La enseñanza en ingeniería

La educación en ingeniería es un proceso de interacción entre personas, trabajamos con seres humanos y el objetivo es transferir conocimiento de buen nivel que permita resolver problemas reales en la sociedad. Esta transferencia debe realizarse de manera sen-cilla, coherente, bien argumentada, con aplicación práctica y sobre todo amena; independiente de la complejidad del tema que se im-parta. La enseñanza en ingeniería debería empezar con una des-cripción física de los fenómenos, luego realizar las definiciones y conceptos teóricos cualitativos. Solo después de estos pasos, se debería pasar al lenguaje de las ecuaciones matemáticas con el fin de cuantificar las variables asociadas al fenómeno físico en estu-dio. Actualmente, también es importante apoyarse en la informa-ción estadística de los procesos para justificar conocimiento nuevo.La educación en ingeniería es un proceso de interacción entre personas, trabajamos con seres humanos y el objetivo es transferir conocimiento de buen nivel que permita resolver problemas reales en la sociedad. Esta transferencia debe realizarse de manera sen-cilla, coherente, bien argumentada, con aplicación práctica y sobre todo amena; independiente de la complejidad del tema que se im-parta. La enseñanza en ingeniería debería empezar con una des-cripción física de los fenómenos, luego realizar las definiciones y conceptos teóricos cualitativos. Solo después de estos pasos, se debería pasar al lenguaje de las ecuaciones matemáticas con el fin de cuantificar las variables asociadas al fenómeno físico en estu-dio. Actualmente, también es importante apoyarse en la informa-ción estadística de los procesos para justificar conocimiento nuevo

Ajuste protección de sobreexcitación ANSI 24 de un generador sincrónico para un relé Siemens 7UM62

Context: The protection functions of a generator - transformer group must guarantee its useful life when an abnormal operating condition arises, thus improving the reliability of the electric power service in the electric power system. When the V/Hz ratio of the group increases, saturation may occur in the magnetic core and induce a dispersion flow in the non-laminated components that are not designed to conduct it, and damage can occur in seconds. This is the reason why machines are protected with the ANSI 24 protection function (FDP). Methodology: This article presents the theory that justifies the implementation of the ANSI 24 protection function in a generator-transformer group, as well as the methodology to calculate each of the adjustment parameters in a SIEMENS 7UM62 multifunctional relay. The article explains the logical decision diagram in a clear and detailed way, identifying the settings, input signals (analog and binary), and output signals. The logical diagram was organized in three subdiagrams to facilitate understanding and to identify the causes that originate its alarm, start, trip, or block outputs. Results: The detailed decision diagram of the ANSI 24 protection function was obtained; the input adjustment criteria of the adjustment parameters and a detailed procedure for calculating each were described. In addition, the numerical results of all the adjustments for the generator-transformer group of Unit 1 of the Salvajina hydroelectric power station were obtained. Conclusions: The results of this research recommend obtaining the actual V/Hz heating characteristic or confirming the one delivered by the manufacturer of the equipment to be protected, so that it is possible to have greater precision in the adjustment parameters.Contexto: Las funciones de protección de un grupo generador-transformador deben garantizar su vida útil cuando se presenta una condición de operación anormal, de esta manera se mejora la confiabilidad del servicio de energía eléctrica en el sistema eléctrico de potencia. Cuando la relación V/Hz del grupo se incrementa puede presentarse saturación en el núcleo magnético, induciendo un flujo de dispersión en los componentes no laminados que no están diseñados para conducirlo y puede ocurrir un daño en segundos; razón por la cual, estas máquinas se protegen con la función de protección (FDP) ANSI 24. Metodología: Este artículo presenta la teoría que justifica la implementación de la FDP ANSI 24 en un grupo generador-transformador y la metodología para calcular cada uno de sus parámetros de ajuste en un relé multifuncional Siemens 7UM62. La originalidad del artículo radica en que se explica su diagrama lógico de decisión de una manera clara y detallada, identificando las señales de entrada: ajustes, analógicas y binarias, y sus señales de salida. Este diagrama lógico se organizó en 3 subdiagramas para facilitar su comprensión e identificar las causas que originan sus salidas de alarmas, arranque, disparos o bloqueo. Resultados: Se obtuvo el diagrama de decisión detallado de la FDP ANSI 24, se describieron los criterios de ajuste de entrada de cada uno de los parámetros de ajustes y un procedimiento detallado para calcular cada uno. También, se obtuvieron los resultados numéricos de todos los ajustes para el grupo generador-transformador de la Unidad 1 de la Central Hidroeléctrica de Salvajina. Conclusiones: Se recomienda para una mayor precisión en los parámetros de ajuste obtener la característica de calentamiento V/Hz real o entregada por el fabricante de los equipos a proteger

