Análisis del suministro eléctrico a la unidad PhaseCal del

IT-CDT-2015-13
Análisis del suministro eléctrico a la unidad PhaseCal del radiotelescopio de 13m
Análisis del suministro eléctrico a la unidad
PhaseCal del radiotelescopio de 13m
C. Albo
Informe Técnico IT-CDT-2015-13
Los desarrollos descritos en este informe técnico han sido cofinanciados por el Programa
Operativo Fondo Tecnológico FEDER de la UE bajo el convenio IGN-MINECO denominado
“Radiotelescopio de VLBI geodésico y astrométrico para su integración en la red VGOS
(VGOSYEBES)”
IT-CDT-2015-13
Análisis del suministro eléctrico a la unidad PhaseCal del radiotelescopio de 13m
IT-CDT-2015-13
Análisis del suministro eléctrico a la unidad PhaseCal del radiotelescopio de 13m
Indice
1
Objetivo del estudio. .............................................................................2
2
Realización de las medidas. ...................................................................2
3
Exposición de las medidas. ....................................................................3
4
Conclusiones .........................................................................................7
1
IT-CDT-2015-13
Análisis del suministro eléctrico a la unidad PhaseCal del radiotelescopio de 13m
1 Objetivo del estudio.
Tras haberse detectado ruido de fase en observaciones de VLBI realizadas con el
radiotelescopio de 13m, se ha comprobado que la estabilidad de fase de la unidad
PhaseCal no es suficientemente buena. Los tonos que genera la unidad están
contaminados con armónicos de 25 Hz, 50 Hz y 150 Hz, frecuencias relacionadas con la
del suministro eléctrico.
La unidad PhaseCal está conectada a la instalación eléctrica del Sistema de Alimentación
Ininterrumpida. No es de esperar que esta instalación tenga perturbaciones. Sin embargo,
el hecho de dar servicio también al compresor criogénico, que ha dado algunos
problemas anteriormente, hace sospechar que éste pueda provocar alguna perturbación
en la instalación generando armónicos.
El objeto del presente estudio es comprobar la calidad del suministro eléctrico a la unidad
PhaseCal. Para ello se ha usado un analizador de redes eléctricas conectado a la
alimentación de la unidad, midiendo las formas de onda de tensión e intensidad. Las
medidas se han realizado con el compresor en marcha (situación normal de
funcionamiento) y con el compresor parado. La comparación de ambas medidas indicará
el nivel de perturbaciones que introduce el compresor en la instalación.
Se incluye en el informe otras medidas realizadas a la entrada de la alimentación al
compresor.
2 Realización de las medidas.
Las medidas se han realizado con el equipo Dranetz MAVOWATT-70 del Observatorio de
Yebes. Se ha conectado el equipo de medida directamente al suministro del equipo de
forma que se mide la corriente y la tensión de entrada al PhaseCal únicamente. Para ello
se ha incorporando una alargadera especial entre la toma de corriente y el cable de
alimentación del PhaseCal, la cual permite conectar las pinzas de tensión y las
amperimétricas a la línea de suministro.
La instalación realizada es la siguiente:
Las medidas se han realizado durante unos minutos. En el caso del compresor parado no
se ha sobrepasado de dos minutos para no perder el frio dentro del criostato.
2
IT-CDT-2015-13
Análisis del suministro eléctrico a la unidad PhaseCal del radiotelescopio de 13m
3 Resultado de las medidas.
A continuación se indican los valores más relevantes de tensión y corriente, así como los
valores rms de la distorsión total (THD) y de los armónicos más significativos. Entre
paréntesis se indica el porcentaje del armónico respecto el valor eficaz medido.
TENSION [V]
Con compresor
Sin compresor
Valor eficaz
238,4
238,9
Valor eficaz máximo
238,9
239,6
Valor eficaz mínimo
237,8
238,4
THD
1,71 (0,72 %)
1,69 (0,71 %)
DC
0
-0,03
H-100 Hz
0.53 (0,22 %)
0.5 (0,21 %)
H-150 Hz
0,60 (0,25 %)
0.65 (0,27 %)
H-200 Hz
0,22 (0,09 %)
0.23 (0,10 %)
H-250 Hz
0,75 (0,31 %)
0.77 (0,32 %)
H-1150 Hz
0,88 (0,37 %)
0.91 (0,38 %)
H-1250 Hz
0,76 (0,31 %)
0.75 (0,31 %)
CORRIENTE [mA]
Con compresor
Sin compresor
Valor eficaz
233,0
239,7
Valor eficaz máximo
240,8
249,0
Valor eficaz mínimo
199,3
200,7
THD
125 (53,6 %)
125 (52,1 %)
DC
0
0
H-150 Hz
80 (34,3 %)
78 (32,5 %)
H-250 Hz
72 (30,9 %)
73 (30,4 %)
H-350 Hz
51 (21,9 %)
50 (20,9 %)
H-450 Hz
30 (12,9 %)
30 (15,5 %)
H-550 Hz
14 (6,0 %)
13 (5,4 %)
Las formas de onda registradas se muestran a continuación.
