Ingeniería Energética

Simulación del fenómeno de ferrorresonancia en transformadores

RESUMEN La ferrorresonancia es un fenómeno que somete al transformador a un estrés que es capaz de destruirlo totalmente. Este fenómeno se está verificando en Cuba con creciente frecuencia debido a que ha habido un incremento de circuitos de distribución alimentados desde líneas de subtransmisión a 34,5 kV, desde donde se reduce directamente a 240 V, mediante transformadores. En el fenómeno de ferrorresonancia intervienen de manera decisiva los valores de las inductancias de magnetización de los transformadores a tensión nominal y en condiciones de saturación y las capacitancias de secuencia cero asociadas al circuito primario de estos. La formulación matemática de este fenómeno es difícil de realizar por lo que la simulación digital puede ser una alternativa. En este trabajo se presenta una herramienta para simular el fenómeno de la ferrorresonancia.Se muestran ejemplos de aplicación con los resultados obtenidos.

ABSTRACT The ferrorresonance is a phenomenon that submits the transformer to a stress that is able to destroy it totally. This phenomenon appears in Cuba frequently because there has been an increment of distribution circuits fed from lines of sub-transmission to 34,5 kV, from where is reduced directly to 240 V, by means of transformers. In the phenomenon of ferrorresonance interfere the magnetizing inductances values of the transformers at nominal voltage and in conditions of saturation and the capacitances of zero sequence associates to the primary circuit of these. The mathematical formulation of this phenomenon is difficult to realize for what the digital simulation can be an alternative. A tool to simulate the phenomenon of the ferrorresonance is presented. Examples of application with the obtained results are showed.

Análisis de los métodos para la aceleración de protecciones sin comunicación, en líneas de transmisión

RESUMEN El disparo simultáneo de los interruptores en ambos extremos de una línea de trasmisión es uno de los problemas más complejos y costosos de resolver que presentan las protecciones de distancia. Las soluciones para acelerar el disparo de las protecciones distancia que no utilizan canales de comunicación aún no logran la efectividad necesaria. En el presente documento se presenta una revisión bibliográfica de los métodos de aceleración de las protecciones de distancia en líneas de transmisión. En este artículo se referencian primero los métodos de aceleración sin comunicación, investigados e implementados por varios científicos y compañías que comercializan sistemas de protección para sistemas de transmisión y luego se presentan los métodos convencionales, implementados sobre sistemas de comunicaciones para acelerar la operación de las protecciones frente a fallas. También en este documento son analizados los sistemas de aceleración de detección de fallas, utilizando la metodología de análisis de ondas viajeras.

ABSTRACT The simultaneous tripping of the two end power circuit breaker in the transmission line is one of the complex and costly problem to be solved for the distance protection. The solutions to accelerate the distance protection tripping that not use the communication channels do not reach the necessary requirements. This document presents a bibliographic review of the acceleration methods of distance protections in transmission lines. In this paper is presented first the acceleration methods without communication are presented, investigated and implemented by several scientists and companies that market protection systems for transmission systems and then the conventional methods are referenced, implemented on communication systems to accelerate the operation of protections against failures, and. Also in this document, fault detection and acceleration systems are analyzed, using the traveling wave analysis methodology.

Caracterización de la interferencia electromagnética en una sala de neurofisiología

RESUMEN Actualmente, los problemas asociados con el uso de las radiaciones no ionizantes, entre ellas las fuentes que generan campos magnéticos de baja frecuencia (50-60 Hz), han cobrado interés entre la comunidad científica. El aglutinamiento de equipos médicos según la disposición constructiva del área donde se encuentran, acarrean una interferencia invisible que pudiera afectar el funcionamiento de los mismos. Por esta razón este grupo de trabajo se ha dado a la tarea de realizar mediciones de campo magnético de baja frecuencia, empleando para ello un instrumento de medición EMDEX II y teniendo en cuenta diferentes situaciones en una consulta de pruebas de neurofisiología neonatal. Se concluyó que existen interferencias externas que influyen sobre el área donde se ubica el equipamiento médico. Obteniéndose los valores de campo magnético emitidos y su origen. Se recomienda trasladar el equipamiento médico a un espacio, dentro del local, donde exista menor intensidad de campo magnético.

ABSTRACT Nowadays, the problems associated with the use of the non-ionizing radiations, among them the sources they generate magnetic fields of low frequency (50-60 Hz), have retrieved a growing interest between the scientific community. The agglutination of medical equipment according the constructive disposition of the area in which find, lead to invisible interference that could affect the functioning itself. For this reason, this working group decided to perform measurements of low-frequency magnetic field. It was used the instrument of measurement EMDEX II and it was take into account different situation in a neonatal neurophysiology test consultation. It was concluded that there are external interferences that reach the medical equipment is located. The values of magnetic field issue and its origin were obtained. It recommends to move the medical equipment to another space where exist less intensity of magnetic field.

