Maestría en Ciencias de la Ingeniería Mecánica Eléctrica

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Thesis
Análisis y mitigación de transitorios anormales de ferroresonancia en transformadores de distribución en el alimentador DO01
Ilasaca Cahuata, Heddy Flavio; Salinas Mena, Mateo Alejandro , 2024-06-12 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
Los transitorios de ferroresonancia son una de las causas principales que generan anomalías en los transformadores de distribución, evidenciando la necesidad de conocer las longitudes de los cables subterráneos instalados, ya que este parámetro se identificó como un factor de susceptibilidad a los fenómenos ferroresonantes. Se analizaron y mitigaron las sobretensiones transitorias causadas por resonancia ferromagnética en transformadores de distribución del alimentador DO01 de la Subestación Dolorespata en la ciudad de Cusco, observados durante el período 2022–2023. La investigación aplicó un enfoque cuantitativo, de tipo aplicada y nivel explicativo, desarrollado en el alimentador indicado, mediante simulaciones realizadas en el programa ATP/EMTP-ATPDraw. Los resultados mostraron que las longitudes críticas para evitar la ferroresonancia dependen del calibre del conductor, la potencia del transformador y las fases abiertas (una o dos). Para una fase abierta, el transformador de 50 kV presentó un intervalo crítico ferroresonante comprendido entre 5 m y 150 m. Asimismo, las simulaciones evidenciaron que las sobretensiones inducidas durante la ferroresonancia afectaron a un conjunto de transformadores de distribución de 10,5 kV, variando según la longitud del cable subterráneo y la potencia del transformador. En conclusión, se determinó que la ferroresonancia afectó a varios transformadores de distribución del alimentador DO01, debido a la interacción entre la longitud del cable subterráneo y la potencia del transformador. Este comportamiento nos permitió determinar las longitudes críticas para mitigar los efectos de sobretensión y garantizar la confiabilidad del sistema eléctrico.
Thesis
Evaluar y desarrollar la transferencia de calor óptima en el sistema de suelo radiante en las viviendas del altiplano puneño
Aguilar Mamani, Dany Alexander; Meza Marocho, Gregorio , 2024-12-26 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
El altiplano puneño sufre de bajas temperaturas durante todo el año, más en la estación de invierno causando muertes a niños y adultos mayores, el estudio se realizó en el distrito de Mazocruz del año 2024 y tiene como objetivo optimizar la eficiencia térmica del sistema de suelo radiante mediante la incorporación de aditivos conductivos en las mezclas de concreto, adaptadas a las condiciones climáticas extremas de la región altoandina. La metodología empleada fue de tipo experimental, basada en la elaboración de distintas placas de concreto con materiales de alta conductividad térmica, tales como: Sika, virutas de aluminio, cemento conductivo, alambres de cobre y yeso. Se caracterizaron las propiedades térmicas, mecánicas y de durabilidad de cada mezcla en un entorno controlado con las condiciones ambientales del altiplano. Los resultados experimentales demostraron que el concreto modificado con cemento conductivo presentó el mejor desempeño térmico, alcanzando una temperatura superficial de 53 °C tras 40 minutos de circulación de agua a 87 °C, la mezcla con adición de yeso logró una temperatura de 45 °C bajo las mismas condiciones. Estas variantes mostraron una distribución térmica más homogénea y una mayor eficiencia en la transferencia de calor, lo cual incide positivamente en el confort térmico interior. Se concluye que la incorporación de materiales conductivos como el cemento conductivo y el yeso en sistemas de calefacción por suelo radiante representa una alternativa tecnológica viable y eficaz para mejorar la eficiencia energética y las condiciones de habitabilidad en zonas de baja temperatura como el altiplano puneño.
