Ingeniería Eléctrica

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ACTUALIZACIÓN DE UNA MINA A CIELO ABIERTO AL REGLAMENTO TÉCNICO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS (RETIE) APLICANDO LA METODOLOGÍA DEL PROJECT MANAGEMENT INSTITUTE.
(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-30) Cruz Almeida, Sergio Andres; Vargas Torres, Hermann Raul; sergio.cruz1@correo.uis.edu.co; Giraldo Picon Wilson; Quiroga Quiroga, Oscar
Este Trabajo de grado aborda la realización de la gestión de proyectos de ingeniería siguiendo el paso a paso el PMBOK, libro del Project Management Institute. Aplicando y siguiendo las distintas directrices y reglamentaciones que se tienen en Colombia para el tema de la energía eléctrica y sus instalaciones. Éste se hace con el fin de actualizar una mina a cielo abierto donde se identifiquen las falencias eléctricas, fallas de equipos, no requerimientos y las normativas incumplidas a la hora de realizar la actualización. De igual manera realizar dicha actualización con nuevas cargas y proyecciones realizas a futuro debida al Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas, suponiendo el terreno, la maquinaria, las instalaciones eléctricas, el personal, la capacidad de producción de la mina, consumo energético de la misma, paso a paso de la instalación tanto existente como la actualizada para así poder tener en cuenta una actualización y sea indispensable para su funcionamiento. La mina será de carbón y será una mina a pequeña escala donde se desea extraer mayor cantidad de carbón a través de un proyecto de actualización de equipos necesarios, costos, riesgos y estructuras de ejecución del proyecto para lograr en el tiempo estimado una entrega de proyecto.
ALTERNATIVAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE LOS GRUPOS ELECTRÓGENOS DEL CAMPUS CENTRAL DE LA UIS EN EL DESARROLLO DE NUEVAS CAPACIDADES DE LA RED ELÉCTRICA
(Universidad Industrial de Santander, 2023-03-01) Díaz Severiche, Cristhian Paul; Mora Arévalo, Mariluz; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo; Ordóñez Plata, Gabriel; Gómez Tapias, Jairo; Jiménez Alvernia, Diego Alfonso
La mayoría de edificios que integran el campus central de la UIS cuentan con grupos electrógenos como sistema de alimentación de respaldo acorde con lo exigido en la reglamentación de instalaciones eléctricas. Dichos grupos electrógenos operan en modo stand by, es decir que solo se prenden cuando hay una interrupción del suministro, es decir muy pocas horas al año. Con el presente trabajo de grado se investigarán distintas alternativas para un mejor aprovechamiento de esos equipos buscando nuevas capacidades para la red eléctrica. Las alternativas identificadas se analizarán considerando aspectos técnicos y costos para su implementación. Este trabajo de grado comprende la caracterización de los distintos grupos electrógenos presentes en los edificios del campus central de la UIS, se recopilará información acerca de la capacidad instalada, así como la infraestructura eléctrica asociada a dichos equipos. Conocida la capacidad instalada y la ubicación de los equipos, se buscarán alternativas y se propondrán ideas para darle un mayor aprovechamiento a éstos equipos en busca de nuevas capacidades de la red eléctrica. Esas alternativas que se formulen, serán analizadas desde el punto de vista técnico y reglamentario, y las que se encuentren viables desde ese punto de vista técnico, se les realizará una cuantificación de los costos y beneficios de su implementación.
Analisis comparativo de las redes compactas frente al sistema convencional
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Machacado Ariza, Sebastian Amir; Cruz Palomar, Francisco Javier; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo
Debido a la reducción de los espacios destinados para las redes aéreas de distribución en las urbes, las que se construyen de manera convencional necesitan de grandes zonas de servidumbres, por lo cual nace la necesidad de la construcción compacta que se convierte en una solución a este problema. En una red compacta se reducen sus dimensiones y las distancias entre fases mediante espaciadores con el propósito de disminuir el requerimiento del espacio físico. Este sistema se empezó a implementar en Colombia desde hace unos 10 años ya que es una buena alternativa al modelo convencional y mejorará la calidad del servicio y el entorno, aunque su inversión inicial sea mayor a la instalación de una red tradicional. En este trabajo de grado se llevará a cabo un comparativo entre las redes de distribución compactas y las convencionales con su respectivo análisis que conlleve a la determinación de las características de utilización de estos tipos de sistemas usados para el transporte de energía eléctrica. Dicho esto, se requiere un estudio profundo con la finalidad de verificar cuál de estos modelos garantiza un óptimo desempeño y eficiencia en el mercado eléctrico generando mayores beneficios para la población y para el sistema. Así pues, realizaremos un análisis de cada componente técnica y financieramente y los modos de usos de estas instalaciones aéreas.
