Desarrollo de una nueva metodología para detectar y ubicar fallas en líneas de transmisión usando componentes instantáneas

Abstract

El Sistema Eléctrico Nacional está constantemente expuesto a fallas que pueden generar que el suministro se vea interrumpido. Para evitar estos acontecimientos es primordial, por una parte, detectar el cortocircuito de manera oportuna y así reducir la exposición de los equipos eléctricos ante condiciones de mayor exigencia, evitar someter el SEP a constantes condiciones de estrés, reducir instantes de pérdida de estabilidad, y por otra parte localizar la falla para aislar el elemento y/o tramo afectado y reducir el impacto en el resto del SEP. Este trabajo analiza como primera parte detalles del algoritmo de funcionamiento interno de las protecciones numéricas de un sistema eléctrico el cual se basa en la Transformada de Fourier Discreta (DFT) de las mediciones de corriente y voltaje, para posteriormente proponer un esquema innovador de análisis de los registros oscilográficos (mediciones análogas de corriente y tensión) basado en las Componentes Instantáneas (CI) de dichas mediciones para la detección y localización de una falla. Los estudios, análisis y conclusiones obtenidas a lo largo de la investigación son respaldadas por casos extensamente estudiados, modelamiento en software de simulación y el uso de registros oscilográficos de cortocircuitos reales. El estudio determina que el método de CI genera una detección casi inmediata de la perturbación, mientras que el algoritmo DFT necesita un registro en memoria de al menos un ciclo generando un retraso en la detección en comparación con el método propuesto. Sin embargo, la ubicación se realiza al mismo tiempo en ambos métodos. Esto permite generar recomendaciones para mejorar la seguridad y confiabilidad del sistema, tales como generar un funcionamiento combinado en donde la detección se realice con el logaritmo del método CI, mientras que la localización sea con el método DFT