Sistema por Unidad

El sistema por unidad (p.u.) es un método de normalización ampliamente utilizado en ingeniería eléctrica que expresa magnitudes, tensión, corriente, potencia e impedancia, como cocientes adimensionales respecto a valores base elegidos, en lugar de en sus unidades SI reales. El cálculo fundamental es: valor por unidad = valor real ÷ valor base.

Aspectos clave del sistema por unidad:

• Selección de bases: Se eligen de forma independiente dos magnitudes base (normalmente la potencia base en MVA y la tensión base en kV); las demás, corriente base e impedancia base, se derivan automáticamente mediante las relaciones de la ley de Ohm.
• Simplificación con transformadores: Las impedancias referidas de un lado a otro de un transformador no cambian en por unidad, eliminando las relaciones de transformación del análisis y simplificando enormemente los cálculos en redes con múltiples niveles de tensión.
• Detección de errores: Dado que equipos similares (generadores, transformadores, motores) de distintos tamaños físicos tienen impedancias en por unidad dentro de rangos estrechos y conocidos, valores fuera de ese rango señalan inmediatamente errores en los datos.
• Condicionamiento numérico: Todas las magnitudes son del mismo orden (cercanas a 1,0), lo que reduce errores de redondeo y mejora la convergencia en simulaciones por ordenador.
• Estándar de la industria: El sistema por unidad es el marco estándar para estudios de flujo de potencia, análisis de cortocircuito, evaluación de estabilidad y coordinación de protecciones. Los fabricantes especifican las impedancias en por unidad o porcentaje en las placas de características.