Thesis
Influencia del nivel de napa freática en la potencia y costo de bombeo fotovoltaico para consumo y riego, en el altiplano - Puno 2013
Mamani Pampa, Mario; Avila Rojas, Lucio , 2014-08-20 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
En las comunidades rurales del altiplano puneño (2013), frente a la posible escasez de agua y carencia de red eléctrica, considerando la elevada radiación solar, la profundidad de la napa freática es la variable clave que determina la energía necesaria para el bombeo de agua. El objetivo ha sido determinar la influencia de este nivel en la potencia y costo de un sistema de bombeo fotovoltaico autónomo destinado al suministro de agua para consumo doméstico y riego tecnificado por goteo. La metodología emplea un enfoque aplicado con un diseño experimental que incluye el diseño de un sistema fotovoltaico, el cálculo de la demanda hídrica familiar para riego por goteo, y un análisis de costos, evaluando tres profundidades de napa freática (5, 15 y 30 metros) para una parcela experimental de 20×8 metros en el distrito de Ilave, comunidad de Sullcacatura II. Los resultados mostraron que las potencias de bombeo requeridas fueron 36.7 W, 109.5 W y 219.0 W, con costos iniciales de S/.734, S/.2190 y S/.4380, respectivamente, para cada profundidad. Se concluye que la profundidad del nivel freático influye directamente y de forma proporcional en la potencia eléctrica necesaria y en la inversión inicial del sistema, confirmándose la viabilidad técnica y económica de la solución fotovoltaica como una alternativa sostenible para las comunidades rurales altoandinas.
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Mejoramiento de indicadores SAIDI y SAIFI en el alimentador 9501 del Servicio Electrico Ollachea-San Gaban de Electro Puno S.A.A.
Vilca Barrantes, Fredy Tomas; Vilca Callata, Leonidas , 2024-12-04 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
Los Sistemas Eléctricos de Potencia son diseñados para generar energía eléctrica necesaria para satisfacer la demanda de los usuarios y prever demandas futuras. Para mantener el buen funcionamiento y mantener un servicio confiable, los equipos deben ser mantenidos en perfecto estado de operación. Por ello, la presente investigación tiene la finalidad de mejorar la Calidad del Servicio de energía eléctrica a partir de la disminución de los indicadores SAIDI y SAIFI en el alimentador 9501 del Servicio Eléctrico Ollachea – San Gabán de la concesionaria Electro Puno S.A.A. Para ello, se usan los datos históricos almacenados en el Servicio eléctrico Ollachea – San Gabán, para el mejoramiento a través del monitoreo de la franja de servidumbre, aplicando el método de probabilidad de Weibull, para hallar el tiempo promedio. También incrementando sistemas de protección, para el procedimiento de simulación se usa el software ETAP y Microsoft Excel. Como resultado se encontró que se debe realizar el monitoreo de limpieza de franja de servidumbre cada 1273 horas obteniéndose una confiabilidad del 78,59%, y, luego de las mejoras propuestas en cuanto a sistemas de protección para reducir las fallas por descargas atmosféricas, se obtiene la reducción del “Índice de frecuencia de interrupción promedio del sistema” (SAIFI) y del “Índice de duración de interrupción promedio del sistema” (SAIDI), en un 35% y 25,9%, respectivamente, llegando a la conclusión que realizando la limpieza de faja de servidumbre e incrementando sistemas de protección contra descargas atmosféricas, se logra disminuir considerablemente los indicadores SAIDI y SAIFI del Sistema Eléctrico.
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Sistema de bombeo de agua potable usando energía solar fotovoltaica con el software Franklin Electric en la comunidad de Villacucho, Azangaro 2024
Sanca Benique, Oscar Fredy; Vilca Callata, Leonidas , 2024-12-05 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
El acceso insuficiente a la red eléctrica, y al agua potable en la comunidad de Villacucho genera la necesidad de desarrollar un sistema de bombeo de agua mediante el uso de la energía solar fotovoltaica; el objetivo de general fue Diseñar un sistema de bombeo de agua potable mediante la utilización de la energía solar fotovoltaica con el software Franklin Electric en la comunidad de Villacucho, Azángaro 2024. Los métodos empleados fueron deductivos – analítico, para una población de 119 habitantes, y el cálculo del sistema de bombeo se realizó mediante el software libre Franklin Electric. Los resultados demostraron que el diseño de un sistema de bombeo de agua potable a través de la energía solar fotovoltaica con el software Franklin Electric mejora la calidad de vida de la comunidad ya que es 85 % eficiente; El nivel de radiación UV es extremadamente alta, el nivel de irradiación en el diseño del sistema de bombeo es de 6,45 horas solares, la evolución del volumen durante las horas solares pico - caudal máximo será de 2,75 m³/h, el sistema autónomo de bombeo de agua cuenta con un Modelo de Bomba 10SDSP-3.0 HP con una potencia de entrada DC/AC con caudal Máximo requerido de 2,75 m³/h, con 15 paneles de serie agrupados en 1 solo grupo, contando con un voltaje de motor 200V; el gasto referencial del sistema de bombeo asciende a S/. 18,889.91; se concluye que este sistema es eficiente, sostenible y demuestra beneficios energéticos sostenibles, fiables y económicos para la comunidad.
