Localización de fallas en líneas de distribución mediante un método basado en la estimación de la impedancia vista desde la subestación
Este proyecto de investigación tiene como objetivo localizar fallas en líneas de distribución mediante un método basado en la estimación de la impedancia vista desde la subestación. El avance en la localización de fallas es una prioridad del mundo contemporáneo cuando las exigencias del mercado comp...
- Autores:
-
Toro Restrepo , Yeison Leandro
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2009
- Institución:
- Universidad Tecnológica de Pereira
- Repositorio:
- Repositorio Institucional UTP
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.utp.edu.co:11059/14550
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/11059/14550
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- Palabra clave:
- 620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería
Impedancia (Electricidad)
Resistencia electrica
Tensión de ruptura
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Este proyecto de investigación tiene como objetivo localizar fallas en líneas de distribución mediante un método basado en la estimación de la impedancia vista desde la subestación. El avance en la localización de fallas es una prioridad del mundo contemporáneo cuando las exigencias del mercado competitivo se miden por estándares de alta calidad y normas de certificación internacional. Las empresas que venden y compran servicios eléctricos deben estar preparadas para afrontar cualquier contingencia que se presenta ante la ocurrencia de una falla o cualquier otra eventualidad. El hecho de contar con una técnica que permita la localización de fallas, ofrece la posibilidad de localizarla en el menor tiempo y solucionar el problema evitando sanciones a las empresas vendedoras o prestadoras de este servicio. Así mismo, se evita costos innecesarios, se cualifica la prestación del servicio y se protege la infraestructura del circuito. Para cumplir los requerimientos de las empresas que se encargan de prestar o vender servicios eléctricos, este proyecto de investigación utiliza como herramienta de localización de falla el método planteado por el PhD. Murari Saha. Este método parte de las medidas de tensión y corriente en el estado estable de la falla a frecuencia fundamental, obtenidas desde la subestación. De otro lado, el método tiene en cuenta los inconvenientes que se presentan en los sistemas de distribución, la forma radial de los circuitos, la topología no homogénea tanto en el calibre de los conductores como en la forma en que se encuentran distribuidas las cargas, ya que su conexión puede ser monofásica, bifásica o trifásica, en redes aéreas y subterráneas. |
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 dehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessMora Flórez , Juan JoséToro Restrepo , Yeison Leandro2023-02-17T16:03:03Z2023-02-17T16:03:03Z2009https://hdl.handle.net/11059/14550Universidad Tecnológica de PereiraRepositorio Institucional Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/homeEste proyecto de investigación tiene como objetivo localizar fallas en líneas de distribución mediante un método basado en la estimación de la impedancia vista desde la subestación. El avance en la localización de fallas es una prioridad del mundo contemporáneo cuando las exigencias del mercado competitivo se miden por estándares de alta calidad y normas de certificación internacional. Las empresas que venden y compran servicios eléctricos deben estar preparadas para afrontar cualquier contingencia que se presenta ante la ocurrencia de una falla o cualquier otra eventualidad. El hecho de contar con una técnica que permita la localización de fallas, ofrece la posibilidad de localizarla en el menor tiempo y solucionar el problema evitando sanciones a las empresas vendedoras o prestadoras de este servicio. Así mismo, se evita costos innecesarios, se cualifica la prestación del servicio y se protege la infraestructura del circuito. Para cumplir los requerimientos de las empresas que se encargan de prestar o vender servicios eléctricos, este proyecto de investigación utiliza como herramienta de localización de falla el método planteado por el PhD. Murari