Ponencias - Centro de Estudio de Electroenergética (CEE)
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En esta colección están depositados las Ponencias presentadas por personal afiliado al Centro de Estudio de Electroenergética (CEE)
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Ítem Acceso Abierto Análisis de cogeneración, cortocircuitos y mitigación de sus efectos en la textilera Desembarco del Granma(2018-10-26) Francesena Bacallao, Emilio Andrés; Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Ingeniería Eléctrica. Centro de Estudios de ElectroenergéticaEn el trabajo se expone la factibilidad de implementación de cogeneración en la textilera y posible ubicación de dicha planta, se actualiza y simula el diagrama del sistema eléctrico de la industria en el software IPA y otros especializados, acorde a varios escenarios de operación posibles y bajo las normativas establecidas al respecto, se realiza un estudio completo de cortocircuitos, que arroja la existencia de un gran número de interruptores en 0.48kV mal seleccionados en el estado en que trabaja o puede trabajar la industria en un futuro cercano con la inclusión de la cogeneración, debido a que su capacidad interruptiva y momentánea está por debajo de las corrientes de cortocircuito máximas a las que pudieran enfrentarse. Se seleccionó el escenario de operación más crítico en cuanto a interruptores fallados y se proponen distintas medidas de sustitución, reducción de los niveles de cortocircuitos en los mismos o mitigación de sus efectos, se realiza el análisis técnico y la simulación de dichas medidas en el propio software para comprobar su efectividad. Se llega a conclusiones importantes por su implicación sobre la seguridad de operación del sistema eléctrico en la fábrica y se emiten recomendaciones sobre las medidas necesarias a ser aplicadas hoy para evitar el efecto de fallas muy peligrosas, según su nivel de complejidad técnica y posible inversión en la industria. Trabajo avalado por la Dirección Técnica de la Empresa Textil UB “Desembarco del Granma”.Ítem Acceso Abierto Aplicación de algoritmos de localización de fallas en líneas de transmisión(2015-06) Francesena Bacallao, Emilio Andrés; Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Ingeniería Eléctrica. Centro de Estudios de ElectroenergéticaLa localización rápida y precisa de fallas en las líneas de transmisión es una tarea compleja para los equipos de protecciones, así como para análisis pos fallo por parte del personal técnico. En este trabajo se hace una descripción general de las técnicas de localización usadas con este fin. Haciendo un estudio de los métodos que procesan la información de uno o más extremos de la línea, mediante algoritmos universalmente difundidos actualmente, mostrando sus características, ventajas y desventajas. Luego del análisis teórico de bibliografías consultadas, se realiza la aplicación práctica, simulada en un programa especializado para el cálculo de cortocircuitos PSExplorer y la programación en MATLAB, para obtener los resultados de la localización de fallas y análisis de errores en una parte del Sistema Eléctrico del Norte de Angola. Se llega a importantes conclusiones sobre errores y el algoritmo de mejor desempeño según el caso, además se ofrecen recomendaciones para trabajos futuros.Ítem Acceso Abierto Análisis para la conexión de parques fotovoltaicos de Cienfuegos a la red eléctrica(2016-11) Francesena Bacallao, Emilio Andrés; Ripoll Salcines, Roberto; Rivero Yera, Pedro; Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Ingeniería Eléctrica. Centro de Estudios de Electroenergética; Empresa Eléctrica Provincial CienfuegosPara el análisis se realiza una descripción del estado actual de la red de 34,5 kV de la provincia de Cienfuegos en su parte más comprometida para la conexión de los parques solares fotovoltaicos, fundamentalmente el de Cantarrana en Cienfuegos y el nuevo Proyecto del Cárnico en Palmira, además se describen las posibles conexiones de las variantes a realizar, partiendo de la necesidad del trabajo. En el estudio se utilizan software como el Radial, Excel y otras normativas e indicaciones implementadas por INEL y la dirección de la UNE. Luego se hace un análisis del comportamiento de la red en las diferentes variantes de conexión de los parques, hasta llegar a la comparación con la situación actual, con la que se declara la mejor variante a tomar desde el punto de vista técnico. Se determina el ahorro en cuanto a la comparación de las variantes antes mencionadas desde el punto de vista económico, para mostrar la mejor de ellas en forma integral. Se llega a importantes conclusiones y se ofrecen recomendaciones para trabajos futuros; así el trabajo se encuentra en aplicación en la Empresa Eléctrica Provincial de Cienfuegos y se prevé un análisis similar con esta metodología, para alrededor de 4 parques fotovoltaicos nuevos en el 2016 en dicha provincia, actualmente se trabaja en el análisis para los que se instalarán en la zona cercana a Rodas.