Ingeniería Energética

Estudio del efecto del Compensador Estático de Reactivos en el problema de Flujo de Carga

Este trabajo consiste en estudiar, modelar y simular un Compensador Estático de Reactivos (SVC), para analizar el efecto del mismo en el problema de Flujo de Carga de un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP). Se emplea un programa, de la literatura revisada, escrito en Matlab. Se presenta el modelo matemático del SVC que se emplea en el programa y que utiliza el concepto de susceptancia en derivación variable e incorpora el modelo del ángulo de disparo de los tiristores como variable de estado en la fórmula de Newton Raphson. Se comparan los resultados obtenidos en el flujo de carga, sin SVC, en los ensayos que se realizan con el sistema de 9 barras de la IEEE con los resultados alcanzado utilizando la versión académica del Simulador Power World. El SVC se emplea para controlar el valor de la tensión en una de las barras del caso estudio.

This work consists on studying, to model and to simulate a Static Vars Compensator (SVC), to analyze the effect of the same one in the Load Flow problem of an Electric Power System (SEP). A program is used, of the revised literature, written in Matlab. The mathematical model of the SVC is presented that is used in the program and that it uses the concept of susceptance variable shunt and it incorporates the model of the fire angle of the tiristores like state variable in Newton Raphson methods. The results obtained are compared in the load flow, without SVC, in the rehearsals that are carried out with the system of 9 bars of the IEEE with the reached results using the academic version of the Power World Simulator. The SVC is used to control the value of the voltage in one of the bars of the case study.

Nanosílice como carga en la RTV SR usada para cubrir aisladores

En el presente trabajo se realiza un estudio sobre la influencia que tiene agregar como carga nanosílice a la goma de silicona vulcanizada a temperatura ambiente (RTV SR, por sus siglas en inglés) que es empleada para cubrir aisladores de vidrio o de porcelana. Con este objetivo se observó la dispersión de la nanosílice en la RTV SR por medio de microscopía electrónica de barrido (MEV, por sus siglas en inglés), se midió la permitividad de la RTV SR con y sin nanosílice para varias frecuencias y se evaluó la influencia que tiene la nanosílice en la resistencia a la erosión. Además fueron medidas las corrientes de fuga durante ensayos de niebla salina a aisladores de vidrio pintados con estos recubrimientos, analizando también la pérdida de hidrofobicidad que ocurre durante el ensayo y su recuperación una vez finalizado el mismo.

The present research work carries out a study on the influence of nanosilica on room temperature vulcanized silicone rubber (RTV SR) used to coat insulators. Considering this objective, the dispersion of nanosilica was observed by means of scanning electron microscopy (MEV), the permittivity of the room temperature vulcanized silicone rubber was measured with and without nanosilica for different frequencies and the influence of nanosilica in erosion resistance. Leakage currents were also measured during salt spray tests to glass insulators covered with these coatings; the loss of hidrophobicity during the test was also measured and its recovery was analyzed the test was finished.

Procesamiento de datos mediante Wavelet para la modelación térmica de transformadores de potencia

En este trabajo las mediciones recabadas por una estación experimental instalada en un Transformador de 100 MVA de la Subestación Barquisimeto de Venezuela son procesadas para eliminar factores de ruido que introducen errores en la identificación de parámetros del modelo térmico para el cálculo de la temperatura superior del aceite. Se usa una metodología para el control de calidad y eliminación del ruido en las mediciones recabadas basada en experiencias propias y reforzadas con experiencias de reconocidos autores internacionales, la cual aplica la Transformada Discreta de Wavelet DWT para obtener datos que muestran buenos indicadores de calidad en las principales variables del modelo térmico, como lo son la corriente de carga, la temperatura ambiente y la temperatura del aceite superior. Finalmente se comparan los resultados de la modelación térmica antes y después de ser procesados los datos, donde se evidencia un notable incremento en la exactitud del modelo.

In this work measurement get of experimental station connected in a power transformer of 100 MVA in a Barquisimeto Substation in Venezuela are processing to eliminate noise that introduce mistake in the parameters identification for top oil temperature model calculation. A methodology based in your experiences with experiences of international authors for the control of quality and elimination of the noise in the successfully obtained measurements is used. It's apply the Discreet Wavelet Transform (DWT) to collect data that show good indicators of quality in the main values of the thermal model, as the load current, the ambient temperature and the top oil temperature. Finally is compared thermal model results after and before data processing, where at increase in the exactitude of the thermal model is demonstrated.