Evaluación del efecto del HHO en automóviles con motor de carburador en pruebas de camino

ABSTRACT Hydrogen is one of the most attractive fuels for IC engines. In Cuba, as in other third world countries, exist a necessity and a great interest in continuing the use of olds carburetors automobiles, but reducing the gasoline consumption. Installing an electrolytic cell to produce hydrogen on demand as an additive to main fuel appears to be a good option. Using electrolysis, water decompose in hydrogen and oxygen, forming the so-called oxidric gas, ox hydrogen gas, hydroxy gas HHO or Brown gas. In this paper, an electrolytic commercial cell is evaluated and later, installed in a carburetor, 4-cylinders, SI1 automobile engine. Severalroad test were made, measuring fuel consumption. Results showsno improvement in fuel consume, as many cell manufactures claim. In fact, using the cell in a carburetor engine may increase the fuel consumption ought to the energy required to supply to cell.

RESUMEN El hidrógeno es un combustible muy atractivo para su uso en motores de combustión interna (MCI). En Cuba y otros países del Tercer Mundo hay un gran interés en mantener en funcionamiento viejos automóviles de carburador, pero reduciendo el consumo de gasolina. La instalación de una celda electrolítica para producir hidrógeno y adicionarlo al combustible principal se considera una buena opción. Con la electrólisis, se descompone agua en hidrógeno y oxígeno, formando gas oxídrico, oxihidrógeno, HHO o gas de Brown. En este artículo se evalúa una celda electrolítica comercial y se instala en un automóvil de carburados, de 4 cilindros. Se realizan varias pruebas de camino, midiendo el consumo de combustible. Se demuestra que no hay mejora en el consumo, como plantean muchos fabricantes, de hecho, el uso de la celda en un motor de carburación puede incrementar el consumo debido a la energía eléctrica necesaria para alimentarla.

Implementación de un sistema de gestión de la energía basado en la norma cubana NC 50001 (hasta la fase de planificacion energética) en una compañía de telecomunicaciones

ABSTRACT This paper presents the results of energetic planning phase of the management standard NC ISO 50001 implemented in a telecommunications company. It was made taking into account the requirements set by existing regulations and key issues were determined such as the institution’s policy regarding energy, scopes and limits; legal requirements were compiled as well as the functions applicable to the senior management of the company together with the work team. The scope of the research is the energy planning phase and two methodologies present in specialized literature will be applied in this area. As a result of the energy related review the areas or equipment of significant energy use (SEnUs) of each transmission center selected were identified; potential savings and number of Energy indicators for performance evaluation were also identified. Moreover, it was estimated that measures to improve energy represent potential savings up to 30,299 CUC/ year.

RESUMEN El siguiente artículo presenta los resultados de la fase de planificación energética de la norma cubana NC ISO 50001 implementada en una empresa de telecomunicaciones. Se realizó teniendo en cuenta los requisitos establecidos por las reglamentaciones existentes y se determinaron cuestiones clave, como la política de la institución con respecto a la energía, los alcances y los límites. Se compilaron los requisitos legales, así como las funciones aplicables a la alta dirección de la empresa junto con el equipo de trabajo. El enfoque de esta investigación es la fase de planificación energética y dos metodologías presentes en la literatura especializada en este tema. Como resultado de la revisión relacionada con la energía, se identificaron las áreas o equipos de uso significativo de energía (SEnU) de cada centro de transmisión seleccionado. Como resultado se identificaron ahorros potenciales e indicadores de desempeño energético para su posterior evaluación. Además, se estimó que las medidas de incremento de la eficiencia energética representan ahorros potenciales de hasta 30,299 CUC / año.

Revisión y comparación de los actuales requisitos de integración de fuentes renovables de energía

RESUMO O crescimento da geração de energia renovável e a integração à rede elétrica começaram a afetar a segurança e estabilidade da operação do sistema elétrico. Por tanto, os requisitos de integração da rede tornaram-se a principal preocupação, já que as fontes de energia renováveis, como eólica e solar fotovoltaica, começaram lentamente a substituir as usinas convencionais. De acordo com isso, alguns dos novos regulamentos e requisitos técnicos foram estabelecidos para garantir a estabilidade da rede. Este estudo realiza uma revisão atualizada dos requisitos recentes para integração de usinas de energia renovável na rede elétrica. A revisão é realizada comparando os principais requisitos relacionados à estabilidade de tensão, estabilidade de frequência, qualidade de energia, regulamentos de energia ativa e reativa em relação à estabilidade da rede. A revisão rigorosa indica que, embora os requisitos de integração recentes possam melhorar a estabilidade da rede, melhorias adicionais ainda são necessárias.