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Evaluación del desempeño línea de transmisión 60 kV Azángaro - Antauta ante sobretensiones transitorias utilizando ATPDraw, periodo 2018-2022
Ramos Huallpa, Francisco Javier; Ramos Cutipa, Jose Manuel , 2024-11-15 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
La investigación aborda el desempeño de la línea de transmisión Azángaro - Antauta de 60 kV frente a sobretensiones transitorias, proponiendo medidas para su optimización. El objetivo principal es determinar estrategias efectivas que mejoren el apantallamiento, la conexión a tierra y la mitigación de sobretensiones mediante descargadores. La investigación se enmarca en un enfoque cuantitativo y descriptivo no probabilístico. Se utilizó el modelo electrogeométrico para evaluar el apantallamiento, simulaciones en ATPDraw para analizar valores de puesta a tierra, y el análisis de Pareto, criticidad total de riesgo para optimizar la cantidad y ubicación de descargadores. Los resultados muestran que el modelo electrogeométrico permitió optimizar el ángulo de apantallamiento en estructuras críticas, mejorando valores como los de 82.79° a 15.63° en estructuras de soporte de anclaje de 59.87° a 16.25°, en el soporte de suspensión de 62.18° a 14.52°, en anclaje y cambio de suspensión de 29.60° a 9.85° en el terminal de línea 2. Las simulaciones en ATPDraw evidenciaron que los valores actuales de puesta a tierra son más favorables en comparación con los 25 ohmios estándar, logrando reducir un 92.77 % el daño a aisladores con rayos de 53 kA y un 14.15 % con rayos de 90 kA. Asimismo, la instalación de 147 descargadores estratégicamente ubicados optimizó el desempeño de la línea. Se concluye que las medidas implementadas redujeron en más del 80 % las interrupciones causadas por sobretensiones transitorias, garantizando una operación más confiable y eficiente de la línea de transmisión.
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Mejorar los indicadores SAIDI y SAIFI, dimensionado una micro red con el software HOMER en la subestación Bellavista del distrito de Puno
Cardenas Choque, Mijail; Vilca Callata, Leonidas , 2023-07-26 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
La concesionaria Electro Puno presenta interrupciones por descargas atmosféricas, pese a instalaciones de seccionadores SF6 Bajo carga y remodelamiento de redes, lo cual generó pérdidas económicas, identificando el Índice de frecuencia promedio de interrupciones del sistema (SAIFI) y el Índice de duración promedio de interrupción del sistema (SAIDI), se encuentra por debajo de lo normalizado, los índices son indicadores de confiabilidad del sector eléctrico. El objetivo de la investigación es evaluar los indicadores de confiabilidad, dimensionando una micro red utilizando el software HOMER aplicando en una subestación de Baja Tensión del barrio bellavista. La metodología de esta investigación fue evaluar los recursos energéticos de la zona para producir energía eléctrica y aportar al sistema interconectado, realizando tres evaluaciones: 1) se describió las características del lugar estableciendo la curva promedio demanda diaria de 11.25 kWH/día 2) se determinó obtener paneles solares de capacidad 10 kW, Convertidor de corriente alterna de capacidad 1kW y la interconexión al sistema interconectado que compone una micro red. 3) se determinó como resultado un análisis energético, técnico y económico que consta del mejor arreglo durante la simulación del software HOMER, obteniéndose una arquitectura que compone paneles solares de 4.5kW y un convertidor de corriente alterna, por un costo neto total de la micro red de $ 18,826, con 37.4 % de eficiencia del sistema obtener información operacional del lugar. Se concluyo en obtener un parque solar que mejorara los índices de confiabilidad. El software recomienda utilizar micro redes con generación renovable para cubrir la demanda energética.