Modelos de línea de transmisión para transitorios electromagnéticos en sistemas de potencia

Este artículo presentan los modelos de línea utilizados en transitorios electromagnéticos en sistemas de potencia, con parámetros constantes y con parámetros dependientes de la frecuencia. Se incluye una clasificación general considerando el tipo de fenómeno y el rango de frecuencia específico. Además los modelos se comparan mediante índices de evaluación que permiten ilustrar las ventajas y desventajas de utilizar cada modelo. Como guía complementaria se propuso un diagrama de decisiones, que permite elegir el modelo de línea apropiado según las necesidades del usuario

Desarrollo de software para especificar la puesta a tierra del neutro de generadores síncronos

Abstract This article studies the effects of operating a generator with an inadequate grounding of the neutral. Interpretation of the selection method and calculations necessary to specify the neutral grounding types recommended by the IEEE Std C62.92.2 ™ -2017 [1], IEEE Std C37.101 ™ -2006 standards [2] and GTC-206 [3]. The conception that a software should have to facilitate the process of selection and specification of the grounding of the neutral of a synchronous generator is presented, which later was developed by means of a free programming environment allowing to specify all the types of implementation the recommended grounding in the aforementioned standards. As an application exercise through the use of the developed software, compliance with these regulations could be determined in the current neutral grounding of the four generation units of the Calima Hydroelectric Power Plant.Este artículo estudia los efectos de operar un generador con una inadecuada puesta a tierra del neutro. Se realiza la interpretación del método de selección y de los cálculos necesarios para especificar los tipos de puesta a tierra del neutro recomendados por las normas IEEE Std C62.92.2™-2017 [1], IEEE Std C37.101™-2006 [2] y GTC-206 [3]. También, se presenta la concepción y la implementación de un software para facilitar el proceso de selección y especificación de la puesta a tierra del neutro de un generador síncrono, el cual se desarrolló por medio de un entorno de programación libre permitiendo especificar todos los tipos de puesta a tierra recomendados en las normas mencionadas. Como ejemplo de aplicación mediante el uso del software desarrollado, se pudo determinar el cumplimiento de estas normativas en la actual puesta a tierra del neutro de las cuatro unidades de generación de la Central Hidroeléctrica de Calima

Evaluación de técnicas de inteligencia artificial utilizadas en el diagnóstico de fallas en plantas de potencia

This article presents an evaluation about the research related to the development of computational tools based on artificial intelligence techniques, which focus on the detection and diagnosis of faults in the different processes associated with a power generation plant such as: hydroelectric, thermoelectric and nuclear power plants. Initially, the main techniques of artificial intelligence that allow the construction of intelligent systems in the area of fault diagnosis is described in a general way, techniques such as: fuzzy logic, neural networks, knowledge-based systems and hybrid techniques Subsequently A summary of the research based on each of these techniques is presented. Subsequently, the different articles found for each of the techniques are presented in tables, illustrating the year of publication and the description of the research carried out. The result of this work is the comparison and evaluation of each technique focused on the diagnosis of failures in power plants. The novelty of this work is that it presents an extensive bibliography of the applications of the different intelligent techniques in solving the problem of detection and diagnosis of failure in power plantsEste artículo presenta una evaluación de herramientas computacionales basadas en técnicas de inteligencia artificial, las cuales se enfocan en la detección y diagnóstico de fallas en los diferentes procesos asociados a una central de generación de energía tal como: hidroeléctricas, termoeléctricas y centrales nucleares. Inicialmente, se describen de manera general las principales técnicas de inteligencia artificial que permiten la construcción de sistemas inteligentes para el diagnóstico de fallas en centrales eléctricas, se presentan técnicas como: lógica difusa, redes neuronales, sistemas basados en el conocimiento y técnicas hibridas.  Posteriormente se presentan en tablas los diferentes artículos encontrados para cada una de las técnicas, ilustrando el año de publicación y una descripción de cada publicación. El resultado de este trabajo es la comparación y evaluación de cada técnica enfocada al diagnóstico de fallas en centrales eléctricas.  Lo novedoso de este trabajo, es que presenta una extensa bibliografía de las aplicaciones de las diferentes técnicas inteligentes en la solución del problema de detección y diagnóstico de falla en centrales de generación eléctric

