Análisis de estrategia de detección de fallas incipientes para redes de distribución con cables subterráneos basada en similitudes de voltaje

El documento presenta un marco basado en similitud para la detección de fallas incipientes en cables subterráneos de energía eléctrica, un problema crítico debido a su impacto en la confiabilidad de los sistemas de distribución eléctrica. Las fallas incipientes ocurren principalmente en las uniones de cables subterráneos y son difíciles de detectar con equipos de protección convencionales, lo que puede llevar a la degradación del aislamiento y eventualmente a fallas permanentes del cable. Estas fallas suelen tener una duración muy corta y un voltaje pico bajo, lo que las hace indetectables para los equipos de protección tradicionales. La metodología propuesta utiliza funciones de similitud para distinguir rápidamente estas fallas de otros eventos transitorios con alta precisión. El algoritmo consta de dos etapas principales: la detección de cambios y la identificación de perturbaciones y fallas. En la primera etapa, se emplea la correlación cruzada para detectar cambios y determinar el tiempo de perturbación. En la segunda etapa, se ajusta una curva sinusoidal a la forma de onda de la tensión registrada para distinguir la falla incipiente de otros eventos similares como cambios de carga súbita, conmutación de bancos de condensadores y cambios en la carga armónica. Este ajuste permite identificar la presencia de fallas incipientes debido a su comportamiento característico aperiódico y discontinuo. La precisión del enfoque propuesto se verifica mediante simulaciones basadas en modelos de arco conocidos. En estas simulaciones, se selecciona una ventana de análisis de un segundo que incluye 100 semiciclos para ser analizada. Para cada semiciclo, el algoritmo opera en función del índice relacionado con la forma de onda y el comportamiento de continuidad de la señal de tensión registrada. Este proceso permite discriminar efectivamente entre fallas incipientes y otros eventos transitorios. En conclusión, el enfoque basado en similitud propuesto para la detección de fallas incipientes en cables subterráneos de energía eléctrica representa un avance significativo en la mejora de la confiabilidad del sistema de distribución. La combinación de técnicas de correlación cruzada y ajuste de curvas sinusoidales proporciona una detección rápida y precisa de fallas incipientes, diferenciándolas eficazmente de otros eventos transitorios.

• Autores: Bedoya Ocampo, Juan Esteban
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2024
• Institución: Universidad Tecnológica de Pereira
• Repositorio: Repositorio Institucional UTP
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.utp.edu.co:11059/15245
• Acceso en línea: https://repositorio.utp.edu.co/home; https://hdl.handle.net/11059/15245
• Palabra clave: Cableado eléctrico; Analizadores de redes eléctricas; Redes eléctricas; 620 - Ingeniería y operaciones afines::621 - Física aplicada; Falla incipiente; Tensión de arco; Redes de distribución; Cables subterráneos
• Rights: openAccess
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