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Evaluación sobre la implementación de un sistema de generación distribuida fotovoltaica en la ciudad universitaria de la UNA - Puno 2023
Quispe Quispe, Juan Carlos; Quisocala Herrera, Jhimmy Alberth , 2023-12-27 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
Actualmente la sostenibilidad ambiental y la necesidad de transformar los paradigmas energéticos hacia fuentes más limpias y renovables. En este contexto, los sistemas de generación distribuida han emergido como una respuesta eficaz para abordar los desafíos asociados con la producción de energía, minimizando los impactos ambientales y promoviendo la autosuficiencia energética a nivel local. En la presente investigación tuvo como objetivo desarrollar y evaluar un sistema de generación distribuida fotovoltaica en la ciudad universitaria de la UNA Puno, 2023. El tipo de investigación fue aplicativa; la presente investigación describe los conjuntos de componentes que son estudiados, diseñados y explorados para su desarrollo. Presenta los resultados del análisis de las medidas de variabilidad o dispersión que permitirá analizar del conjunto de datos, las irregularidades y establecer la medida en que los datos se concentran y dispersan alrededor del valor típico. Se concluye que la variabilidad y/o incertidumbre de los datos de una variable, en este caso sobre la aplicación estadística de la determinación del coeficiente de variabilidad de la variable de la radiación solar.
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Análisis del efecto de cavitación en una turbina hidráulica de tipo francis en condiciones de operación de la C.H. Chaglla
Limachi Viamonte, Wilhem Rogger; Chura Acero, Julio Fredy , 2023-07-25 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
La cavitación acaba con el rendimiento de las turbinas. Cuando las turbinas funcionan con cargas parciales en lugar de su punto de mayor eficiencia, experimentan cavitación en mayor medida. Las turbinas Francis tienen perfil de ser operadas en varias condiciones. El objetivo de esta investigación fue analizar la ocurrencia de cavitación en una turbina tipo Francis y cómo minimizarla, como resultado se obtuvo un reporte en daños producido por la implosión de burbujas en las superficies de la turbina, especialmente en el rodete, en el borde de cintura de salida de la zona intermedia en la UG-1, presentan áreas con desgaste por cavitación entre álabe y álabe 1-2. 3-4. 8-9. 11-12. 13-1. Según la inspección la evolución de las áreas cavitadas se encuentra controladas y se observa ligero desprendimiento de material lo cual no compromete la vida útil del rodete. Así mismo para los alabes del rodete en la UG-2, se presentan áreas desgaste por cavitación entre álabe y álabe 3-4. 9-10. 11-12; también se encuentra controladas y se observa ligero desprendimiento de material lo cual no compromete la vida útil del rodete. Con respecto al desgaste de los alabes en el rodete podemos indicar que en la UG2 se tiene un 6.47% de desgaste acumulado, mientras que en la UG1 con un 5.47 %. Para el caso de los álabes directrizes la holgura de desgaste con mayor incidencia es en la UG2 con 0.692 mm de desgaste acumulado, mientras que en la UG1 con un 0. 2595 mm.
