Ingeniería Eléctrica

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    Estudio Preliminar de la Afectación por Rayos a Estructuras de Aerogeneradores a Ser Instalados en Colombia
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-11-16) Vera Granados, Miguel Angel ; Soto Ríos, Édison Andrés ; Ardila Murillo, Brandon Steven ; Chacon Velasco, Julio Cesar ; Triana RamÍrez, Alvaro Alyamani
    El presente trabajo de investigación parte de estudiar la interacción de rayos con estructuras elevadas (EE) presentes en el área de influencia de la Red Dabeiba LMA ubicada en Barrancabermeja Santander, para luego hacer una inferencia en cuanto a la protección contra rayos en aerogeneradores a ser instalados en zonas tropicales. Dicho estudio inicia con la identificación y ubicación de más de 600 EE usando Google Earth y Qgis. Utilizando datos de descargas nube-tierra (CG) suministrados por la red LINET, se encontraron los rayos (strokes) que impactaron a dichas estructuras, con lo cual se seleccionaron las 42 EE con mayor cantidad de impactos, siendo estas: 20 torres de transmisión, 3 antenas de telecomunicaciones y 19 edificios. Para cada rayo que interactuó con alguna EE se realizó un análisis de las fuentes mapeadas por la red LMA, determinando alturas de iniciación y de propagación, polaridad y naturaleza descendente o ascendente de los líderes que causaron impactos en EE. Finalmente, con ayuda de la herramienta Google Earth se estimó la altura de estas estructuras para llevar a cabo un análisis de riesgo, para lo cual utilizando los estándares IEC61400:24, IEC62305 y la norma NTC4552 se obtuvo el número de eventos peligrosos. A continuación, los datos obtenidos se contrastaron con los impactos registrados por la Red LINET y como conclusión se encontró que los impactos reales son aproximadamente 3 veces más que los calculados, situación que demuestra una clara necesidad de replantear y reformular las normas actuales ya que los eventos calculados no se acercan a la realidad. Así mismo los aerogeneradores poseen características que incrementan la probabilidad de generar o recibir impactos y por esto es necesario implementar medidas adicionales a las sugeridas por el estándar IEC61400:24 que ayuden a mitigar los efectos del rayo.
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    Estudio Conceptual de Viabilidad de Suministro de Energía Eléctrica en Electrolineras utilizando Sistemas Fotovoltaicos en la Ciudad de Bucaramanga
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-11-14) Ardila Lombana, Natalia ; Quintero Yepez, Eusebio Segundo ; Ortiz Rangel, Manuel José ; Ordoñez Plata, Gabriel ; Barrero Pérez, Jaime Guillermo ; Serna Suárez, Ivan David
    En la actualidad, se presenta un cambio en el sector energético que busca un modelo más sostenible, eficiente y amigable con el medio ambiente, por esto, en busca de satisfacer las necesidades energéticas, Este trabajo tiene como propósito evaluar la aplicación de los establecido en la ley 1964 de 2019 en cuanto a la implementación de estaciones de recarga en cada municipio. Por esta razón, se realizará el dimensionamiento de un sistema fotovoltaico para el suministro de energía eléctrica en cada electrolinera. En Colombia ha habido un incremento significativo de vehículos eléctricos, el reporte de la Asociación Nacional de Movilidad Sostenible (Andemos). Indica que, hasta el 13 de enero de 2020, se han matriculado en el país 5.120 unidades y hasta el mes de octubre del 2020 hay un reporte de total de vehículos eléctricos matriculados de 8.424 unidades. Con el aumento vehículos eléctricos se debe incrementar las estaciones de recarga (electrolineras).
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    Manual de buenas prácticas en administración, operación y mantenimiento de equipos de medida para balances de circuitos y líneas en subestaciones ESSA
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-11-14) Galvis Rosas, Danna Johely ; Ordóñez Plata, Gabriel ; Ayala Cáceres, Jorge Leonardo ; Jiménez Manjarrés, Yulieth ; Duarte Gualdrón, César Antonio
    Este trabajo de grado tiene como objetivo realizar un manual de los procesos de instalación, mantenimiento y administración de equipos de medida (transformadores de corriente y tensión y medidores eléctricos ION 8650/7400) de subestaciones eléctricas ESSA, que son empleados en el proceso de balance de medidas circuitos y líneas en subestaciones de Subgerencia de Conexiones. El documento describe las etapas de la metodología aplicada para la creación del “Manual de buenas prácticas en administración, operación y mantenimiento (AOM) de equipos de medida para balances de circuitos y líneas en subestaciones ESSA” que son: análisis preliminar, diagnostico, estructuración del contenido, revisión y presentación, divulgación y difusión del documento.
