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Análisis de estabilidad de pequeña señal en la interacción de los convertidores HVDC_MMC conectados a un sistema de potencia
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2023) Noreña Arroyave, Santiago; Zuluaga Ríos, Carlos David; Bustamante Mesa, Santiago
La creciente necesidad de abordar el cambio climático y mejorar la eficiencia energética en el marco de la transición energética, se presentan diferentes desafíos en la integración de fuentes no convencionales de energía renovable como los convertidores MMC-HVDC, la falta de análisis sobre la estabilidad de pequeña señal de estos convertidores y su interacción con el sistema de potencia genera incertidumbre y constituye una barrera sustancial para su efectiva implementación. Este estudio presenta una solución mediante simulaciones detalladas en DIgSILENT, las cuales se enfocan en la integración eficiente de un enlace MMC-HVDC en un entorno realista, ajustado a las condiciones nominales de la propuesta tres del proyecto colectora dos en la guajira planteado en el plan de expansión 2022-2037 de la UPME. En esta interacción se llevó a cabo un análisis de estabilidad de pequeña señal, el cual se comprobó mediante el resultado de los valores propios y la simulación dinámica del sistema en estudio; en ninguno de los 2 análisis, esta interacción presentó distorsiones que pudiesen haber afectado el sistema de potencia nacional.
Análisis del comportamiento de las corrientes inrush en los transformadores de distribución a partir de su comportamiento transitorio empleando software de simulación especializado
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2024) González Atehortúa, Cristian Esteban; Moreno Leudo, José del Carmen; Bustamante Mesa, Santiago; Gómez Miranda, Ingry Natalia
El presente trabajo se enfoca en el análisis del comportamiento de las corrientes Inrush en transformadores de distribución, un problema crítico para los operadores de red en Colombia. Estas corrientes, junto con las condiciones atmosféricas adversas, son una de las principales causas de falla en estos equipos, afectando la calidad del servicio eléctrico. El estudio se centró en comprender el fenómeno de la corriente Inrush en su estado transitorio, empleando software de simulación especializado ATP/EMTP. Se planteó la modelación de transformadores monofásicos y trifásicos, así como la simulación de circuitos reales de distribución de la Institución Universitaria Pascual Bravo. Esto permitirá determinar el momento adecuado de energización del transformador para reducir el impacto sobre la red y el equipo. El trabajo busca evidenciar la relevancia del análisis del comportamiento de las corrientes Inrush en transformadores de distribución a partir de su efecto transitorio, contribuyendo así a la mejora de la confiabilidad y eficiencia del sistema eléctrico.
Comportamiento dinámico de motores de inducción ante cortocircuito y su impacto en redes de media y baja tensión
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2024) Correa Velásquez, Luis Eduard; Martínez Escudero, Neyson Adrián; Bustamante Mesa, Santiago; Mesa Beleño, Juan Pablo
En presencia de una falla los motores de inducción experimentan una caída de tensión severa, y la energía magnética almacenada en el estator fluirá hacía la falla durante un corto período de tiempo. La contribución a la corriente de falla aportada por los motores de inducción se calcula de acuerdo con diferentes métodos con simplificaciones que no dan cálculos precisos. En esta investigación se evaluó el comportamiento dinámico de los motores de inducción ante cortocircuitos y se determinó su impacto en redes industriales de media y baja tensión. Se modeló en DigSilent la red eléctrica industrial propuesta por la norma IEEE Std 399-1997, se realizaron simulaciones de flujo de carga para calibrar el modelo, se escogieron cuatro motores, dos en media tensión y dos en baja tensión, se evaluó su dinámica en el arranque, ante fallas monofásicos y trifásicos en las barras donde se conectan y se calculó el aporte de los motores a las corrientes de falla. Los resultados del flujo de potencia comparado con el presentado en la norma IEEE Std 399-1997 muestran una diferencia inferior al 2,5%. Ante una falla trifásica en las barras de media tensión, cada motor aporta 10,66% del total de la corriente de falla, y llega a ser cero en 0,183 s. Ante una falla monofásica, el aporte es de 6,63% siendo persistente en el tiempo. Para las barras de baja tensión, ante una falla trifásica, el aporte de los motores fue del 44,43% llegando a ser cero después de 0,4s, mientras que, para fallas monofásicas, el aporte de los motores a la falla fue de 27,43%.
