Todo lo que usted debe de saber sobre la evaluación del Código de Red para centros de carga

¿Qué debe usted esperar de un estudio de Código de Red? ¿Cómo saber si el estudio conducido para su empresa tiene el contenido necesario y correcto? Nosotros le diremos cómo.

El Código de Red, emitido el 08 de abril de 2016, tiene como objetivo establecer las reglas de operación de quienes están conectados (centros de carga) o interconectados (centrales generadoras) al Sistema Eléctrico Nacional (SEN). Para los centros de carga, el Código de Red establece ciertos requerimientos de operación, cuya finalidad es el mejoramiento de la confiabilidad del SEN.

Hoy en día, el cumplimiento del Código de Red es obligatorio para todo centro de carga en alta y media tensión. Su incumplimiento resulta en penalidades impuestas por el CENACE, de acuerdo con el Código de Red; sin embargo, aún no hay claridad en el monto de las penalidades y en la ejecución de estas.

Para revisar su cumplimiento del Código de Red, se recomienda que el centro de carga realice un estudio de cumplimiento, acercándose a su proveedor de servicios de calidad de la energía eléctrica, quien debe tener las competencias necesarias para llevar a cabo dicho estudio.

El cumplimiento es obligatorio; sin embargo, aún no hay claridad en el monto de las penalidades y en la ejecución de estas.

El estudio de cumplimiento de Código de Red comprende tanto monitoreo de parámetros de calidad de la energía eléctrica en el punto de conexión o, en su defecto, en los puntos más cercanos al punto de conexión (teniendo como entendido que las mediciones pueden traducirse al punto de conexión), como la revisión de la instalación eléctrica en el punto de conexión, equipos de medición para liquidaciones, protecciones y ajustes de las protecciones, donde aplique.

Los criterios de cumplimiento del Código de Red para centros de carga y el contenido esperado de un reporte de estudio de Código de Red son los siguientes.

3.1 Requerimientos de tensión

El centro de carga no debe desconectarse del SEN, en su punto de conexión, ante ciertas condiciones de la tensión de suministro. El cumplimiento de este inciso está basado, principalmente, en las protecciones que tiene el centro de carga en su punto de conexión. En caso de que el centro de carga cuente con relevadores de protección con funciones 27 y 59, se deberán revisar los ajustes en pick-up y en delay respectivamente, o recomendar ajustes en caso de caer en incumplimiento.

3.2 Requerimientos de frecuencia

De manera análoga, el centro de carga no debe desconectarse del SEN, en su punto de conexión, ante ciertas condiciones anormales de la frecuencia de suministro. El cumplimiento de este inciso está basado en las protecciones que tiene el centro de carga en su punto de conexión. En caso de que el centro de carga cuente con relevadores de protección con función 81, se deberán revisar los ajustes en pick-up y en delay respectivamente, o recomendar ajustes en caso de caer en incumplimiento.

3.3 Corto circuito

El Código de Red no indica requisitos de cumplimiento al centro de carga; sin embargo, es de interés para el SEN que el centro de carga proteja adecuadamente su red interna y la red eléctrica que le alimenta de fallas internas. Por lo cual se recomienda que el centro de carga cuente con un estudio de corto circuito y de coordinación de protecciones que minimice el impacto de sus fallas eléctricas internas en la red eléctrica que le alimenta. Asimismo, es importante verificar que la capacidad interruptiva de los elementos de desconexión del centro de carga sea suficiente.

Es recomendable que se cuente con un estudio de corto circuito y de coordinación de protecciones que minimice el impacto de las fallas internas en la red eléctrica.

3.4 Factor de potencia

El requerimiento depende del nivel de tensión en el cual el centro de carga tiene su punto de conexión (aunque pueden existir casos especiales para los cuales esto no aplique). Los centros de carga en alta tensión deberán mantener su factor de potencia entre 95% inductivo y 100% al menos el 95% del mes. No es muy claro aún el requerimiento para los centros de carga en media tensión; solamente se sabe que el factor de potencia se evaluará en subestaciones de CFE Distribución.

La evaluación de cumplimiento de este inciso requiere monitoreo temporal con un analizador de calidad de energía clase A. Se espera que se emitan recomendaciones generales con respecto a equipo de corrección de factor de potencia a instalar o sacar de operación. Algunas observaciones que pueden surgir del análisis del monitoreo, y de las cuales podrán surgir recomendaciones, son:

• El centro de carga cuenta con equipos de corrección de factor de potencia fijos y el factor de potencia se vuelve capacitivo en periodos de baja carga, incumpliendo el requerimiento.
• El centro de carga no cuenta con equipos de corrección de factor de potencia suficientes, incumpliendo el requerimiento.

Cabe mencionar que el hecho de que el centro de carga mantenga un factor de potencia promedio mensual igual o mayor de 95% no es sinónimo de cumplimiento. Existen casos en los cuales el cumplimiento del requerimiento de factor de potencia no es tan sencillo, en especial aquellos centros de carga en modalidad de abasto aislado, es decir, con generación local.

3.5 Protecciones

El Código de Red referencia cinco normas de CFE. Su revisión por parte de quien realiza el estudio de cumplimiento de Código de Red incluye la revisión en sitio de esquemas de protección y sus especificaciones en el punto de conexión y en transformadores principales.