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Evaluación y caracterización de un sistema fotovoltaico conectado a la red de 3.24 KW con inversor string bajo norma técnica brasileña abnt-nbr-16274 a 3824 msnm
Torres Yucra, Junior; Beltrán Castañón, Norman Jesus , 2023-09-26 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
El objetivo del presente trabajo de investigación es evaluar y caracterizar un sistema fotovoltaico conectado a la red de 3.24KW con inversor string bajo la norma técnica brasileña ABNT-NBR-16274 a más de 3824 m.s.n.m. Donde la caracterización de la curva I-V se obtuvo con el ensayo del trazador de curva sin deformaciones que señala un comportamiento usual afable del conjunto de módulos fotovoltaicos del SFCR de 3.24KW, obteniendo una potencia máxima o nominal de 2910 W una corriente de 9.14A, un voltaje de 318.6V con una irradiancia de 1074W/m2, la temperatura de módulo de 49.1°C. En la obtención de la potencia nominal del SFCR se obtuvo por dos métodos el primero fue por el ensayo con el trazador de curvas, donde se obtuvo una potencia nominal de 3042.3 W máxima , corriente maxima de 8.50 A, voltaje maximo de 357.7 V, corriente de corto circuito de 9.14 A, voltaje de circuito abierto 442.51 V. por lo que este valor es optimo considerando las perdidas de captura que existen a falta del mantenimiento del conjunto de módulos fotovoltacos (limpieza), el segundo método para la obtencion de la potencia nominal del conjunto se obtuvo por la ecuacion matematica que indica la NORMA TÉCNICA BRASILEÑA ABNT-NBR-16274. En la que se determinó que la potencia nominal es de 3064 W. El performance ratio evaluado con los datos obtenidos del SFCR desde el mes de setiembre del 2021 hasta setiembre del 2022 en donde se obtuvo un valor de 79.71%
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Evaluación del factor de dimensionamiento para SFCR, implementado con convertidores CC/CC para fines de micro generación, en condiciones de clima extremo en el Distrito de San Miguel Juliaca Perú a 3812 msnm
Puma Roque, Pedro Yulian; Ramos Cutipa, José Manuel , 2023-07-07 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
La investigación recopila un análisis de datos a lo largo de un año de estudio de un inversor fotovoltaico Solar EDGE de 3000 W y un generador fotovoltaico inicial de 10 módulos FV de 370 Wp. El enfoque de la investigación fue aplicado, utilizando métodos experimentales bajo condiciones de clima extremo, con irradiancias elevadas y temperaturas bajas. La instrumentación utilizada para medir parámetros eléctricos y ambientales en la evaluación anual del SFCR arrojó los siguientes resultados: una energía acumulada de 10 000 kWh y un rendimiento variable de 4.50% a 5.75 kWh/kWp. El rendimiento global fue de solo 65.74%, considerado bajo debido a que la potencia nominal del generador es de 3700 Wp, mientras que el inversor alcanza solo 3000 W. Luego, se realizaron ajustes en la potencia nominal del generador para determinar el Factor de Dimensionamiento (FDI) del inversor. Los resultados indicaron que con 7 módulos FV (2590 Wp) y un FDI del 116%, se logró un rendimiento de 98.49%. Con 8 módulos FV (2960 Wp) y un FDI del 101%, el rendimiento alcanzó un 98.51%. Con 9 módulos FV (3330 Wp) y un FDI del 90%, el rendimiento fue de 98.48%. Finalmente, con 10 módulos (3700 Wp) y un FDI del 81%, se obtuvo un rendimiento de 98.47%. Estos resultados resaltan que un FDI del 101% resulta en un mejor rendimiento del SFCR. Esto sugiere que, bajo las condiciones climáticas extremas específicas del lugar de estudio, es más factible considerar un FDI de 95% a 100%. Estos hallazgos son fundamentales para optimizar el diseño de sistemas fotovoltaicos en la zona, garantizando su viabilidad técnica y económica.
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Evaluación de performance de la línea de transmisión 60 kV Azángaro - Derivación Putina ante interrupciones por descargas atmosféricas
Machaca Cuba, Danny; Vilca Callata, Leonidas , 2023-08-01 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
La línea de transmisión 60 kV Azángaro – Derivación Putina presenta interrupciones por descargas atmosféricas pese a la instalación de 90 descargadores de sobretensión efectuados en junio 2021. Por lo que, se procedió a realizar 3 evaluaciones a la línea contra descargas atmosféricas: 1) influencia del apantallamiento con el modelo electrogeométrico, del cual, el apantallamiento de la línea requiere ser mejorada a un ángulo óptimo previo rediseño de las estructuras: el tipo A, 10.15° de 29.6°, para una Im de 14.75 kA de 24.49 kA, el tipo S, 10.80° de 25.4° para una Im de 14.16 kA de 19.86 kA, el tipo T1, 10.01° de 33.7° para una Im de 12.39 kA de 25.10 kA, y el tipo T2, 9.85° de 24.8° para una Im de 14.55 kA de 19.80 kA; 2) influencia de los valores de puesta a tierra, que previo modelado en ATPDraw, se tiene una diferencia favorable para los valores actuales en comparación a los 25 ohmios; resultando: 8% menos de aisladores contorneados aun impacto de rayo de 53 kA, y 55% menos de aisladores contorneados aun impacto de rayo de 31 kA; y 3) influencia de los descargadores de sobretensión, que previa implementación y simulación en ATPDraw, se consigue un mejor desempeño de la línea. En consecuencia, al análisis CTR, técnica de Pareto y simulación en ATPDraw, se tiene la ubicación y la cantidad de 112 descargadores de sobretensión, que coadyuvará a reducir las interrupciones de la línea por descargas atmosféricas menor al 80% de lo actual.