Desarrollo de aplicativo 3D compatible con AutoCAD para la optimización de sistemas de protección contra descargas atmosféricas
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2024) Ordoñez Núñez, Otoniel; Sosapanta Salas, Joseph; Bustamante Mesa, Santiago
Este aplicativo será basado en la norma NTC 4552-1 2022 y NTC 4552-2 2023 aplicando el modelo electrogeométrico que consiste en hacer rodar una esfera imaginaria sobre elementos captores tales como puntas captadoras o cables de guarda para que esta no toque la estructura que se desea proteger contra las descargas atmosféricas con el objetivo de garantizar la seguridad de las personas y equipos. Generalmente la realización del diseño de sistemas de protección contra descargas atmosféricas en compañías consultoras de ingeniería se basa en la ejecución de un planimétrico que se genera de forma manual en AutoCAD, inicialmente en dos dimensiones, generando muchas secciones de dibujo lo cual resulta muy engorroso, debido a esto surge la necesidad de realizarlo en tres dimensiones. Sin embargo, no deja de ser manual, donde cualquier cambio significa muchas horas hombre, por consiguiente, se busca desarrollar un aplicativo que sea compatible con AutoCAD, que tenga la capacidad de realizar este entregable de forma automática buscando reducir el margen de error y que en el momento de generarse algún cambio sea más dinámico la realización del mismo.
Evaluación técnico económica de la fuente de suministro energético para la truchera ubicada en el municipio de Urrao Antioquia empleando software de dimensionamiento óptimo de sistemas energéticos
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2024) Monsalve Zapata, Juan Gabriel; López de Mesa Londoño, Sergio Andrés; Bustamante Mesa, Santiago; Velásquez Gómez, Juan David
En esta investigación se analiza la factibilidad de implementar el montaje de un sistema de autogeneración de energía eléctrica, en una finca que cuenta con producción y comercialización de trucha y tiene un alto consumo . Lo primero que se realizará es un análisis de la demanda energética de la finca, ubicada en el municipio de Urrao Antioquia, además de identificar las posibles fuentes de autogeneración de energía eléctrica y realizar un estudio técnico-económico de éstas, e identificar el método más eficiente para su implementación. Para esto, se requiere realizar un prediseño en cada uno de los tipos de autogeneración planteados, según los recursos disponibles en la finca y presentar un presupuesto para su montaje y puesta en marcha. Luego de contar con los datos técnico-económicos, se plantea utilizar el software de dimensionamiento óptimo llamado HOMER Pro, este permitirá realizar una comparación entre estos y el operador de red, así seleccionar el que convenga. Se debe realizar una investigación y análisis detallado del estado del arte de cada una de las tecnologías que se propone implementar en los prediseños de cada sistema, como, información técnica, equipos, vida útil, mantenimiento y sus tasas de retorno.
Módulo de entrenamiento de control industrial con relé logo y conexión Ethernet
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2015) Uribe Ríos, Óscar Andrés; Celis Gallego, Mateo; Bustamante Mesa, Santiago; Pérez Ramírez, Elkin Darío
El módulo de entrenamiento de control industrial con relé Logo! Y conexión Ethernet, es un instrumento pensado con el ánimo de proporcionar a los estudiantes una herramienta independiente de los módulos existentes en la institución y con un carácter portátil, para realizar la aplicación práctica de los conocimientos aprendidos en áreas como programación, comunicación industrial, y control industrial. Este módulo también pretende ser una herramienta para que de manera didáctica el docente o educador pueda transmitir los conocimientos que pretende sembrar en los estudiantes, y a su vez comprobar la interiorización de los conocimientos por parte de los mismos. El módulo de entrenamiento de control industrial con relé Logo! Y conexión Ethernet, es un módulo que reúne de forma compacta, muchos de los elementos a los que se verán enfrentados los estudiantes cuando pasen a ejercer su vida laboral y profesional, este módulo consta principalmente de una relé Logo! De la marca Siemens, dos relés auxiliares, cuatro pulsadores (dos start, dos stop), dos pilotos y las protecciones pertinentes, todo este conjunto emplazado en una lámina acrílica que a su vez se encuentra atornillada a una base metálica dispuesta de manera que facilite el transporte del módulo.