Efecto de los FACTS serie en la estabilidad de voltaje de estado estacionario

AbstractThis paper presents a study to determine the effect of series FACTS (Flexible AC Transmission Systems) on steady-state voltage stability, for different operating conditions of the power system. For this study, the simulation software NEPLAN is used for modeling FACTS in the IEEE300 power system. This power system is changed slightly to comply the operative constraints and apply the proposed location methods for FACTS devices. To determine the effect of these FACTS devices, a contingency analysis is carried out with the maximum and the reduced chargeability, and the voltage stability analysis using modal analysis and PV curves. Finally, it presents a comparison chart of eigenvalues and voltage stability margin results using series FACTS devices.ResumenEste artículo presenta un estudio del efecto de los FACTS (Sistemas de transmisión en corriente alterna flexibles) serie en el mejoramiento de la estabilidad de voltaje de estado estacionario, para diferentes condiciones de operación del sistema de potencia. Se utiliza la herramienta computacional NEPLAN para modelar los FACTS serie sobre el sistema de potencia estándar IEEE300, modificado levemente para cumplir con las restricciones operativas y ubicar los dispositivos FACTS. Para determinar el efecto de estos dispositivos FACTS se realiza un análisis de contingencias, se determina la cargabilidad máxima y reducida del sistema de potencia, y se efectúan los estudios de estabilidad de voltaje utilizando las técnicas de análisis modal y las curvas de potencia vs voltaje (PV). Finalmente, se presenta una tabla comparativa de los resultados de los dispositivos FACTS serie, utilizando como índices de evaluación los valores propios y el margen de estabilidad de voltaje del sistema de potencia

Modelos para estimar la demanda en sistemas de distribución

En este artículo se establecen las características del problema de estimación de la demanda en sistemas de distribución. Luego se describen los diferentes modelos utilizados para estimar la demanda y las metodologías determinísticas y estadísticas para obtener los parámetros, mencionando las limitaciones de cada de ellas. Finalmente se presenta un ejemplo comparativo donde se ilustra la precisión de cada uno de los modelos

Sistema experto para regular tensión en redes de distribución

This paper presents an application based on the operational experience of 22 years to regulate voltage in the distribution system of Pacific Energy Company (EPSA). Therefore, an expert system (SE) based on heuristic rules used by operators and have been experimentally tested is presented. The maneuvers executed reset voltage levels in 95% of the nodes, do not exceed the thermal limits of the various elements of the system, or system operating limits. This SE developed in MATLAB 8 heuristic rules used to identify the type of regulation problem and to define the resources to offset the reactive to improve voltage levels. Validation was performed on the model of SEP implemented in DIgSILENT software. The contribution of this work is that it is integrated into the solution, regulatory criteria considering the joint operation of transmission and distribution system, which is closer to reality.Este artículo presenta una aplicación basada en la experiencia operativa de 22 años para regular tensión en el Sistema de Distribución de la Empresa de energía del Pacífico (EPSA). Por lo tanto, se presenta un Sistema Experto (SE) basado en reglas heurísticas que utilizan los operadores y que han sido probadas experimentalmente. Las maniobras ejecutadas  restablecen  los  niveles  de  tensión  en  el  95  %  de  los  nodos,  no  sobrepasan  los  límites  térmicos  de  los diferentes elementos del sistema, ni los limites operativos de seguridad del sistema. Este SE desarrollado en MATLAB utilizó 8 reglas heurísticas para identificar el tipo de problema de regulación y para definir los recursos que compensaran los reactivos para mejorar los niveles de tensión. La validación se realizó sobre el modelo del SEP implementado en el software Digsilent. El aporte de este trabajo es que se integra en la solución, criterios de regulación considerando la operación conjunta del sistema de transmisión y distribución, lo cual es más cercano a la realidad

Expert system for regulating voltage in Distribution Network.

Este artículo presenta una aplicación basada en la experiencia operativa de 22 años para regular tensión en el Sistema de Distribución de la Empresa de energía del Pacífico (EPSA). Por lo tanto, se presenta un Sistema Experto (SE) basado en reglas heurísticas que utilizan los operadores y que han sido probadas experimentalmente. Las maniobras ejecutadas restablecen los niveles de tensión en el 95 % de los nodos, no sobrepasan los límites térmicos de los diferentes elementos del sistema, ni los limites operativos de seguridad del sistema. Este SE desarrollado en MATLAB utilizó 8 reglas heurísticas para identificar el tipo de problema de regulación y para definir los recursos que compensaran los reactivos para mejorar los niveles de tensión. La validación se realizó sobre el modelo del SEP implementado en el software Digsilent. El aporte de este trabajo es que se integra en la solución, criterios de regulación considerando la operación conjunta del sistema de transmisión y distribución, lo cual es más cercano a la realidad