3
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Análisis del suministro eléctrico a la unidad PhaseCal del radiotelescopio de 13m
FORMAS DE ONDA CON EL COMPRESOR EN MARCHA
Tensión
300
200
Volts
100
0
-100
-200
-300
AV
09:08:09,85
09:08:09,80
12/06/2015
Friday
09:08:09,90
09:08:09,95
09:08:10,00
Armónicos
Volts
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
THD
50
0
150
100
250
200
350
300
450
400
550
500
650
600
750
700
850
800
950
900
1.k
1.05k 1.15k 1.25k 1.35k 1.45k 1.55k 1.65k 1.75k 1.85k 1.95k
1.1k
1.2k
1.3k
1.4k
1.5k
1.6k
1.7k
1.8k
1.9k
2.k
Hz
A VHarm (max)
Corriente
0.50
Amps
0.25
0.00
-0.25
-0.50
AI
09:08:09,85
09:08:09,80
12/06/2015
Friday
09:08:09,90
09:08:09,95
09:08:10,00
Armónicos
Amps
0.125
0.100
0.075
0.050
0.025
-0.000
THD
50
0
150
100
250
200
350
300
450
400
550
500
650
600
750
700
850
800
950
900
1.05k 1.15k 1.25k 1.35k 1.45k 1.55k 1.65k 1.75k 1.85k 1.95k
1.k
1.1k
1.2k
1.3k
1.4k
1.5k
1.6k
1.7k
1.8k
1.9k
2.k
A IHarm
4
Hz
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Análisis del suministro eléctrico a la unidad PhaseCal del radiotelescopio de 13m
FORMAS DE ONDA CON EL COMPRESOR PARADO
Tensión
300
200
Volts
100
0
-100
-200
-300
AV
09:13:29,85
12/06/2015
Friday
09:13:29,90
09:13:29,95
Armónicos
Volts
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
THD
50
0
150
100
250
200
350
300
450
400
550
500
650
600
750
700
850
800
950
900
1.05k 1.15k 1.25k 1.35k 1.45k 1.55k 1.65k 1.75k 1.85k 1.95k
1.k
1.1k
1.2k
1.3k
1.4k
1.5k
1.6k
1.7k
1.8k
1.9k
2.k
Hz
A VHarm (max)
Corriente
0.50
Amps
0.25
0.00
-0.25
-0.50
AI
09:13:29,85
12/06/2015
Friday
09:13:29,90
09:13:29,95
Armónicos
Amps
0.125
0.100
0.075
0.050
0.025
-0.000
THD
50
0
150
100
250
200
350
300
450
400
550
500
650
600
750
700
850
800
950
900
1.05k 1.15k 1.25k 1.35k 1.45k 1.55k 1.65k 1.75k 1.85k 1.95k
1.k
1.1k
1.2k
1.3k
1.4k
1.5k
1.6k
1.7k
1.8k
1.9k
2.k
A IHarm (max)
5
Hz
IT-CDT-2015-13
Análisis del suministro eléctrico a la unidad PhaseCal del radiotelescopio de 13m
FORMAS DE ONDA EN EL COMPRESOR
Tensión
300
200
Volts
100
0
-100
-200
-300
AV
09:06:19,80
11/03/2015
Wednesday
09:06:19,85
BV
CV
DV
09:06:19,90
09:06:19,95
09:06:20,00
Armónicos
Volts
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
THD
50
0
150
100
250
200
350
300
450
400
550
500
650
600
750
700
850
800
A VHarm (max)
950
900
1.k
B VHarm (max)
1.05k 1.15k 1.25k 1.35k 1.45k 1.55k 1.65k 1.75k 1.85k 1.95k
1.1k
1.2k
1.3k
1.4k
1.5k
1.6k
1.7k
1.8k
1.9k
2.k
C VHarm (max)
Hz
D VHarm (max)
Corriente
10
Amps
5
0
-5
-10
AI
09:06:19,80
11/03/2015
Wednesday
09:06:19,85
BI
CI
DI
09:06:19,90
09:06:19,95
09:06:20,00
Armónicos
Amps
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
THD
50
0
150
100
250
200
350
300
450
400
550
500
650
600
750
700
850
800
A IHarm (max)
950
900
B IHarm (max)
6
1.k
1.05k 1.15k 1.25k 1.35k 1.45k 1.55k 1.65k 1.75k 1.85k 1.95k
1.1k
1.2k
1.3k
1.4k
1.5k
1.6k
1.7k
1.8k
1.9k
2.k
C IHarm (max)
D IHarm (max)
Hz
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Análisis del suministro eléctrico a la unidad PhaseCal del radiotelescopio de 13m
4 Conclusiones
No se aprecia valores significativos de armónicos en la tensión de suministro (un 0,25 %
para 150 Hz), con una THD del 0,72%.
La corriente de la unidad PhaseCal presenta una forma de onda no sinusoidal típica de la
corriente de entrada de una fuente de alimentación conmutada, con un THD del orden
del 54 %. El armónico más significativo es el de 150 Hz, un 34%. Sin embargo, hay que
considerar que esto se debe a su propia demanda de corriente y no al suministro
eléctrico.
No se aprecian diferencias significativas en las formas de onda con el compresor en
marcha y con el compresor parado.
En la corriente del compresor cabe destacar el armónico a 100 Hz del 14 %, pero que no
afecta a la tensión de suministro, con un armónico a 100 Hz inferior al 0,33 % en
cualquiera de las fases. El resto de armónicos de corriente está por debajo del 3 %.
Por lo tanto, se considera que el suministro eléctrico es correcto y que el compresor no
perturba la instalación eléctrica
7