Paquete de funciones en PYTHON para el cálculo y dimensionamiento de instalaciones eléctricas en baja tensión : diseño simplificado
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2020) Palacio Pineda, Mateo; Bustamante Mesa, Santiago; Rico Garcia, Mateo
El diseño de instalaciones eléctricas es una tarea fundamental y de suma precisión, pues de esta dependen muchas otras áreas, tales como la industrial, la residencial, comercio y otras donde hay que ser más meticuloso en los detalles, como las de nivel clínico. Para simplificar esta tarea tan delicada se han creado múltiples herramientas computacionales, y estas claro que potencian la exactitud de los cálculos, pero a la vez este tipo de herramientas son de difícil acceso para los nuevos profesionales. Por esta razón se presenta este trabajo, un” Paquete de Funciones en Python para el Cálculo y Dimensionamiento de Instalaciones Eléctricas en Baja Tensión”. Donde se ofrece una solución para, ingenieros, tecnólogos, técnicos, y sobre todo nuevos profesionales en el área del sector eléctrico. A Través de este paquete de funciones en Python se busca garantizar que exista una herramienta libre que apoye también a los estudiantes de la materia “instalaciones e iluminaciones”.
Paquete de resistencias variables para ser empleado en el desarrollo de las prácticas de laboratorio de máquinas 1 del Departamento Eléctrico de la Institución Universitaria Pascual Bravo empleando técnicas de impresión 3D
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2024) Lujan Zapata, Abad Diomedes; Bustamante Mesa, Santiago; Velásquez Gómez, Juan David
Las resistencias variables o reóstatos deslizantes se utilizan a menudo para entornos de prácticas en laboratorios de máquinas eléctricas. Los reóstatos deslizantes están construidos de bobinado de cable resistivo en un cilindro de aislamiento, un contacto deslizante se mueve a lo largo del bobinado para incrementar o disminuir la resistividad. Utilizando técnicas en impresión 3D se desarrolla un diseño en software fusión 360 de algunas partes constitutivas de reóstato deslizante, un cilindro y un soporte. Utilizando una impresora 3D toma el modelo digital y lo convierte en un objeto físico tridimensional. Las resistencias variables y su proceso constructivo empleando técnicas en impresión 3D brindan una solución más económica, se puede acceder a materiales los cuales tienen accesibilidad y bajo coste obtenerlas de aquellas empresas que las comercializan, fabrican e importan su valor económico es alto. Elena, G. S. M. (2023). Catalogación de instrumentación de equipos eléctricos.
Prototipo de freno auxiliar para bicicleta para todo tipo de vehículo por medio de la unificación de los sistemas de freno magnético y freno regenerativo
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2023) González Vásquez, Jarrison Stanly; Orozco Murillo, William; Bustamante Mesa, Santiago
En Colombia se registra por fallas mecánicas 3.273 siniestros viales, de los cuales el 78,6% son fallas mecánicas y la principal causa en la falla mecánica en los sistemas de frenado, es por recalentamiento de las piezas mecánicas involucradas en la acción de frenar. (mintransporte.gov.co, 2021). Por esto la necesidad de desarrollar un sistema de frenado auxiliar que eliminara esta variable de la fricción en la ecuación del sistema de frenado. En este trabajo se buscó plantear un prototipo de un freno magnético adaptable a cualquier tipo de vehículo convencional. Esto se logró gracias a una investigación de los elementos existentes y los métodos utilizados al día de hoy. Durante la investigación se encontró un gran número de propuestas, que en nuestra apreciación eran muy elaboradas para el problema que realmente se quería resolver, con esto en mente y la intención de materializar el prototipo, se decidió iniciar una investigación con base a la experimentación, de aquí inicio una cascada de posibles soluciones que se podrían abordar.