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Sostenibilidad de minicentrales hidroeléctricas de la provincia de Carabaya del departamento de Puno
Castillo Enríquez, Leonel Marino; Hurtado Chávez, Ángel Mario , 2019-12-24 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
Con este trabajo de investigación, titulado: “Sostenibilidad de minicentrales hidroeléctricas de la provincia de Carabaya del departamento de Puno”, se pretende dar respuesta a las siguientes interrogantes: ¿Qué ocurrió con las minicentrales hidroeléctricas construidas en el departamento de Puno, provincia de Carabaya, en los últimos 20 años del pasado siglo XX?, ¿en qué condiciones están?, ¿Se justificaron los esfuerzos e inversiones realizados en cada caso?, es decir, ¿fueron proyectos útiles?, ¿Fueron proyectos rentables, sostenibles económicamente?. La metodología de trabajo considera: búsqueda de antecedentes, acopio y selección del marco teórico alusivo al tema, visitas a las minicentrales seleccionadas por parte del tesista y un ayudante entendido en electricidad, inspección detallada de cada minicentral en sus dos componentes más visibles: obras civiles y equipamiento electromecánico, toma de datos y obtención de registro fotográfico, entrevistas con el personal en las minicentrales y autoridades locales, indagación histórica con personas adultas en cada localidad involucrada acerca del desempeño que tuvo y/o tiene cada minicentral. Se ha hecho una selección de cinco minicentrales, ubicadas en el ámbito de cuatro distritos de la provincia de Carabaya que son: Minicentral Ollachea I; Minicentral Ollachea II; Minicentral San Gabán; Minicentral Tocca – Macusani; Minicentral Ayapata. También se pretende dar información general de cada minicentral y para el caso de futuros proyectos que pretendan implementarse, qué aspectos no deben descuidarse a fin de que una incursión en este tipo de inversión sea exitosa en lo técnico, en lo social y en lo económico.
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Gestión de mantenimiento aplicado a la línea de transmisión 60 kv Azángaro Putina Huancané Ananea
Rodriguez Chambilla, Edwin Eduardo; Vargas Maron, José Antonio , 2022-07-27 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
En los últimos años, la función de mantenimiento se ha considerado el elemento crucial para la industria. Su optimización requiere una herramienta poderosa para hacerla efectiva en la mayoría de los sectores industriales. El análisis de modos y efecto de fallos, y la criticidad (FMECA) es una parte importante del diseño del mantenimiento y representa una fuerte herramienta para evaluar y mejorar la fiabilidad del sistema. Permite optimizar los componentes al tiempo que identifica los elementos más críticos y ayuda a los responsables de la toma de decisiones a definir el servicio de mantenimiento con una política de mantenimiento adecuada. Con este fin, se realizó el estudio de Línea de Transmisión 60 Kv Azángaro – Putina – Ananea – Huancané y Subestaciones. Aplicando la metodología (FMECA) que permitió hacer una programación adecuada del mantenimiento para los elementos críticos del sistema eléctrico. De acuerdo con los resultados logrados en el análisis de falla de los elementos componentes, se efectuaron las acciones y recomendaciones correspondientes para los planes de mantenimiento de los elementos de los subsistemas eléctricos con lo que se pretende mejorar la disponibilidad y confiabilidad del sistema.