Analisis de la eficiencia e impacto económico del sistema de generación fotovoltaico integrado a la red de distribución de una institución educativa
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Leon Rodriguez, Carlos David; Torres Pabon, Paula Angelica; Ortiz Rangel, Manuel Jose; Ordóñez Plata, Gabriel
El presente trabajo de investigación consiste en la realización de un análisis sobre los beneficios que otorga un sistema fotovoltaico instalado en una institución educativa, motivado por la misma, al no poder determinar de manera concluyente el aporte energético del sistema, y de manera inherente, su contribución económica. Al desconocer la cantidad de energía entregada por el SFV, debido a limitantes en la facturación, que no permitían evidenciar un patrón de consumo antes y después de su incorporación, junto con el daño de la tarjeta de comunicaciones del inversor, fue necesario conectar el analizador de redes DRANETZ HDPQ visa aguas abajo del inversor durante una semana, adicionalmente, para contemplar el factor climatológico que condiciona determinantemente la generación del sistema, se recurrió al análisis estadístico de históricos meteorológicos para el municipio; una vez recopilada esta información se realizó un estimativo de la generación mensual, y subsiguientemente, un valor aproximado anual. A partir del valor anual calculado, y la tasa incremental deducida para el costo del kWh, se proyectaron los flujos de efectivo, a un periodo de veinte años; posteriormente se hizo uso de técnicas de evaluación financiera como el periodo de recuperación de la inversión PRI, el valor presente neto VPN, la tasa interna de retorno TIR y la relación beneficio-costo, indicando que la inversión se recupera, más no se generan ganancias significativas, groso modo. Además, se calculó el porcentaje de eficiencia a partir del aprovechamiento del recurso solar, como también se elaboraron las recomendaciones pertinentes frente a las condiciones desfavorables identificadas, que afectan el funcionamiento del sistema. A su vez, se determinó que su aporte en la reducción de la huella de carbono es alto, concluyendo finalmente que el mayor beneficio proporcionado es medioambiental, razón suficiente para socializar lo encontrado con los estudiantes de undécimo, promoviendo así la implementación de energías limpias.
Análisis de la interacción armónica de cargas basadas en fuentes conmutadas en una red de Baja Tensión
(Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Rivera Rodríguez, Duván Gregorio; Malagón Carvajal, Gabriel Alexis; Duarte Gualdrón, César Antonio; Mantilla Villalobos, María Alejandra; Esparza Aponte, Astrid Clarissa
Los hogares colombianos poseen un gran número de cargas basadas en electrónica de potencia que tienen influencia en la red por sus altos niveles de distorsión de corriente; debido a esto, el presente trabajo de grado busca realizar un análisis de la distorsión armónica de corriente obtenidas cuando son conectadas múltiples cargas en el mismo punto de acople común (PCC), es decir cuando son agregadas. Este trabajo se centra en particular en las cargas no lineales basadas en fuentes conmutadas, SMPS (Por sus siglas en inglés Switch-Mode Power Supply), puesto que la mayoría de los electrodomésticos que se encuentran en los hogares corresponden a este tipo. Debido a la contingencia de salud mundial provocada por la pandemia COVID-19, este trabajo de grado se ve orientado al trabajo de simulación por medio del software MatLab/Simulink, en donde se parte modelando las cargas en el dominio del tiempo, utilizando específicamente un modelo circuital equivalente. Debido a la incertidumbre en el número y características de los parámetros que conforman el modelo, estos son asignados aleatoriamente mediante un método probabilístico. Así mismo este trabajo se centra en la incidencia que puede tener la distorsión de tensión y la impedancia equivalente del sistema sobre los resultados de distorsión armónica de corriente y a su vez, estos dos últimos sobre la distorsión de tensión.