Ítem Acceso Abierto Protecciones eléctricas de las centrales diesel MTU sincronizadas al SEN. Caso de estudio(2016-11) Francesena Bacallao, Emilio Andrés; Aguiar Padilla, Onel Ramón; Cabrera González, Yasmani; Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Ingeniería Eléctrica. Centro de Estudios de Electroenergética; Empresa Eléctrica Villa Clara; Geysel Villa Clara y CienfuegosLas protecciones de las centrales de generadores diésel y su interconexión al Sistema Eléctrico Nacional, deben tener en cuenta algunos aspectos que pueden variar en la generación distribuida respecto a las protecciones usadas tradicionalmente, para que ambas partes funcionen con selectividad y coordinación, evitando operaciones incorrectas o consecuencias indeseables de fallas en el generador o en el sistema. Este trabajo analiza la aplicación y respuesta de las protecciones situadas en la localidad de los generadores en las centrales diesel MTU y su interacción al conectarse al sistema, así como chequeos de sensibilidad y comprobación de operación selectiva dentro de la batería y con la interconexión al sistema. Después de algunas experiencias en la explotación de estas unidades en Cuba, se toma como caso de estudio un ejemplo típico de baterías diésel acopladas a una subestación en nodos de generación, donde se realiza el cálculo de los niveles de cortocircuitos mediante el software PSX, así como el uso delMatlab para analizar la respuesta selectiva de las protecciones. Se arriba a conclusiones y se emiten recomendaciones generales importantes, para análisis de las protecciones actuales y comparación con la de nuevos grupos similares o generación distribuida en general.Ítem Acceso Abierto Consideraciones sobre las protecciones de los grupos electrógenos de fuel oil HYUNDAI en la subestación Santa Clara 110 kV(2017-10-27) Francesena Bacallao, Emilio Andrés; Aguiar Padilla, Onel Ramón; Emp. Eléctrica Villa Clara. Actualmente EMGEF y AZCUB; Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Ingeniería Eléctrica. Centro de Estudios de ElectroenergéticaLa introducción de generación distribuida por su naturaleza, cambia la concepción a la hora de analizar las técnicas de protección respecto a las que se conocen tradicionalmente, por lo que su aplicación debe estar bien concebida y fundamentada. Sobre esta línea de trabajo se dirige el análisis a las protecciones que utilizan los grupos de generación con fuel oil HYUNDAI de 1700KW instalados en la subestación Santa Clara 110kV. Para cuantificar el análisis fue necesario la utilización del software PSX Explorer en la obtención de las corrientes de cortocircuito, tanto de los generadores como barras colectoras y transformadores de potencia que intervienen en la interconexión de la central con el SEN y establecer consideraciones particulares en sus regímenes de operación con dicha subestación. Se analizan los esquemas, sensibilidad y respuesta de las protecciones de dichos grupos electrógenos, detallando casos particulares importantes, dando lugar a un conjunto de conclusiones y/o recomendaciones importantes para la explotación.Ítem Acceso Abierto Protecciones de los nuevos grupos electrógenos diésel MTU instalados en cayo Santa María(2017-10-27) Francesena Bacallao, Emilio Andrés; Caballero Corcho, Addiel; Geysel y Empresa Eléctrica Villa Clara; Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Ingeniería Eléctrica. Centro de Estudios de ElectroenergéticaEl desarrollo del turismo en Cuba, trajo consigo un crecimiento en las instalaciones del Sistema Aislado Cayo Santa María (SACSM) y con ello un aumento en la demanda eléctrica. Como es de esperar se hizo necesario la ampliación de la generación, la cual tiene características especiales por tratarse de un sistema aislado. Con la intención de satisfacer las necesidades del sistema, hoy se encuentran instaladas 12 unidades generadoras diésel MTU chinas de 2160 kW. El trabajo aborda la filosofía y ajustes recomendados para algunas de las protecciones que traen incorporadas estos grupos, teniendo en cuenta su comportamiento después de ser instalados. Se arriba a conclusiones y se ofrecen recomendaciones para trabajos futuros, en los cuales ya de hecho continúan actualmente trabajando los autores.