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Clasificación de fallas en líneas de transmisión mediante la utilización de redes neuronales artificiales
Gutierrez Gallegos, Adhemir Homero; Ramos Cutipa, Jose Manuel , 2022-10-19 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
La investigación está basada en un enfoque practico en la detección, clasificación y localización de fallas en líneas de transmisión de energía eléctrica. Con el uso de redes neuronales artificiales RNA se puede detectar, organizar y ubicar fallas de LT para posteriormente hacer un análisis de los datos. La metodología es de tipo experimental para poder desarrollar el trabajo se han empleado redes de retroalimentación juntamente con algoritmos de retro propagación para cada una de las diferentes fases del proceso de localización de fallas. Con los datos obtenidos se procedió a hacer un análisis de redes neuronales con un número variable de capas ocultas y neuronas por capa oculta, para poder validar la elección de las redes neuronales en cada paso. Como resultado de la simulación en MATLAB se ha logrado un rendimiento satisfactorio por parte de todas las RNA propuestas en global. Como se ilustra más adelante, el tamaño de la RNA (número de capas ocultas, neuronas por cada capa oculta) es variable, cabe realzar la importancia de elegir la configuración RNA más adecuada para tener un rendimiento adecuado en la red. La frecuencia de muestreo adoptada para simular las formas de onda de V-I es aproximada a 700 Hz. Esto es de gran importancia porque, cuanto menor sea la frecuencia de muestreo, menor será la carga computacional en la PC que utiliza las redes neuronales por lo tanto un gran ahorro de energía, una gran parte de la cual se debe al muestreo continuo de formas de onda.
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Implementación del sistema de protección para mejorar la resistencia de puesta a tierra en las estaciones bases de la empresa VIETTEL Perú SAC en la cuidad de Puno
Mamani Mamani, Yony Alcides; Chura Acero, Julio Fredy , 2022-05-06 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
Se investigó mediante un diseño experimental, se tiene como objetivo la implementación del sistema de protección para mejorar la resistencia de puesta a tierra en las Estaciones Bases de la Empresa Viettel Perú SAC en la ciudad de Puno. La muestra estuvo constituida por 30 Estaciones Bases. Se emplearon como instrumentos: protocolos de medición, hojas de cálculo Excel, un Telurómetro digital - Megabras MTD-20 kWe. Los resultados indican que la implementación del sistema de protección mejora la resistencia de puesta a tierra, lográndose una reducción en promedio de 41.51 Ohm a 4.63 Ohm después de la mejora. Mediante el método Wenner se obtuvo los valores de la resistividad aparente del terreno adyacente a las estaciones bases de acuerdo a la Norma IEEE Std.80-2000. Se determino la resistividad equivalente por el método de curvas características que son necesarios para el modelamiento del sistema de puesta a tierra. Se midió y calculo la resistencia de puesta a tierra en las estaciones bases después de la mejora demostrándose que no existe una diferencia significativa por medio de la prueba t de student para muestras independientes.
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Regulación de tensión y frecuencia mediante un control adaptativo para un generador síncrono en la EPIME
Montes Apaza, Rousell Dario; Vilca Callata, Leonidas , 2022-07-25 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
El objetivo de este trabajo de investigación es la implementación de un sistema automatizado para la regulación de tensión y control de frecuencia para un generador síncrono. El sistema de control automatizado se implementa en el módulo PLC-S71200 SIEMENS, como planta se utiliza un módulo generador síncrono; también se utiliza un motor de inducción, el cual cumple la función de motor primario, el acoplamiento del sistema es mediante una faja tipo V. La metodología para la implementación del sistema de control, la configuración del controlador, la programación se implanta mediante el interfaz TIA Portal y la técnica de sintonización inicial y una sintonización fina para el sistema, con estos parámetros del regulador, la ganancia proporcional 5, tiempo de integración 1.27 segundos, y tiempo derivativo 0.1 segundos, para un tiempo de muestreo del algoritmo 0.003 segundos. El sistema controlador ha logrado regular la tensión y controlar la frecuencia para carga resistiva, inductiva y capacitiva.
