Estudio Preliminar de la Afectación por Rayos a Estructuras de Aerogeneradores a Ser Instalados en Colombia

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dc.contributor.advisorSoto Ríos, Édison Andrés
dc.contributor.advisorArdila Murillo, Brandon Steven
dc.contributor.authorVera Granados, Miguel Angel
dc.contributor.evaluatorChacón Velasco, Julio César
dc.contributor.evaluatorTriana RamÍrez, Alvaro Alyamani
dc.date.accessioned2022-11-17T12:47:07Z
dc.date.available2022-11-17T12:47:07Z
dc.date.created2022-11-16
dc.date.embargoEnd2024-11-16
dc.date.issued2022-11-16
dc.description.abstractEl 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.
dc.description.abstractenglishThis research is based on studying lightning interaction with elevated structures (ES) present in the influence area of the Dabeiba LMA Network located in Barrancabermeja Santander, then making an inference regarding lightning protection in wind turbines to be installed in tropical zones. The study begins with identifying and locating more than 600 ES using Google Earth and Qgis. The lightning strokes that impacted these structures were found using data from cloud-to-ground lightning activity (CG) provided by the LINET network. The 42 EEs with the greatest number of strokes were selected as follows: 20 transmission towers, three telecommunications antennas, and 19 buildings. For each lightning strike that interacted with an EE, an analysis of the sources mapped by the LMA network was performed, determining initiation and propagation heights, polarity, and descending or ascending nature of the leaders that caused impacts on the EE. Finally, with the help of the Using the Google Earth tool, the height of these structures was estimated to carry out a risk analysis, for which the number of dangerous events was obtained using the IEC61400:24, IEC62305, and the NTC4552 standards. Next, the data obtained was contrasted with the impacts registered by the LINET network. In conclusion, it was found that the real impacts are approximately three times more than those calculated, demonstrating a clear need to rethink and reformulate the current regulations since the calculated events do not come close to reality. Likewise, wind turbines have characteristics that increase the probability of generating or receiving impacts. For this reason, it is necessary to implement additional measures to those suggested by the IEC61400:24 standard that helps mitigate the effects of lightning.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Electricista
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12158
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Eléctrica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectRayos
dc.subjectDensidad de descargas a tierra (DDT)
dc.subjectNivel ceráunico (NC)
dc.subjectEstructuras
dc.subjectDescargas atmosféricas
dc.subjectCoordenadas geográficas
dc.subjectAnálisis
dc.subjectsitios específicos
dc.subject.keywordLightnings
dc.subject.keywordground discharges density [GFD]
dc.subject.keywordkeraunic level [KL]
dc.subject.keywordstructures
dc.subject.keywordanalysis
dc.subject.keywordgeographical coordinates
dc.subject.keywordspecific sites
dc.subject.keywordatmospheric Discharges
dc.titleEstudio Preliminar de la Afectación por Rayos a Estructuras de Aerogeneradores a Ser Instalados en Colombia
dc.title.englishPreliminary study of the effects of lightning on the structures of wind turbines to be installed in Colombia.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Eléctrica