• Norma CFE G0000-81, características técnicas de relevadores de protección: si el centro de carga cuenta con relevadores en su punto de conexión, cada uno de ellos debe ser evaluado con respecto a esta norma. Si no cuenta con relevadores de protección, esta norma debe ser ignorada. En caso de que sí aplique, se deberán emitir recomendaciones de modificaciones, reemplazos o actualizaciones a las protecciones para su cumplimiento.
• Norma CFE NRF-041-CFE-2013, esquemas normalizados de protecciones para líneas de transmisión y subtransmisión: para centros de carga en media tensión esta norma no debe ser observada; para centros de carga en alta tensión que cuenten con relevadores de protección con función 87L (diferencial de línea), sí. Quien realice el estudio deberá evaluar, con base en visitas a sitio y diagramas unifilares, si debe realizar la evaluación con respecto a esta norma.
• Norma CFE V6700-62, tableros de protección, control, medición, supervisión y registro para unidades generadoras y subestaciones eléctricas: los centros de carga en media tensión difícilmente contarán con tableros PCyM; son comunes en instalaciones en alta tensión. Quien realice el estudio deberá evaluar dichos tableros, con base en visitas a sitio y planos de construcción.
• Norma CFE G0000-62, esquemas normalizados de protecciones para transformadores, autotransformadores y reactores de potencia: deberán evaluarse las protecciones del o de los transformadores inmediatos al punto de conexión, de acuerdo con sus respectivas capacidades, y emitir recomendaciones de modificaciones, reemplazos o actualizaciones para su cumplimiento.
• Norma CFE G0100-20, de caseta integral para subestaciones eléctricas: es improbable que a centros de carga comunes les aplique esta norma.

3.6 Control

Este requerimiento aplica solamente para centros de carga que son recursos de demanda controlable. Los centros de carga que no lo son no deben preocuparse por este inciso. A los centros de carga que son recursos de demanda controlable se les solicitará la infraestructura necesaria para poder comunicar y ejecutar consignas de ajuste de demanda por parte del CENACE.

3.7 Intercambio de información

El Código de Red hace referencia al Manual de Requerimientos de Tecnologías de la Información y Comunicaciones para el SEN y el MEM (Manual de TIC). En este documento están listadas las características técnicas de los sistemas de adquisición de datos y comunicación entre el centro de carga, el operador del sistema eléctrico y el suministrador. El Manual de TIC separa a los centros de carga de acuerdo con su tensión de suministro y especifica equipos distintos para ambos casos. Durante el estudio de Código de Red se revisan los equipos actuales y se emiten recomendaciones en cuanto a equipos faltantes indicados en el manual. Normalmente estos requerimientos son solicitados puntualmente, o no, por CFE Distribución o CFE Transmisión, de acuerdo con las características de cada usuario.

3.8 Calidad de la energía

El Código de Red hace distinción entre los centros de carga cuyo punto de conexión está en media tensión y aquellos cuyo punto de conexión está en alta tensión.

Distorsión armónica de corriente. Este parámetro es evaluado por el Código de Red solamente para centros de carga especiales, y se evalúa con respecto a la razón de corto circuito del centro de carga. Desplegar solamente los perfiles de THD de corriente y de órdenes armónicos individuales es erróneo e insuficiente. El Código de Red establece límites de distorsión para órdenes armónicos de corriente; sin embargo, no especifica si estos nunca deben ser superados o si deben permanecer debajo del límite máximo por cierto porcentaje de tiempo. Esta es una deficiencia del Código de Red. La reducción o mitigación de la distorsión armónica de la corriente puede determinarse a partir del monitoreo y de la revisión de cargas eléctricas del centro de carga; filtros de armónicas pasivos o activos están entre las recomendaciones.

Desplegar solamente los perfiles de THD de corriente y de órdenes armónicos individuales es erróneo e insuficiente en un estudio de Código de Red.

Variaciones de tensión (flicker). Este parámetro es evaluado por el Código de Red para centros de carga especiales; aun así, los estudios conducidos por NRGY siempre incluyen la evaluación de este parámetro. Es un parámetro de la tensión y, como tal, es difícil saber qué centro de carga u otro agente del sistema eléctrico lo causa; solamente con un análisis de cambios repentinos de la potencia reactiva es posible conocer al causante de este fenómeno.

Desbalance de corriente. Este parámetro es evaluado por el Código de Red para todo centro de carga, sea o no un centro de carga especial. El límite depende de la razón de corto circuito del centro de carga y del nivel de tensión al cual está conectado. El desbalance de corriente puede ser causado por circuitos monofásicos mal balanceados o por equipos eléctricos especiales, como hornos de inducción. Las condiciones de desbalance pueden corregirse con un levantamiento de circuitos monofásicos y un balance de cargas (lo común en edificios comerciales) y con ayuda de filtros activos en sistemas eléctricos industriales. A pesar de que el Código de Red establece límites de desbalance de corriente, no especifica si estos nunca deben ser superados o si deben permanecer debajo del límite por cierto porcentaje de tiempo. Esta es otra deficiencia del Código de Red.

3.9 Modelos de simulación

El CENACE podrá solicitar al centro de carga modelos computacionales de su sistema eléctrico si así lo considera para obras de refuerzo o ampliación de la red eléctrica.

Comentario final

Asegúrese de que su proveedor de servicios de calidad de la energía eléctrica tiene las competencias y las herramientas adecuadas para llevar a cabo el estudio. Si tiene dudas, acérquese a NRGY Solutions: le apoyaremos en su evaluación y cumplimiento.