Evaluación de voltajes de seguridad generados en la malla de puesta a tierra de una subestación de distribución de 69/13.8 KV ante descargas atmosféricas mediante ATPDRAW

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Título : Evaluación de voltajes de seguridad generados en la malla de puesta a tierra de una subestación de distribución de 69/13.8 KV ante descargas atmosféricas mediante ATPDRAW
Autor : Arellano Espinoza, Jesus Javier
Director de Tesis: Astudillo Astudillo, Otto
Resumen traducido: This work focuses on the modeling and analysis of the response of a grounding grid to lightning type atmospheric discharges. The methodology applied, from theoretical research to simulation and results analysis, is based on specific approaches and tools designed to address associated electromagnetic challenges. The theoretical research encompassed the gathering of information on atmospheric discharges and their consequences in electrical systems, as well as the derivation of mathematical models for both the grid and the human body. The initial phase involved the preparation of the ATPDRAW software and the detailed modeling within this environment, considering critical parameters and a lightning-type current source. Simulations in ATPDRAW yielded preliminary results, providing insights into the effectiveness of the grid and its impact on substation safety. Subsequently, upon completion of the simulations, a MATLAB code was developed to extract, organize, and debug data from ATPDRAW. This code facilitated the detailed presentation of results, offering a clear view of voltage distribution in the grid and the step and touch voltages experienced by human body models. In the final stage, the obtained voltages were compared to the suggested limits in the VDE article, establishing a reference framework for evaluating system safety. The conclusion of this process represents a valuable contribution to the design and optimization of grounding systems, driving the development of safer and more reliable electrical infrastructures.
Resumen : El trabajo se centra en el modelado y análisis de la respuesta de una malla de puesta a tierra ante descargas atmosféricas tipo rayo. La metodología aplicada, desde la investigación teórica hasta la simulación y análisis de resultados, se sustenta en enfoques y herramientas específicas diseñadas para abordar los desafíos electromagnéticos asociados. La investigación teórica abarcó la recopilación de información sobre descargas atmosféricas y sus consecuencias en sistemas eléctricos, además de la obtención de modelos matemáticos para la malla y el cuerpo humano. La fase inicial comprendió la preparación del software ATPDRAW y la detallada modelización en este entorno, considerando parámetros críticos y una fuente de corriente tipo rayo. Las simulaciones en ATPDRAW arrojaron resultados preliminares, ofreciendo comprensión sobre la eficacia de la malla y su impacto en la seguridad de la subestación. Posteriormente, tras la finalización de las simulaciones, se diseñó un código en MATLAB para extraer, organizar y depurar datos provenientes de ATPDRAW. Este código facilitó la presentación detallada de los resultados, proporcionando una visión clara de la distribución de tensiones en la malla y de los voltajes de paso y toque experimentados por los modelos del cuerpo humano. En la etapa final, se compararon los voltajes obtenidos con los límites sugeridos en el artículo de la VDE, estableciendo un marco de referencia para evaluar la seguridad del sistema. La conclusión de este proceso representa una valiosa contribución al diseño y optimización de sistemas de puesta a tierra, impulsando el desarrollo de infraestructuras eléctricas más seguras y confiables.
Palabras clave : PUESTA A TIERRA
DESCARGAS ATMOSFÉRICAS
SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
VOLTAJES DE SEGURIDAD
Fecha de publicación : 2024
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/27286
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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