Evaluación de la depreciación luminosa y la eficiencia energética de los sistemas de alumbrado viario

El alumbrado público en la Ciudad de Santiago de Cuba tuvo una reanimación entre los años 2006-2008, donde se sustituyó gran cantidad de las lámparas y luminarias. Con el paso del tiempo se ha constatado un aumento del número de lámparas fuera de operación y la afectación al servicio que brindan estos sistemas. Este trabajo centra su análisis en la influencia que ha tenido la depreciación luminosa en la eficiencia energética de una instalación de alumbrado público de esta ciudad a través de mediciones de campo. Los resultados permiten evaluar la depreciación luminosa total de la vía en estudio desde el año 2006 al 2010, observándose un empeoramiento en el último año de explotación propiciado fundamentalmente por la depreciación de las lámparas. Se realiza la evaluación de la eficiencia energética demostrándose su paulatino empeoramiento a un ritmo que coincide con el de la depreciación luminosa total del sistema.

The public lighting in Santiago de Cuba city had a renovation during the years 2006-2008, it was substituted a lot of lamps and luminaries. After having lapsed some time, an increase of the number of burned amps has been verified and the service of these systems has been affected. This paper focus in the influence that has had the luminous depreciation in the energy efficiency of an road lighting facilities of this city, through field mensurations. The results allow evaluating the total luminous depreciation of the road through a study from 2006 to 2010 years. A worsening has been corroborated in the last year of exploitation; the depreciation of the lamps has being the main cause. It is carried out the energy efficiency evaluation and it is demonstrated their gradual worsening to a tendency that coincides with the depreciation luminous total of the system.

Barrido de frecuencia en coordenadas de fase

El análisis de redes eléctricas ha transitado de modelos en componentes de secuencia a modelos en coordenadas de fase. La formulación del barrido de frecuencia en coordenadas de fase, además de facilitar la modelación más precisa de las redes desequilibradas, permite especificar inyecciones armónicas de cualquier tipo: monofásicas o trifásicas de la secuencia deseada. Por lo que puede estudiarse el efecto de las cargas no lineales de acuerdo a sus características y conexión al circuito. El presente trabajo desarrolla el modelo en coordenadas de fase de una red eléctrica, considerando la representación de bancos de transformadores monofásicos de tres o dos transformadores, así como otros tipos de asimetrías que pueden encontrarse en los sistemas eléctricos de instalaciones industriales, de edificios comerciales o de servicio. El modelo desarrollado se prueba con un ejemplo sencillo de un sistema delta a cuatro hilos que permite destacar las posibilidades del modelo.

The electric networks analysis has upgraded from the sequence components frame models to the phase- coordinates frame models. The formulation of the frequency scan method in a phase- coordinates frame, besides allowing for a more accurate modeling of unbalanced networks, allows the specification of harmonic injections of any type: single-phase or three-phase of the desired sequence. Therefore, it is possible to study the effect of the non-linear loads according to its features and connection to the circuit. This paper develops the phase-coordinates model of a distribution power system, considering the representation of three-phase transformer banks of three or two single-phase transformers, as well as other asymmetries that can be found in the electrical systems of industrial plants, commercial or service facilities. The frequency scan based on the presented model is tested with a simple example of a four-wire delta system that highlights the possibilities of the model.

LabVIEW aplicado al diagnóstico de estado en tiempo real de transformadores de potencia

Este trabajo está dirigido al rediseño del Sistema de Adquisición y Procesamiento de Datos de la Estación para el Diagnóstico de Estado en Tiempo Real del Autotransformador de Potencia No. 2 de 100MVA, de la Subestación Barquisimeto de Venezuela, a partir de controladores embebidos en tiempo real de la familia cRIO de National Instruments y las técnicas de programación que ofrece la plataforma NI LabVIEW, con la finalidad de integrar un sistema único (software-hardware) que permita aumentar la calidad en las mediciones, el procesamiento de los datos, la interface hombre-máquina, su capacidad de expansión y reproducibilidad. El mismo puede ser accedido mediante navegadores Web de Internet y transferir datos en tiempo real a través de la red, además es capaz de trabajar autónomo presentando respaldo en comunicación y alimentación de energía eléctrica, logrando un mejor servicio de diagnóstico continuo en dicho autotransformador.

This work is focused on the redesign of the Acquisition System and Processing Data of the Station for the Diagnostic that Assess the Condition in Real Time of the 100MVA Power Autotransformer No. 2 of the Substation Barquisimeto from Venezuela with the embedded controllers in real time of the cRIO technology of the National Instruments and the programming techniques supported by the NI LabVIEW platform with the purpose of integrating an unique system (hardware-software) that allows to improve the quality in the measurements, the processing data, the man-machine interface, its expansion capability and reproduction. This system can be obtained by the internet web browser and it can transfer data in real time through the network, it is also able to work autonomous having a back in communicating and electrical energy feeding, getting a better continuous diagnostic service and the autotransformer.