Analisis de la operacion en estado estable de una red electrica de baja tension con inyeccion de potencia de sistemas fotovoltaicos / juan diego caballero peña, cristian david cadena zarate ; director german alfonso osma pinto
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Caballero Peña, Juan Diego; Cadena Zárate, Cristian David; Osma Pinto, German Alfonso
Este trabajo tiene como objetivo analizar una red eléctrica de baja tensión en estado estable con inyección de potencia de sistemas fotovoltaicos sin almacenamiento, con el fin de cuantificar el impacto por medio de indicadores asociados al valor eficaz y perfil de tensión, pérdidas en los conductores, sentido de flujos de potencia y desbalance de tensión. La red eléctrica en estudio se encuentra ubicada en el barrio Los Pinos del municipio de Bucaramanga y se modeló en el software Power Factory de DIgSILENT, el cual permite analizar el impacto producido por la inyección de potencia de sistemas FV para 5 escenarios definidos y diez porcentajes de inyección de potencia solar fotovoltaica: 1%, 3%, 5%, 10% 15%, 20%, 25%, 50%, 75% y 100% de la capacidad nominal del transformador (112.5 kVA), para un total de 50 posibles conexiones. Al modelo de la red de baja tensión se le realizaron flujos de carga hora a hora durante un año utilizando la herramienta simulación cuasi - dinámica del Power Factory. De los resultados obtenidos en las simulaciones, se puede deducir que el impacto producido en los parámetros eléctricos analizados está relacionado con la ubicación de la conexión y la capacidad instalada de los autogeneradores FV. *
Analisis de los escenarios eléctricos del sistema de potencia de la electrificadora de Santander S. A e.s.p, que determinen la disminución de perdidas por efecto joule mediante reconfiguración del sistema de distribución local (sdl) a nivel de 34,5 kv
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Tuta Torres, Wilmer De Jesus; Ordóñez Plata, Gabriel; Florez Ortiz, Wilton Antonio
Las pérdidas de energía eléctrica han sido un problema debido al alto costo que estas representan al Operador de red. Una opción para disminuir las pérdidas de energía eléctrica es mediante la reconfiguración de la red, la cual consiste en modificar la topología de las redes a través de la apertura o cierre de interruptores. La idea central de la práctica empresarial es encontrar una configuración de la red que registre menores pérdidas de energía eléctrica en el SDL a nivel de 34,5 kV en el área metropolitana de Bucaramanga (AMB), con la finalidad de disminuir los índices de pérdidas de energía eléctrica actuales de la ESSA, y así acercarse a una de las metas empresariales de ESSA para el 2022, que consiste disminuir los índices de pérdidas de energía eléctrica al 10,87%, teniendo un valor actual del 12,06%. Con la finalidad de cumplir lo propuesto, se estudiaron las diferentes metodologías de reconfiguración de la red, partiendo de la configuración actual de la ESSA en el AMB debido a restricciones eléctricas. El método de búsqueda exhaustiva llamado ataque de fuerza bruta fue el seleccionado para realizar el análisis, en el cual se simula cada una de las posibles combinaciones de interruptores para así encontrar el que registre menores pérdidas de energía eléctrica. Las simulaciones y el código propuesto para la realización del estudio fueron simuladas en el software DIgSILENT PowerFactory. Después de identificar la configuración con menores pérdidas de energía eléctrica, se verificó que no presentara restricciones eléctricas. Adicionalmente, se cuantificaron las pérdidas de energía eléctrica en todos los periodos y se estableció el posible beneficio económico. Por último, se realizó el análisis de confiabilidad con contingencias individuales N-1 y se calculó el valor de la energía no suministrada en caso de falla. *
Análisis de los instrumentos financieros que promuevan la integración de energía renovable en los sistemas de potencia
