.
2. Cronograma para implementar las acciones y para revisión de reportes de avance a la CRE.
3.  Identificación de indicadores sobre el avance en la implementación de acciones descritas.
4. Un plan de acción para eliminar posibles barreras que impidan el desarrollo de las acciones especificas de acuerdo con el cronograma.

V.      ¿CUÁLES SON LOS REQUERIMIENTOS DE INTERCONEXIÓN A LOS CENTROS DE CARGA?

Los CC que se conecten en alta o media tensión deberán soportar variaciones de tensión de manera permanente y seguir conectados de acuerdo con los valores estipulados en el Manual Regulatorio de Requerimientos Técnicos, siendo la tensión máxima el valor que soporta el aislamiento de los equipos del CC y la tensión mínima, el 95% de la tensión nominal.

1.      Los requerimientos en materia de calidad de la energía serán en función al tipo de CC

A.      Centros de Carga Convencionales deberán cumplir:

(1) Desbalance de corriente

B.      Centros de Carga Especiales deberán cumplir:

(1) Desbalance de corriente
(2) Distorsión armónica en corrientes
(3) Fluctuación de tensión flicker

2.      Los requerimientos técnicos:

A.      Como requerimiento principal, planteado por el CR, es mejorar la calidad de energía eléctrica en el SEN obligando a los usuarios a enfocarse a cuidar las variables eléctricas que más impactan en la Calidad de la Energía. Los variables son:

1. Voltaje
2. Frecuencia
3. Factor de Potencia
4. Calidad de Energía
a) Armónicas de Corriente
b) Flicker
c) Desbalance en Corriente

B.     Factor de Potencia (FP) para CC en alta tensión únicamente entre 0.95 en atraso y 1.0 con medición cinco-minutal al menos el 95% del tiempo durante un periodo mensual, con una vigencia de 10 años. Posterior a este periodo de tiempo el requerimiento del FP será de 0.97 en atraso y 1.0, con medición cinco-minutal, el 97% del tiempo durante un periodo mensual.

(1) FP de tensiones menores o iguales a 35kV se medirá en nodos de Calidad de Energía.

(2) Todos los Centros de Carga deberán asegurarse de que en el punto de conexión no existan distorsiones ni fluctuaciones en la tensión de suministro. instalaciones más allá de lo especificado.

VI.       ¿CÓMO SELECCIONAR LA MEJOR SOLUCIÓN PARA FACTOR DE POTENCIA?

VII.        ¿CUÁLES SON LOS PUNTOS TECNICOS NECESARIOS A SABER PARA PREVENIR O CORREGIR EN CALIDAD DE LA POTENCIA O ENERGÍA?

Calidad de la energía es un término que mide los efectos de diversos fenómenos que pueden presentarse en un sistema eléctrico. Todo equipo eléctrico, sin excepción, puede presentar problemas en su funcionamiento al estar expuesto a uno o más problemas de calidad de energía. Estos equipos eléctricos pueden ser transformadores, generadores eléctricos, motores, computadoras, equipos de comunicación, etc. Los problemas más comunes son:

• La distorsión armónica

• El bajo factor de potencia

• Los transitorios y oscilaciones de tensión y corriente

• Las caídas y elevaciones de la tensión

• Las interrupciones del servicio

¿Qué es el Factor de Potencia? 

El factor de potencia es una medida de la eficacia con que usa la electricidad. Mientras más alto el FP, menor es la carga adicional que se requiere del SEN.

¿Por qué conviene manejar un FP alto independientemente del Código de Red?

  • La capacidad de su sistema eléctrico aumentará.
  • Mejor calidad de la energía.
  • Un FP bajo causará pérdidas de energía en su sistema de distribución y a medida que estas aumentan, las caídas de voltaje causaran sobrecalentamiento y falla prematura de motores, transformadores y otros equipos inductivos.
  • Su factura de servicios públicos se verá reducida.
  • Un factor de potencia por arriba de .095 ayudara que no sea penalizado.

¿Cómo corregir el Factor de Potencia?

• Evitando el funcionamiento de equipos por encima de su voltaje nominal.
• Minimizando el funcionamiento de motores en vacío o con poca carga.
• Reemplazando motores estándar que consumen más potencia por motores eficientes, aunque estos igual, por variaciones en la carga, pueden afectar significativamente el factor de potencia.
• Instale bancos de capacitores en su circuito de CA para disminuir la magnitud de la potencia reactiva.

Para una explicación más técnica; el FP es la relación entre la potencia de trabajo (kW) y la potencia aparente (kVA), o la fórmula FP = kW / kVA. Esto indica cuantos kVA del total suministrado se convierten en kW.

  • Lo deseable es que el total de kVA suministrado se conviertan en kW.
  • Un poco mas de ingeniería eléctrica para los interesados:

Cada hogar y empresa tiene cargas resistivas e inductivas. La relación entre estos dos tipos de cargas se vuelve importante a medida que agrega más equipo inductivo. La potencia de trabajo y la potencia reactiva conforman la potencia aparente, que se denomina kVA, kilovoltios-amperios.

Determinamos la potencia aparente usando la fórmula
kVA(3F) = √3xkVxA.

Nota: Cargas resistivas = kW potencia de trabajo de calefacción eléctrica, iluminación
Cargas inductivas = requieren de kW + potencia reactiva p.e. motor, compresor, balastro

  • Aquí, algunos equipos con alta demanda de kVA
    •  Motores Eléctricos
    • Transformadores
    • Hornos de Inducción
    • Hornos de Arco
    • Drives de CD

¿Qué son y que efectos tienen las Armónicas?