Saha. Este método parte de las medidas de tensión y corriente en el estado estable de la falla a frecuencia fundamental, obtenidas desde la subestación. De otro lado, el método tiene en cuenta los inconvenientes que se presentan en los sistemas de distribución, la forma radial de los circuitos, la topología no homogénea tanto en el calibre de los conductores como en la forma en que se encuentran distribuidas las cargas, ya que su conexión puede ser monofásica, bifásica o trifásica, en redes aéreas y subterráneas.This research project aims to locate faults in distribution lines using a method based on estimating the impedance seen from the substation. Progress in troubleshooting is a priority of the contemporary world when the demands of the competitive market are measured by high quality standards and international certification standards. Companies that sell and buy electricity services must be prepared to face any contingency that comes before the occurrence of a fault or any other eventuality. The fact of having a technique that allows troubleshooting, offers the possibility to locate it in the shortest time and solve the problem by avoiding sanctions on the vendor companies or providers of this service. Likewise, it avoids unnecessary costs qualifies service delivery infrastructure and protecting the circuit. To meet the requirements of companies that are responsible for providing or selling electrical services, this research project used as a troubleshooting tool method posed by the PhD. Murari Saha. This method is part of measures voltage and current in the steady state of fault fundamental frequency, obtained from the substation. On the other hand, the method takes into account the disadvantages that occur in distribution systems, the radial form of the circuits, topology inhomogeneous both in the caliber of drivers like the way loads are distributed, as their connection can be monophasic, biphasic or triphasic, overhead and underground networks.Índice General 1. Introducción 1.1 Ámbito general del problema…………………………………………………….. 1.2 Objetivos del trabajo de grado …………………………………………………... 1.2.1 objetivo general………………………………………………………… 1.2.1 Objetivos Específicos…………………………………………………... 1.3 Aportes de la tesis…………………………………………………………………….. 1.4 Estructura del trabajo de grado…………………………………………………... CAPÍTULO 2 ANALISIS DE FALLAS PARALELAS Y METODOS DE LOCALIZACIÓN DE FALLAS BASADOS EN LA IMPEDANCIA VISTA DESDE LA SUBESTACIÓN 2.1 Análisis de fallas paralelas ………………………………………………………. 2.1.1 Fallas monofásicas a tierra..……………………………………………. 2.1.2 Fallas fase-fase-tierra………………………………………………....... 2.1.3 Falla Fase-Fase ……………………………………………………........ 2.1.4 Falla Trifásica …………………………………………….……………. 2.2 Descripción de algunos de los principales métodos de localización de fallas…… 2.2.1 Algoritmo de la componente reactiva………………………………….. 2.2.2 Algoritmo de Novosel………………………………………………….. 2.2.3 Algoritmo de Aggarwal…………………………………………............ 2.2.4 Algoritmo de Ratan Das ……………………………………………….. 2.3 Descripción del método algorítmico de Murari Saha……………………………. 2.3.1 Determinación del tipo de falla……………………………………....... 2.3.2 Estimación del nodo de falla…………………………………………… 2.3.2.1 Falla monofásica……………………………………………… 2.3.2.2 Falla bifásica, bifásica a tierra y trifásicas…………...….......... 2.3.3 Estimación de la distancia de la falla…………………………………... 2.3.3.1 Falla monofásica……………...…………………………......... 2.3.3.2 Fallas bifásicas, bifásica a tierra y trifásicas……………......... 2.3.4 Diagrama de flujo del algoritmo……………………………………….. 2.4 Conclusiones Parciales……………………………………………………………….. CAPÍTULO 3 METODOLOGÍA DE IMPLEMENTACIÓN DEL LOCALIZADOR 3.1 Herramientas de “Software” utilizadas…...…………………………………........ 3.2 SimulacionRF de Matlab ……………………………………………………........ 3.3 Selección del circuito…………………………………………………………….. 3.4 Modelo del circuito en el ATPDraw….…………………………………………. 3.4.1 Elementos utilizados en la simulación del circuito ……………………. 3.4.2 Recopilación de los datos………………………………………………. 3.4.3 Circuito modelado……………………………………………………… 3.5 Interfaz gráfica del localizador de fallas…………………………...…………….. 3.6 Implementación del método algorítmico……….………………………………... 3.6.1 Función principal…………………...………………………………...... 3.6.2 Función calztipofalla…………………………..