(Universidad Industrial de Santander, 2022-03-29) Lozano Méndez, Sebastián Octavio; Bautista Quintero, Andrés Fernando; Parada Mayorga, Pilar Tatiana; Quiroga Quiroga, Óscar Arnulfo; Osma Pinto, Germán Alfonso; Serna Suárez, Iván David
Con el fin de cumplir con el objetivo de desarrollo sostenible es importante llevar a cabo la descarbonización del sistema eléctrico, la cual se logra a través de la integración de energía renovable que se caracteriza por su variabilidad e intermitencia, lo que la hace difícil de integrar en el sistema actual. Esto ha llevado al diseño de instrumentos financieros que son utilizados en el mercado secundario, los cuales buscan cubrir el riesgo, asociados a la volatilidad de los precios de la energía que con la integración de renovables tiende a aumentar. En este contexto fue necesario conocer como la utilización de estos instrumentos de cobertura benefician a los generadores y consumidores del mercado eléctrico cuando existe una alta integración de energía renovable en el sistema. En este trabajo se logró como resultado analizar los instrumentos financieros que promueven la integración de energía renovable en los sistemas de potencia; para ello, como primer logro parcial se identificaron instrumentos financieros usados en los mercados eléctricos evidenciando que en la actividad competitiva de los mercados eléctricos es la existencia de un mercado mayorista organizado de energía eléctrica; como segundo logró se consolidó la explicación del efecto que tiene cada instrumento financiero en un sistema de potencia con alta integración de energía renovable como lo son los instrumentos para la reducción de emisiones, los Feed – in Tariff – FIT, las cuotas las cuales consisten en establecer pagos para la participación de energía renovable, ya sea en términos relativos o como metas específicas de capacidad instalad, las subastas, los instrumentos operativos y los instrumentos fiscales que son hoy en día los más generalizados para promover las energías renovables y son generalmente combinados con otros como los FIT y un tercer logro fue la caracterizaron los instrumentos financieros según el beneficio que representan para la integración de energía renovable en los sistemas de potencia en los cuales se pudo concluir que hay variedad de oferta y demanda de energía eléctrica entre países.
Análisis de un método para el ajuste de modelos en el dominio de la frecuencia utilizando medidas de corriente y tensión para un conjunto de cargas agregadas: caso de estudio luminarias tipo LED.
(Universidad Industrial de Santander, 2023-03-10) Rubiano Hernández, Brayam Steven; Marulanda Montoya, Eduard; Duarte Gualdrón, César Antonio; Malagón Carvajal, Gabriel Alexis; Jiménez Manjarrés, Yulieth; Petit Suárez, Johann Farith
Actualmente, la mayor parte de las cargas que conforman los sistemas eléctricos son de naturaleza no lineal, lo cual indica, una inyección constante de perturbaciones a las redes eléctricas, generando distorsión de las señales de tensión y corriente como en [1- 6]. Es importante evaluar el error de desempeño de los modelos de cargas no lineales y en especial del método para el ajuste de estos modelos. En el presente trabajo de grado se desea diseñar e implementar un proceso experimental para analizar el comportamiento de un conjunto de cargas agregadas conectadas al mismo punto de acople común o PCC. Para esto, se desea realizar medidas/simulaciones en el entorno de programación visual SIMULINK a agrupaciones de luminarias tipo LED en el que se modelan estados de operación de la tensión de alimentación y de igual manera, la desconexión y conexión de un grupo de cargas a lo largo de un intervalo de tiempo. En este sentido, el trabajo de grado busca estimar y evaluar el desempeño de este método y los modelos en el dominio de la frecuencia con respecto al conjunto de medidas/simulaciones realizadas para un conjunto de cargas de iluminación tipo LED agregadas.