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    Diseño de estrategias que permitan el mejoramiento del sistema eléctrico en el Hospital Universitario de Santander, mediante el estudio al comportamiento de las cargas instaladas
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-11-12) Echeverría Osorno, David de Jesús ; García Manzano, Jesús Daniel ; Gómez Chinchilla, Nathalia ; Ordoñez Plata, Gabriel ; Ortíz Rangel, Manuel José ; Rincón Saravia, Rolando Andrés ; Soto Rios, Edison Andrés
    Este trabajo de grado presenta la aplicación de la Ingeniería Eléctrica en el campo de la salud a través de estrategias para resolver problemas del sistema eléctrico del Hospital Universitario de Santander. Con este trabajo se propondrán mejoras en la calidad del servicio de energía eléctrica que presta el Hospital Universitario de Santander, siendo así cada vez mejor. Tras una serie de visitas al Hospital Universitario de Santander, se pudieron identificar algunos problemas en el sistema eléctrico de este complejo hospitalario. El grupo de trabajo por parte de la UIS propone en este documento una serie de estrategias enfocadas a los problemas identificados, que permitirán una mejora continua del rendimiento del sistema eléctrico del hospital. En primer lugar, se resume un estudio de calidad eléctrica realizado en el HUS en 2019. Posteriormente, se realiza una revisión de los servicios que presta el HUS, lo que permitió clasificar ciertas áreas del hospital como áreas críticas, y a partir de la base de datos del HUS se pudieron identificar las cargas o equipos biomédicos que operan en estas áreas con sus valores nominales de tensión y corriente. Una vez conocidas estas cargas y sus valores nominales, se propone una propuesta de medición para monitorizar las señales eléctricas que reciben estos equipos biomédicos en las áreas identificadas como críticas. Dada la poca información disponible sobre los parámetros eléctricos necesarios para el correcto funcionamiento de estos equipos, se propone un plan de recogida de datos eléctricos de estas cargas y, finalmente, se realizan sugerencias en caso de que se modifique la disposición de las plantas del HUS.
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    Diseño de una alternativa que solucione el impacto de la energía reactiva en la facturación de energía eléctrica para una residencia con instalación solar fotovoltaica, mediante el análisis de datos históricos del proyecto de autogeneración a pequeña escala (AGPE) de ENEF energía del futuro y bajo cumplimiento de la resolución CREG 030 de 2018.
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-11-10) Rodríguez Velásquez, Paula Alexandra ; Ordóñez Plata, Gabriel ; Botero Londoño, Monica Andrea ; Mantilla Villalobos, María Alejandra
    Con la entrada en vigencia de la Resolución CREG 015 de 2018 donde se acoge la metodología y fórmulas tarifarias (CREG, 2018), para la retribución de la actividad del transporte de energía eléctrica en el Sistema Interconectado Nacional (SIN), se destaca el cambio en la manera de calcular el cobro de penalización por la energía reactiva (CREG 195 de 2020) (CREG, 2020). Dichos cambios afectaran los cobros en la factura de energía eléctrica en su componente de energía reactiva, por lo que será necesario que los sistemas de Autogeneración a Pequeña Escala (AGPE) del país analicen este nuevo escenario en la búsqueda de soluciones de compensación de potencia no activa (reactiva) para reducir la facturación de esta potencia en aras de potenciar la penetración de Fuentes No Convencionales de Energía Renovable (FNCER). En este documento se presentará por lo menos una solución que se adapte a las necesidades de un usuario en el marco de la Autogeneración a Pequeña Escala (AGPE), orientada hacia la ejecución de la resolución CREG 015 de 2018 (CREG , 2018), mediante la recopilación, estudio y análisis de los datos históricos que se tienen del proyecto adjudicado para este trabajo de grado. Para ello se analiza las opciones de compensar la potencia eléctrica no activa (reactiva) en sistemas fotovoltaicos para reducir o anular los recargos provocados por este tipo de potencia, ya que representa un sobrecosto en la factura eléctrica. Para compensar la potencia no activa (reactiva) que se requiere en los sistemas eléctricos es imprescindible el uso de elementos que produzcan este tipo de potencia, de tal forma que en este estudio se plantea un método de compensación de la potencia eléctrica no activa (reactiva) demandada por la red con el sistema fotovoltaico instalado. El método de compensación se seleccionó en base a estudios de distintas tecnologías en el ámbito de la compensación de potencia eléctrica no activa (reactiva) como son: los filtros pasivos y activos, los bancos de capacitores, entre otros. Es importante mencionar que con el estudio y diseño que se implementa, en este trabajo de grado, se propone una solución a este problema en las instalaciones AGPE de pequeña escala.