  • Son componentes de voltaje y/o corriente de frecuencia múltiple de 60hz y aparecen
    superpuestas a la componente
  • Incrementan el valor RMS de la corriente y/o voltaje
  • Disminuyen el FP
  • Incrementan las perdidas en motores, transformadores y conductores
  • En presencia de capacitadores producen
    resonancia serie y/o paralelo
  • Afectan la operación de equipo
    electrónico sensible

¿Qué equipos producen armónicas?

  • Variadores de velocidad para motores 
  • Fuentes reguladas por conmutación
  • Cargadores de baterías
  • Convertidores de estado solido
  • Hornos de arco eléctrico y de inducción
  • Lámparas que usen balastro electrónico
  • Compensadores estáticos de VAr ́s
  • Corrientes de magnetización

¿Cómo decidir sobre bancos de capacitores fijos o automáticos?

Al decidir el tipo de instalación de bancos de capacitores que mejor se adapta a sus necesidades, usted tiene que analizar las ventajas y desventajas de cada una y considerar diversas variables de la instalación o planta, incluyendo el tipo de carga, el tamaño de la carga, la continuidad de carga, la capacidad de carga, los métodos de arranque de motor, y la forma en que le facturan los servicios públicos.

VIII.      CONCLUSIÓN — UN AÑO DESPUES

La CRE afirma que han logrado concientizar a las personas respecto a los beneficios que aporta el CR, no solo para el SEN sino también para los usuarios, quienes son los primeros en reconocer los resultados.

Las experiencias para las empresas que tienen que cumplir con el CR han sido varias, algunas muy buenas ya que se han preparado con tiempo y / o han recibido buena asesoría de técnicos que han sabido proponer soluciones a la medida junto con un Plan de Trabajo completo con metas y acciones bien definidas que les permite hacer cualquier modificación de forma confiable y defendible frente al órgano verificador.

Lamentablemente, otras experiencias no han sido buenas por varias razones; primero, porque muchos dejaron pasar la fecha limite, no se prepararon y hoy están contra el tiempo. Muchos se quejan de no saber donde encontrar información confiable o con quien asesorarse para definir una estrategia de cumplimiento. Los usuarios reclaman de que, ̈los especialistas ̈, tienen una agenda propia, y es la de vender su solución que muy probablemente no es la mejor para el usuario. Compañías importantes en México han comentado de la desconfianza que tienen en el proceso por la cantidad de ̈especialistas ̈, asegurando estar autorizados por la CRE, que se acercan ofreciendo sus servicios y cada uno de ellos con diferentes diagnósticos y soluciones muy costosas las cuales, por supuesto, incluyen sus equipos.

En una entrevista en Energía Hoy (6, septiembre de 2019), el Ing. Héctor Beltrán Mora, Director General de Análisis Técnico de la Unidad de Electricidad de la CRE, asegura que, si hay muchos que están cumpliendo o están en proceso de cumplimento con el Código de Red, especialmente aquellos usuarios en alta tensión. Pero aun faltan muchos más usuarios de media tensión que no están cumpliendo y subraya que ̈la CRE no ha cambiado en cuanto a que no hay una prórroga ̈ que se esté considerando.

Menciona que miles de personas han presentado su Plan de Trabajo y muchos muy bien detallados, técnicamente completos e innovadores. Otros, presentan su Plan de Trabajo, incompleto aun cuando informan a la CRE de que recibieron asesoramiento de especialistas autorizados. Recomienda el Ing. Beltrán Mora de que no se dejen sorprender. A la fecha de esta entrevista, … ̈la CRE no ha dado ese tipo de autorizaciones ̈ y recomienda a los usuarios tomar un papel mucho mas proactivo.

En lo que respecta a AMERIC, promovamos un aprendizaje continuo y una colaboración estrecha entre socios; Fabricantes, Distribuidores, Contratistas y Técnicos Especializados, con diferentes alcances por si se presente la ocasión, poder ofertar al cliente la mejor solución posible. La experiencia de nuestros clientes será formidable al recibir un trato profesional y se sentirán tranquilos y confiados al saber que, si el asesoramiento que están recibiendo viene de un socio de AMERIC, están en buenas manos.

Esta forma de trabajar muestra el ̈porqué ̈ de una asociación profesional como AMERIC y la UNION de sus agremiados.

Referencias:
1.      Diario Oficial (DOF) Segunda Sección, Viernes 9 de Febrero de 2018
2.      Manual para la Interconexión de Centrales Eléctricas y Conexión de Centros de Carga. (Continúa en la TerceraSección)
3.     Ley de la Industria Eléctrica, Lunes 11 de agosto de 2014
4.     RESOLUCIÓN Núm. RES/151/2016, publicada en el DOF el 8 de abril de 2016.
5.    Guía sobre los requerimientos técnicos del Código de Red aplicables a Centros de Carga, emitido por la CRE.
6.     Barcón, S., Guerrero, R., & Martínez, I. (2012). Calidad de la Energía Eléctrica: Factor de potencia y filtrado de armónicos. (1ra. ed.). México: Mc Graw Hill.
7.      Revista Energía Hoy, 6 septiembre, 2019. Entrevista Ing. Héctor Beltrán Mora, Director General de Análisis Técnico de la Unidad de Electricidad de la CRE

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