Análisis del Ciclo de Vida para paneles fotovoltaicos de silicio cristalino ubicados en la Universidad Industrial de Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-31) Santos Ballesteros, Daniela; Hernández Latorre, Angie Juliana; Duarte Gualdrón, Cesar Antonio; Botero Londoño, Monica Andrea; Aguirre Valera, Oscar Ivan; Serna Suárez, Iván David
En la actualidad, se busca un equilibrio sostenible en los sistemas de generación renovables no solo en su dimensionamiento, diseño, fabricación e implementación sino también en sus impactos medioambientales, considerando cada uno de los aspectos que involucran su proceso productivo. Sin embargo, debido a todas las políticas de protección y mejora del ambiente, han surgido metodologías y evaluaciones de impacto que permitan catalogar todos los aspectos ambientales inmersos en cualquier producto o sistema. Esto ha dado origen a la incorporación de políticas denominadas “De la cuna a la muerte”, las cuales son aplicadas por las fábricas o empresas, buscando conocer y evaluar su producto, así como identificar los puntos débiles en sus fases operativas que deriven en alternativas hacia futuras mejoras, correcciones o inspecciones tempranas en alguna debilidad existente en cadenas productivas. La energía solar fotovoltaica es denominada como una energía limpia y en este trabajo de grado se realiza un estudio del Análisis de Ciclo de Vida (ACV) que permite estimar los impactos ambientales potenciales, asociados a este tipo de energía que incluye todo el sistema fotovoltaico indagando desde su creación, condición de operación y mejoras que han surgido a lo largo de la permanencia en la terraza del edificio de E3T, para autoconsumo del mismo edificio. Este estudio abarca un inventario detallado de su Ciclo de Vida desde extracción de las materias primas, fabricación, transporte, uso y su disposición final cuando estos ya queden obsoletos. De acuerdo con la metodología de evaluación ReCiPe y Cumulative Energy Demand, la fase de uso del sistema fotovoltaico es la que representa un menor impacto ambiental, según los indicadores: Calentamiento global, agotamiento del ozono estratosférico, eutrofización de agua dulce, uso del suelo, consumo del agua y escasez de recursos minerales y combustibles fósiles.
Análisis del impacto en los indicadores de calidad del servicio de energía eléctrica mediante la gestión de las consignaciones en el sistema de distribución local, para el cumplimiento de los requerimientos regulatorios y el mejoramiento de la calidad del servicio prestado por la ELECTRIFICADORA DE SANTANDER S.A. E.S.P.
(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-10) Marroquin Cordero, Brayan Duvan; Blanco Solano, Jairo; Petit Suarez, Johann Farith; Aguirre Varela, Oscar Ivan
La confiabilidad del suministro de energía puede medirse con indicadores de calidad media e individual, estos indicadores se ven afectados por las interrupciones del servicio de energía a los usuarios y por su duración. Uno de los factores que aportan a la afectación de los indicadores son las suspensiones del servicio debido a las maniobras de operación del sistema de distribución programadas. Para reducir la afectación de este tipo en el sistema de distribución local en Santander, la Electrificadora de Santander SA ha puesto en marcha un proyecto corporativo que busca gestionar la ejecución de las maniobras de operación que se realizan en una misma zona con el fin de que estas se realicen de manera conjunta y así solo realizar una suspensión del servicio. Este trabajo de grado evalúa la efectividad de este proyecto corporativo haciendo una gestión de la programación de las operaciones y realizando el cálculo del aporte a los indicadores de las maniobras gestionadas y así conocer la magnitud de la afectación a indicadores que se evita aplicando estas medidas. Además, se realiza un estudio de la misma naturaleza a una metodología de gestión complementaria a la propuesta en el capítulo 5 y una serie de recomendaciones para mejorar los indicadores de calidad, reduciendo su afectación.
Analisis tecnico financiero en el diseño de subestaciones electricas
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Gelvez Dueñas, Anderson; Villamizar Guerrero, Luis Miguel; Vargas Torres, Hermann Raúl