Experiencias en el diagnostico del aislamiento de los generadores de potencia

El aislamiento de los generadores eléctricos de gran potencia (Turbogeneradores e Hidrogeneradores) es el componente que más influye en su confiabilidad operacional, por lo cual es vital conocer su estado para aplicar las acciones correctivas requeridas. Para alcanzar tal fin, existen múltiples ensayos, controles y criterios relativos a inspecciones sensoriales, muchos de ellos concebidos hace más de medio siglo y que aún subsisten en variantes modernizadas, mientras que otros, más modernos, han sido generalizados y perfeccionados constantemente. Las técnicas y métodos para la aplicación de los ensayos, controles e inspecciones también han evolucionado. En este trabajo se resumen algunas experiencias en la aplicación de los ensayos más actuales relativos a la evaluación de la contaminación, la detección de deficiencias en la protección anticorona, la presencia de descargas parciales internas y la evaluación del envejecimiento del aislamiento, que son aplicados en las áreas de influencia de los autores.

The insulation of power generators (Turbogenerator and Hydrogenerators) is the component that influences more in its operational reliability, thus is vital to know its state to apply corrective actions. In order to reach such aim, multiple tests, sensorial controls and criteria regarding inspection have been developed, many of conceived them for more than half century and that still subsists in modernized variants, whereas others, more modern, have been generalized and perfected constantly. The techniques and methods for the application of the tests, controls and inspection also have evolved. This work reviews some experiences in the application of recent improvements to insulation tests about the evaluation of contamination, detection problems in the anticorona slot protection, internal partial discharges and the evaluation of the aging, that are applied in the areas of influence of the authors.

Implementación de un sistema DIL/METPC con Labview para ensayos a transformadores

Se presentan los resultados de la modernización de las mediciones y el control de la ejecución de ensayos para la determinación de: las pérdidas de vacío y corriente de excitación, las pérdidas con carga e impedancia de cortocircuito y el incremento de temperatura de transformadores de distribución, según la norma IEEE Std. C57.12.90TM-2006. La modernización se sustenta en el diseño y construcción de un sistema de adquisición de datos basado en el DNP/1110 que realiza las tareas de muestreo y control; dirigido por tres programas elaborados en el ambiente Labview. Adicionalmente, se procesan y visualizan los resultados de cada uno de los ensayos.Se implementa un controlador del núcleo de GNU/Linux en conjunto con una aplicación en la zona de usuario, el cual permite obtener una frecuencia de muestreo de 20.22 kHz. La transferencia de información se realiza mediante una conexión por socket TCP/IP.

This paper presents the design and validation for operation of an automatic measurement system for the Laboratory of Distribution Transformers of the CIPEL. The system makes the test for no-load looses and excitement current, load losses and impedance voltage; and temperature rise according to the IEEE Std C57.12.90TM-2006 standard. A data acquisition system based on the DIL/NetPC DNP/1110 manages the sampling and control tasks; lead by three programs written in Labview. The results are processed and shown for each one of the tests. A core controller of GNU/Linux joint to an application in user area allows to obtain a sampling frequency of 20.22 kHz, according to the performance of the system hardware. The transfer of information between the embedded system and the lead programs is accomplished through a connection with socket TCP/IP.

Distribución óptima de carga en emplazamientos de generadores

Incorporados al Sistema Eletroenergético Nacional funcionan emplazamientos de generación distribuida que representan más del 40 por ciento de la capacidad generadora instalada. Estos grupo utilizan fuel oil o diesel como combustibles por lo que lograr su explotación eficiente constituye una necesidad económica de primer orden. Se propone un instrumento computacional para lograr la mayor eficiencia en el uso del combustible mediante la distribución económica de las cargas y se desarrolla un método de optimización basado en el criterio del costo incremental del combustible para determinar el costo total de la generación del emplazamiento. Empleando un algoritmo genético simple se minimiza la función del costo mediante la asignación de las potencias a generar por cada máquina. Se comprueba la aplicabilidad del método mediante su aplicación a un emplazamiento específico. Por su rapidez y calidad de los resultados el instrumento computacional se recomienda para su explotación en emplazamientos y el despacho.

The emplacements of distributed generation that represent over the 40 percent of the generating installed capability work to the electric national system incorporated. These group Fuel Oil or diesel utilize like fuels for that achieving his efficient exploitation constitutes a need cheap to run first-rate. Distribution cheap to run of loads proposes a computational instrument to achieve the bigger efficiency in the use of intervening fuel itself and a method of optimization based in the opinion of the incremental cost of fuel to determine the total cost of the generation of the emplacement develops. Using a genetic algorithm the assignment of potencies minimizes the show of the intervening cost itself to generate for each machine. His application finds to a specific summons the applicability of the intervening method. For his rapidity and quality of results the computational instrument is recommended to exploitation in emplacements and the dispatch.