Ítem Acceso Abierto Coordinación de protecciones en grupos generadores en la subestación cayo Santa María(2018-11-26) Francesena Bacallao, Emilio Andrés; Pérez Gatorno, Rolando; Pérez Pérez, Guillermo; Empresa Eléctrica Provincial Villa Clara. Sub Dirección Operaciones. Departamento de Protecciones.; UEB Cayo Santa María.; Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Ingeniería Eléctrica. Centro de Estudios de ElectroenergéticaEn el Sistema Electroenergético Nacional se ha incrementado la generación distribuida mediante grupos de generación de distintas tecnologías, fundamentalmente MTU, MAN y HYUNDAI, la mayoría de los cuales están sincronizados con el sistema o formando nodos de generación sincronizados entre sí para alimentar instalaciones aisladas, como Cayo Santa María. Las protecciones requeridas tanto para el sistema como para los grupos electrógenos deben ser coordinadas, para que operen con selectividad, lo que depende de sus características y las particularidades de su instalación. Este trabajo describe el sistema de generación del Sistema Aislado Cayo Santa María (SACSM) para cada tecnología y las protecciones que traen incorporadas para operar ante sobrecorrientes, así, apoyado por el Departamento de Protecciones y la Dirección de Desarrollo de la Empresa Eléctrica Provincial de Villa Clara, se analiza la selectividad de las protecciones desde los grupos de generación hasta la salida de barra de la subestación de la Central Eléctrica del SACSM ante cortocircuitos en las salidas a cargas o en las entradas de generación. Para la simulación de las condiciones de operación y fallas se utilizan productos de software convenientes, como: el PSX Explorer v3.02 y otros especializados. Se llega a importantes conclusiones y se ofrecen recomendaciones para la adecuada coordinación de la protección de las baterías de generadores y su interacción con el resto del sistema, acorde a los relés utilizados en cada caso.Ítem Acceso Abierto Propuesta para el mejoramiento del factor de potencia en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas(2017-10-24) Gallardo Sánchez, César; Herrera Casanova, Reinier; García Jacomino, Jorge Luis; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Facultad de Ingeniería Eléctrica, Centro de Estudios ElectroenergéticosEl factor de potencia es un indicador importante en os aspectos relacionados con el consumo de la energía eléctrica, por lo que debe mantenerse este parámetro dentro de los niveles establecidos. Mediante un estudio realizado a varios servicios de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas se pudo detectar que existían serias afectaciones en este parámetro. Por tanto, el objetivo fundamental de esta investigación es proponer una variante que permita elevar este parámetro a los niveles recomendados por la Empresa Eléctrica mediante la utilización de un banco fijo de capacitor que actualmente se encuentre en desuso en el centro. De esta forma se pueden reducir las afectaciones económicas y se mejora la calidad de del servicio eléctrico.Ítem Acceso Abierto Eficiencia a impulso de sistemas de puesta a tierra(2017-10-25) Gallardo Sánchez, César; Valcárcel Rojas, Ángel Cecilio; García Jacomino, Jorge Luis; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Facultad de Ingeniería Eléctrica, Centro de Estudios ElectroenergéticosEl presente trabajo de tiene como objetivo determinar que parámetros de un sistema de puesta a tierra, el cual es diseñado para estado estable, deben de ser modificados para que su comportamiento ante un evento transitorio sea similar al de estado estable. Para lograr esto se realizó una búsqueda bibliográfica crítica sobre el tema, se desarrollaron diferentes modelos de mallas de tierra utilizando el software PAST; a partir de estos modelos se lograron determinar cuáles son los parámetros del sistema que deben de ser modificados para lograr la máxima eficiencia del mismo. Luego de realizar las simulaciones y de analizar los resultados se llegó a la conclusión de que el parámetro que más incidencia tiene en la eficiencia de un sistema de puesta a tierra es el lugar de impacto del rayo, mientras más al centro es el punto de impacto del rayo menor es el potencial máximo en la malla, logrando que el sistema se comporte de forma eficiente. Además, con el aumento del número de conductores en el área efectiva se logra casi que duplicar la eficiencia del sistema.