El presente trabajo de grado realiza un análisis técnico-financiero para el diseño de subestaciones eléctricas en los niveles de tensión de 115 kV y 230 kV, haciendo la comparación financiera entre los costos asociados a subestaciones tipo convencionales y aisladas en gas SF6 (GIS), partiendo de un diseño tipo, con configuración interruptor y medio, para dos bahías de línea y dos bahías de transformador para nivel de tensión 230 kV, y una configuración barra principal más transferencia, de dos bahías de línea y tres bahías de transformador para nivel de tensión 115 kV. El análisis comparativo se realiza con los precios actuales del mercado de las subestaciones convencionales y aisladas en gas SF6 (GIS) en niveles de tensión de 230 kV y 115 kV para el diseño tipo presentado, con el fin de incluir nuevas entradas a la metodología de análisis técnico-financiero existente. Además, se incluyen criterios de diseño de las subestaciones, los lineamientos establecidos en la norma IEC 61850 y se calcula el porcentaje de inversión requerido para la implementación en cada uno de los dos tipos de subestaciones presentadas. Finalmente, y basados en el análisis realizado se dan las conclusiones y recomendaciones que podrían servir de base a un Operador de Red OR, al momento de decidir en las condiciones actuales del mercado que opción de inversión puede resultar más atractiva. Los resultados del análisis se presentan usando porcentajes de favorabilidad a cada una de las tecnologías evaluado a través de los criterios definidos. *
Análisis técnico-financiero de sistemas de producción de hidrógeno verde en Colombia, empleando electrólisis
(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-04) Villar Roncancio, Nylson Alejandro; Cáceres Rosas, Juan Yesid; Vargas Torres, Hermann Raúl; Petit Suárez, Johann Farith; Mantilla Villalobos, María Alejandra
Este proyecto es un trabajo de investigación que busca identificar la rentabilidad que representa crear un sistema de generación de hidrógeno verde en Colombia, basado en las tecnologías de la electrólisis. Para ello, será necesario identificar cuáles son las tecnologías de la electrólisis que se encuentran en el mercado, así como, las características de dichas tecnologías, además, se realizará la búsqueda de las posibles zonas o regiones más adecuadas para instalar una planta electrolizadora; basados mayormente en la materia prima requerida para producir el hidrógeno y con esto, se podrán crear escenarios que permitan, desde un punto de vista financiero, seleccionar la mejor opción de generación de hidrógeno verde en Colombia.
Analisis y simulacion de e-bikes empleando representacion macroscopica energetica: casos de estudio / juan felipe amaya rivera, fabian andres rueda fonseca ; directores javier enrique solano martinez, luis ignacio silva
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Amaya Rivera, Juan Felipe; Rueda Fonseca, Fabian Andres; Solano Martinez, Javier Enrique; Silva, Luis Ignacio
Este trabajo trata sobre la aplicación de la representación energética macroscópica (EMR, por sus siglas en inglés) para llevar a cabo los estudios de autonomía de una bicicleta que cuenta con un sistema de pedaleo asistido (BPA), también conocida como E-bike (o EPAC por sus siglas en inglés). Para ello, se adquieren los datos asociados a múltiples perfiles de conducción, tales como gradiente y velocidad de usuarios de bicicletas convencionales, para las ciudades de Bucaramanga en Colombia y Rafaela en Argentina como caso de estudio, empleando una aplicación de GPS de uso gratuito (STRAVA). Las simulaciones de la BPA se realizan teniendo en cuenta diferentes porcentajes de asistencia eléctrica y modos de manejo, también la consideración o no del uso del sistema frenado regenerativo. Los resultados de este estudio muestran que la autonomía de las BPA se ve reducida aproximadamente hasta un 50% si es considerada la fuerza del gradiente del terreno de las carreteras de ciudades ubicadas en terrenos montañosos en comparación a cuando no se contempla dicha fuerza. Sin embargo, el uso de frenado regenerativo puede llegar a brindar hasta una autonomía extra porcentual aproximadamente del 60% si se tiene en cuenta una asistencia eléctrica del 50%, para condiciones de terreno favorables.
ANÁLISIS, CARACTERIZACIÓN Y ACTUALIZACIÓN DEL POTENCIAL SOLAR PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE GENERACIÓN FOTOVOLTAICA EN LAS INSTALACIONES DEL CAMPUS CENTRAL DE LA UIS
(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-07) Crispin Guerra, Juan Sebastian; Chanagá Rodríguez, Carlos Javier; Pineda Soriano, Johan Manuel; Ordoñez Plata, Gabriel; Ortiz Rangel, Manuel José; Espítia González, Christian Hernando; Arenas Flórez, Michael
La Universidad Industrial de Santander como entidad comprometida con el desarrollo sostenible, promueve el desarrollo y la incorporación de tecnologías amigables con el medio ambiente. Identificada esta necesidad se plantea la posibilidad de adicionar otro sistema de suministro de energía a la instalación eléctrica aprovechando el recurso solar. En concordancia a lo planteado anteriormente, este documento pretende explorar el potencial solar que se puede llegar desarrollar dentro del Campus principal de la Universidad Industrial de Santander mediante un estudio de ingeniería conceptual que comprende el análisis y selección de cubiertas y zonas endurecidas de interés, bajo criterios que comparan cuán despejadas son las zonas de estudio para la instalación de paneles fotovoltaicos y conexión a la red interna distribuida de la universidad. Para finalizar con la conclusión definitiva para decidir la viabilidad del proyecto.