ABSTRACT The growth of renewable energy generation and its integration to the electrical grid began to affect the safety and stability of the electrical system. Therefore, as renewable energy sources, such as wind and solar photovoltaic, slowly began to replace conventional plants, grid integration requirements became one of the main concerns of the researchers. As consequence, new technical requirements have been established to ensure the stability of the electrical system. In this scenario, this paper performs a review of the current requirements for the integration of renewable power plants to the electrical grid. The review is carried out by comparing the main requirements related to voltage stability, frequency stability, power quality, and active and reactive power regulations in relation to grid stability. The present study indicates that, although current integration requirements may improve stability, further improvements are still needed.

RESUMEN El crecimiento de la generación de energía renovable y la integración a la red eléctrica comenzaron a afectar la seguridad y estabilidad de la operación del sistema eléctrico. Por tanto, los requisitos de integración a la red se convierten en la principal preocupación, ya que fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar fotovoltaica, lentamente comienzan a reemplazar las plantas convencionales. En consecuencia, se han establecido nuevos requisitos técnicos para garantizar la estabilidad de la red. Este estudio realiza una revisión de los actuales requisitos para la integración de plantas de energía renovable a la red eléctrica. La revisión se realiza comparando los principales requisitos relacionados con la estabilidad de voltaje, estabilidad de frecuencia, calidad de energía, regulaciones de energía activa y reactiva en relación a la estabilidad de la red. Una revisión rigurosa indica que, a pesar que los actuales requisitos de integración puedan mejorar la estabilidad, mejoras adicionales son todavía necesarias.

Modelo eolo-energético de la región Playa La Vaca usando estimadores multivariables

RESUMEN A partir de un conjunto de mediciones numéricas de la velocidad V y de la dirección E del viento fueron establecidas las definiciones básicas para obtener el modelo eolo-energético en una región geográfica promisoria utilizando los estimadores (A,U,Θ) sobre los parámetros K y C de una Distribución de Weibull. Basado en un enfoque de optimización combinatoria y usando el Método de Búsqueda Exhaustiva, queda descrito un procedimiento matemático para obtener los parámetros de configuración del estimador lineal UPD con deriva, tal que se obtengan los modelos con menor promedio de los errores de estimación. Los resultados conceptuales y algorítmicos descritos se han aplicado a la región Playa La Vaca de Moa, Holguín, para obtener información satisfactoria sobre su potencial eolo-energético; estos resultados fueron comparados con los obtenidos para esos datos mediante la aplicación informática WAsP y ambos pueden considerase semejantes.

ABSTRACT From a set of numerical measurements of the speed V and the direction E of the wind, the basic definitions were established to obtain the wind energy model in a promising geographic region using the estimators (A,U,Θ) on the parameters K abd C of a Weibull Distribution. Based on a combinatorial optimization approach and using the Exhaustive Search Method, a mathematical procedure is determined to obtain the configuration parameters of the UPD linear estimator with drift, such that the models with the lowest average of the estimation errors are obtained. The conceptual and algorithmic results described have been applied to the Playa La Vaca de Moa region, Holguín, to obtain satisfactory information on its eolo-energy potential; These results were compared with those obtained for these data using the WAsP computer application and both can be considered similar.

Uso de paneles bifaciales en sistemas fotovoltaicos de ángulo fijo y de seguimiento horizontal de un eje

RESUMEN Todos los parques fotovoltaicos en explotación en Cuba utilizan paneles fotovoltaicos monofaciales. Con la madurez tecnológica de la producción de paneles bifaciales, a partir de 2018, estos han ido ganando una creciente presencia, y se presume que en 2021 constituirán el 30% del mercado mundial de paneles solares. Los paneles bifaciales, al generar también por el reverso, pueden aumentar eficiencia entre un 5 y un 30% de una misma área. Se revisó la literatura nacional e internacional sobre el tema y se realizaron simulaciones de un proyecto real con paneles bifaciales de un parque que será ubicado en la provincia de Las Tunas, asumiendo un albedo de 0,202. En el artículo se concluye que es factible evaluar la introducción en Cuba de paneles fotovoltaicos bifaciales para futuros proyectos de parques de ángulo fijo y de seguimiento horizontal de un solo eje.

ABSTRACT All the photovoltaic farms in operation in Cuba use monofacial photovoltaic panels. With the technological maturity of the bifacial panel production, since 2018, these have been gaining a growing presence, and it is presumed that in 2021 they will constitute 30% of the world market for solar panels. Bifacial panels, also generating on the reverse side, can increase efficiency between 5 and 30% of the same area. The national and international literature on the subject was reviewed and simulations of a real project in the province of Las Tunas were carried out, assuming an albedo of 0,202 and bifacial modules. This paper was concluded that it is feasible to evaluate the introduction of bifacial panels for future fixed tilt and horizontal single axis tracking projects in Cuba.