………………….......... 3.6.3 Función matrizestimacion……………….…………………………....... 3.6.4 Función vectorestimacion…………….……………………………....... 3.6.5 Función graficosestimacion…………………………………………….. 3.6.6 Función puntofalla……………………………………………………… 3.7 Conclusiones parciales.…………………………………………………………... CAPÍTULO 4 PRUEBAS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 4.1 pruebas con el circuito sin cargas………………………..………………….......... 4.2 Pruebas en el circuito ligeramente cargado……………………………..………... 4.3 pruebas con el circuito fuertemente cargado……………………………..………. 4.4 Pruebas del localizador con variación del Vth…………………………………… 4.5 Pruebas del localizador ante variación del Zth……………………………........... 4.6 Conclusiones de las pruebas preliminares……………………..…………………. 4.6.1 Impacto de la resistencia de falla en la estimación de la sección fallada…………………………………………………………………... 4.6.1.1 Caso 1 considerando un bajo valor de resistencia de falla…………………………………………………....……… 4.6.1.2 Caso 1 considerando un alto valor de resistencia de falla………………………………………………….……....... 4.6.2 Efecto de las cargas en la estimación de la sección fallada…………….. 4.7 Pruebas del circuito real…………………………………………………..……… 4.7.1 Error en la estimación de la falla en el circuito con carga nominal……. 4.7.2 Error en la estimación de la falla en el circuito aumentando 50% de la carga nominal…………………………………………………………... 4.7.3 Error en la estimación de la falla en el circuito aumentando 25% de la carga nominal……………..………..………………………….……….. 4.7.4 Error en la estimación de la falla en el circuito disminuyendo el 25% de la carga nominal……………………………………………………... 4.7.5 Error en la estimación de la falla en el circuito disminuyendo el 50% de la carga nominal……………………………………………………... 4.7.6 Error en la estimación de la falla en el circuito con variación del Vth… 4.7.7 Error en la estimación de la falla en el circuito con variación de la impedancia Zth…….…………………………………………………… 4.7.8 Error en la estimación de la falla para un análisis más detallado de la resistencia de falla ……………………………………………………... 4.8 Verificación del método ante una falla real presentada en el circuito…………… 4.9 Conclusiones parciales…………………………………………………………… 5. CONCLUSIONES 5.1 Recomendaciones………………………………………………………………… 6. BIBLIOGRAFÍA ANEXO 1 36 36 36 36 37 37 37 38 39 39 42 44 46 48 49 49 50 50 51 51 54 56 57 59 61 62 64 66 67 69 70 71 73PregradoIngeniero(a) Electricista76 Páginasapplication/pdfspaUniversidad Tecnológica de PereiraIngeniería EléctricaFacultad de IngenieríasPereira620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingenieríaImpedancia (Electricidad)Resistencia electricaTensión de rupturaLocalización de fallas en líneas de distribución mediante un método basado en la estimación de la impedancia vista desde la subestaciónTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis[ANDE,1995] ANDERSON, Paul. “Analisys of Faulted Power Systems” Wiley-IEE Press, 1995.[AGGA,1997] R K Aggarwal, Y Aslan and A T Johns “An Interactive Approach to Fault Location on Overhead Distribution Lines with Load Taps”. University of Bath, UK. IEE 1997.[ATPD,2002] PRIKLER, Laszlo, KRISTIAN Hans. “User Manual ATPDRAW for Windows version 3.5”. 2002.[CENTE] CENTELSA, “Catálogo para Cables de Media Tensión”[DAS,1998] DAS, Ratan. “Determining the Location of Faults in Distribution System”. Doctoral Thesis, University of Saskatchewan Saskatoon. Canada, Spring 1998.[MATL] Inc. The MathWorks. Matlab Help.[MORA,2006] MORA, Juan Jose. “Localización de faltas en sistemas de distribución de energía eléctrica usando métodos basados en el modelo y métodos basados en el conocimiento”. Tesis Doctoral. España, 2006[RULE,1995] EMTP User Group, “Models in ATP, Rule Book” 1995.[SAHA,2002] SAHA, Murari. ROSOLWSKI, Eugenlusz. “Method and Device of Fault Location for Distributed Networks” 2002. US Patent number 6,483,435 B2.[SAHA,2005] SAHA, M. ROSOLWSKI, E, IZYKOWSKI, J. “ATP-EMTP Investigation for Fault Location in Mediwm Voltage Networks” 2005.[SAHA] SAHA, Murari. 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La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 deopen.accesshttps://dspace7-utp.metabuscador.orgRepositorio de la Universidad Tecnológica de 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