Aplicativo para la seleccion y coordinacion de protecciones en instalaciones de uso final tipo residencial
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Camargo Martinez, Jaris David; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo
La selección y coordinación de protecciones es de vital importancia dentro del correcto funcionamiento de un sistema eléctrico. En el mercado existen programas capaces de realizar dichos cálculos, pero se limitan al ámbito industrial. El objetivo principal de este proyecto de grado fue la elaboración de una herramienta computacional para el cálculo y coordinación de protecciones en instalaciones de uso final tipo residencial ateniendo a la norma técnica Colombiana NTC 2050. En este trabajo se desarrolla una guía manual del proceso de la selección de protecciones en instalaciones de uso final tipo residencial y luego el mismo proceso se plantea en fórmulas que son plasmadas en visual Basic para aplicaciones en Microsoft Excel. De esta manera el usuario puede dibujar el diagrama unifilar de la instalación eléctrica en el software y después de introducir los datos de entrada el aplicativo arrojará la solución correspondiente. El programa funciona a partir de tres hojas principales en donde se han programado los cálculos automáticamente, de esta manera se va solucionado el sistema desde el punto de uso final hasta donde está la fuente. El programa permite imprimir un informe detallado de los resultados a partir de los cuales se puede tener una idea amplia del sistema. Este informe se divide en dos partes, informe por ramales finales e informe acometida principal y sub-principal. Por último, se desarrolló una guía básica para la utilización del aplicativo para la selección y coordinación de protecciones en instalaciones de uso final tipo residencial.. *
Caracteristicas del aislamiento y la puesta a tierra en estructuras de poliester reforzado en fibra de vidrio para redes de distribucion
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Moya Molina, Angie Stefani; López Delgado, Juan David; Quiroga Quiroga, Oscar Arnulfo
Este documento responde al informe final de trabajo de grado para optar al título de ingeniero electricista y tiene como propósito documentar las características de aislamiento y puesta a tierra de las estructuras en poliéster reforzado en fibra de vidrio en las redes de distribución. Las estructuras como postes y crucetas son esenciales para soportar los conductores y elementos que hacen parte de un sistema de distribución de media y baja tensión. En Colombia los postes y crucetas tradicionales han sido de materiales como madera, hormigón y acero, pero cada vez existe más demanda y se han creado nuevas alternativas como los postes y crucetas en poliéster reforzado en fibra de vidrio que gracias a sus características constructivas brindan grandes beneficios a las redes de distribución. Actualmente en varios países se ha estado implementando con frecuencia la utilización de dichas estructuras, reemplazando los postes y crucetas tradicionales por las estructuras en poliéster reforzado en fibra de vidrio sumando nuevas tecnologías a las redes de distribución. Al ser estas estructuras de material con características dieléctricas requiere que la puesta a tierra y el aislamiento se realicen de manera especial. Gracias a que estos postes y crucetas son dieléctricos pueden lograr disminuir el impacto que produce una descarga atmosférica a las redes de distribución, donde dependiendo el tipo de descarga ya sea una descarga directa causa flameo inverso y una descarga indirecta produce salidas de operación del sistema. Para lograr disminuir las fallas producidas por descargas atmosféricas se plantea utilizar los postes y crucetas en poliéster reforzado en fibra de vidrio que aumentan el aislamiento total de la estructura mejorando la confiabilidad de las redes de distribución.
Caracterización de causas de potencia no activa en frontera comercial de un usuario AGPE con SFV sin inyección a la red
(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-15) Velandia Ortiz, Yeison Miguel; Ordóñez Planta, Gabriel; Mantilla Villalobos, María Alejandra; Blanco Solano, Jairo; Urquijo Torrado, Jorge
Se propone e implementa una metodología de estudio de la potencia no activa en el sistema fotovoltaico de la sede CIMI del SENA de Girón. Se pretende que sea una metodología que se pueda usar para el estudio de potencia no activa en cualquier otro Autogenerador a Pequeña Escala (AGPE). A partir de ella, se genera un diagnóstico que constará de un informe de calidad de energía eléctrica, orientado a caracterizar el origen de la potencia no activa. En el informe se clasificarán las causas de medición de potencia no activa en la frontera comercial y se presentará, a través del principio de Pareto, el nivel de impacto de cada causa sobre esta potencia. Por último, según los resultados obtenidos de los entregables ya descritos, se generarán recomendaciones y sugerencias, sin evaluar ni ejecutar posibles soluciones de compensación.