Ítem Acceso Abierto Análisis de las principales fallas en los transformadores de distribución marca ´´LATINOS´´(2017-11) González Rodríguez, Agustín; Rodríguez Jiménez, Leonardo; Jara González, Victor Rolando; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Facultad de Ingeniería Eléctrica, Departamento de Electroenergética; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Facultad de Ingeniería Eléctrica, Centro de Estudios ElectroenergéticosLos transformadores de distribución marca ´´LATINOS´´, componentes fundamentales dentro del sistema eléctrico cubano, contribuyen de manera relevante a garantizar el cumplimiento de la premisa de todo sistema eléctrico: asegurar el servicio a los consumidores con la mayor estabilidad y eficiencia posible. A pesar de la gran utilización de este tipo de transformador, se debe tener en cuenta que son fuentes de un gran número de fallas y salidas de servicio debido a numerosas causas de las cuales muchas pueden ser evitables, por lo que se puede afirmar que estos dispositivos no están siendo operados eficazmente por la Unión Eléctrica, independientemente de la mediana calidad del equipo al salir de la fábrica. Siguiendo la observación anterior se hace un exhaustivo análisis de las principales fallas de los transformadores de distribución marca ´´LATINOS´´, en donde se emplean los siguientes métodos de nivel teórico y métodos de nivel empírico: la observación, la entrevista y el criterio de especialistas. En el análisis de las principales fallas, se realizan inspecciones internas y externas a los transformadores teniendo en cuenta las particularidades técnicas y criterios teóricos en cada una, con el objetivo de definir síntomas característicos que conllevan a proponer medidas para la prevención de las mismas. A partir del diagnóstico realizado, se toma la decisión de mantener al transformador brindando servicio después de hacerle algunas reparaciones, o retirarlo para que a nivel de taller se le recupere. En caso de no poder repararlo, se deben tomar medidas para hacer un uso eficiente de los componentes sin afectaciones, contribuyendo en su conjunto a un considerable ahorro por concepto de importación y fabricación de piezas de repuesto, política económica esencial en el presente y futuro de nuestro país.Ítem Acceso Abierto Protección de las mallas de tierra en subestaciones eléctricas contra la corrosión(2017-11-27) Jara González, Victor Rolando; González Cabrera, Raidel; Limonte Ruiz, Alberto Andrés; Unión Nacional Eléctrica UNE Cienfuegos; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Facultad de Ingeniería Eléctrica, Departamento de ElectroenergéticaLas mallas de tierra de las subestaciones eléctricas se encuentran sometidas a la acción corrosiva de los suelos, propiciando el deterioro de las mismas hasta provocar su desaparición y por consiguiente su salida de funcionamiento. En la actualidad existen varios métodos para la protección de este fenómeno inevitable, el cual afecta los equipos, la operación de los medios de protección y la vida del personal una vez que la malla de puesta a tierra es afectada. Este trabajo se realiza con el objetivo de diseñar un programa que permita modelar un sistema de protección catódica para prolongar la vida útil y el adecuado funcionamiento de las mallas de puesta a tierra de subestaciones eléctricas de potencia. El método implementado fue el de protección catódica por ánodos de sacrificio, programado en MatLab creando finalmente el programa ECMaT (Estudios de Corrosión en Mallas de Tierra) desarrollado en el Centro de Estudios Electroenergéticos de la Universidad Central ´´Marta Abreu´´ de Las Villas, el cual aporta una solución técnica favorable y proporciona al usuario una visualización gráfica de la configuración del sistema de puesta a tierra, conjuntamente con la ubicación de los ánodos de sacrificio en sus correspondientes camas anódicas.