Caracterización de los sitios de alta actividad de rayos con base en información suministrada por la red LINET en los municipios de Barrancabermeja y Yondó.
(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-19) Rios Contreras, Kevin Mauricio; Romero González, María Catalina; Ardila Murillo, Brandon Steven; Soto Rios, Edison Andrés; Aguilera Bermúdez, Ernesto; Chacón Velasco, Julio Cesar
Se estableció una metodología para caracterizar los sitios de alta actividad de rayos o Hotspots en los municipios de Barrancabermeja y Yondó, Colombia. Se realizó un tratamiento a los datos suministrados por la Red LINET de la actividad de rayos nube a tierra entre 2014 y 2021 en la zona de estudio. Se establecieron cuadrados de 500 m de lado de acuerdo con el error de localización de la red LINET y se determinó el número de impactos de rayo por cuadrado, en donde los sitios que hayan presentado más de diez impactos de rayo por año para el periodo de estudio se denominaron Hotspots. Se caracterizaron los impactos de rayo en Hotspots a partir de los parámetros de los rayos determinados como: la multiplicidad, polaridad y corriente de descarga de retorno; así mismo, se estudió la variación temporal en estos a partir de la distribución mensual y horaria de los impactos de rayo. Se encontraron 28 Hotspots, 25 ubicados en Yondó y 3 en Barrancabermeja, el Hotspot con mayor actividad atmosférica se encontró en este último. Se evidenció que cerca del 90% de los flashes que se presentaron en los Hotspots poseen multiplicidad igual a 1, además se presentó un valor de corriente pico promedio de 23.5 kA. Para la variación temporal en los Hotspots se presentó un comportamiento bimodal en la distribución mensual con picos en los meses de abril, mayo, septiembre y octubre; la distribución horaria mostró que un 70% de los rayos en promedio que impactaron en un Hotspots sucedieron entre las 3:00 a.m. y 8:00 a.m. Se concluye que la metodología temporal como criterio para determinar Hotspots representa un factor diferenciador, debido a que permite identificar los sitos que presentan actividad de rayos de manera recurrente y poder implementar sistemas de protección contra rayos óptimos.
Clasificación de tecnologías de micro-generacion de energía eléctrica a partir de biogas
(Universidad Industrial de Santander, 2019) Ruiz Hernandez, Fabian; Torres Duarte Snaider Fabian; Rodriguez Velasquez, Rusber Octavio; Botero Londoño, Mónica Andrea
Este trabajo de investigación documenta las tecnologías de micro-generación existentes y adaptables para generar energía eléctrica a partir del uso de biogás proveniente de las excretas de ganado bovino, porcino y avícola producto de actividades agropecuarias. El biogás se obtiene a través de un proceso de fermentación anaerobia en un biodigestor. A partir de la revisión bibliográfica, se documentó que las tecnologías actuales aplicadas a proyectos de micro-generación a partir de biogás son los moto-generadores de combustión interna y las micro-turbinas, que son equipos que con un tratamiento básico en la purificación del biogás pueden funcionar debido al metano presente en su composición. Otras tecnologías como las celdas de combustible requieren que el biogás sea reformado para mejorar el contenido de hidrógeno. Esta tecnología implica costos más elevados y un manejo consiente de los riesgos asociados al uso de hidrógeno. Se presenta una guía con aspectos básicos a seguir para aplicar en un caso de ejemplo donde se analiza la viabilidad económica del desarrollo de un proyecto a pequeña escala de micro-generación, comparando el uso de biogás con las tecnologías convencionales (diésel o gasolina) en un equipo disponible comercialmente para el uso de dos tipos diferentes de combustible. Además, se busca incentivar el uso de fuentes renovables de energía, las cuales causan impactos positivos a nivel social ya que es un método de aplicación que promueve la autonomía energética y abastece una demanda básica de electricidad. *

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