info:eu-repo/semantics/masterThesis
Propuesta de implementación de topologías en sistemas de alumbrado público con Micro-Inversores e inyección a la red con energía solar fotovoltaica
Hurtado Arhuata, Huber Rony; Condory Yucra, Reynaldo , 2022-03-25 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
Este estudio muestra el comportamiento de sistema fotovoltaico conectado a la red (SFCR) en sistemas de alumbrado público en la ciudad de Puno. sub estación de distribución BT105015. Como objetivo general evaluar con fines de estudio su comportamiento energético. Se trabaja con datos de consumo de energía eléctrica de 26 luminarias Considerando solo el sistema de alumbrado público, en redes bajas tensión, en sistemas radiales balanceados .La importancia de cada topología en términos de mejorar la confiabilidad de la red, así mismo mejorar los parámetros eléctricos como factor de potencia, la tensión y mayor generación de potencia para inyectar a la red, así mismo como el ahorro de energía con la tecnología FV con micro inversores, en el estudio se utilizó: panel fotovoltaico policristalino (SOLAR MODULE EGE-200P-72) , micro inversor (MICRO REPLUS), y luminarias considerados como carga 70W.Se muestra los resultados de las tres topologías del SFCR, mediante el software ETAP, considerando dos escenarios con irradiancia de (1000 y 500) W/m^2, donde en una mejora la confiabilidad la red en los nodos. En la topología 01 tiene una potencia 3.021KVA, topología 02: tiene una potencia 3.25KVA, topología 03: tiene una potencia 3.03KVA. en comparación a la red propuesta de estudio 1.91KVA. También se hizo un estudio de frecuencia y THD, donde se ve en los tres escenarios la frecuencia de 60Hz, y no hay alteraciones de THD. Con estos resultados se evidencia una mejora de la confiabilidad el sistema eléctrico de potencia de la red alumbrado Público.
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Propuesta de mantenimiento basado en el análisis de modos, efectos de fallas y criticidad, para el sistema eléctrico en media tensión Ilave
Jilaja Carita, Enoc Edison; Villanueva Cornejo, Marcos José , 2022-07-26 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
Las constantes interrupciones existentes en el sistema de distribución de energía eléctrica Ilave han disminuido la confiabilidad y la calidad de servicio de la red de distribución eléctrica. Estas fallas de acuerdo al registro de las interrupciones existentes nos indica que en las salidas 1001 y 1003 es en donde se tiene mayor incidencia de interrupciones del servicio afectando la calidad de vida de los habitantes de estas zonas afectadas. La confiabilidad del sistema de distribución de energía eléctrica es uno de los índices más importantes para evaluar la calidad del servicio que prestan las empresas de distribución de energía eléctrica. El mantenimiento centrado en la confiabilidad utiliza un enfoque de análisis de efectos y modos de falla que permite el procesamiento de cada análisis individual de un subcomponente del sistema. Para lograr el realizar la propuesta de mantenimiento se tiene como objetivos específicos realizar el análisis de los modos de falla efectos y determinación de la criticidad de los diferentes subsistemas que componen el sistema de distribución eléctrica Ilave. Del estudio realizado se tiene como resultado del análisis se ha logrado determinar que los sub sistemas de conductores y el de protección contra sobrecorriente y descargas atmosféricas son los subsistemas críticos y la acción de mantenimiento es el rediseño.
info:eu-repo/semantics/masterThesis
Mejoramiento de calidad de energía con generación fotovoltaica en redes de baja tensión en la ciudad de Juliaca
Churata Huaraya, Juan; Chura Acero, Julio Fredy , 2022-02-01 - (Universidad Nacional del Altiplano. Repositorio Institucional - UNAP)
En este trabajo de investigación de mejorar la calidad de energía con generación fotovoltaica, se realizó el estudio en una subestación de distribución BT5005400 de la ciudad de Juliaca, cuya recolección de información es en la fecha 22 de mayo 2021. Con el objetivo de mejoras la calidad de energía suministrada, se consideró características y factores como: red desbalanceada, la potencia consumida, la potencia del SFCR, ubicación; nivel de irradiancias y cargabilidad; realizando las simulaciones en varios escenarios. Para lograr, se diseñó tres SFCR, en donde se concluye que para efectos de no distorsionar los parámetros de la red se debe usar equipos que tengan certificaciones; también se determinó los parámetros que mayor efecto tiene sobre las variaciones de tensión, y cuáles serían los parámetros óptimos que permitan mantener mejor lo niveles de tensión; este estudio se realizó mediante el análisis factorial fraccionado y optimización de parámetros; de los cuales se determinó que si se puede lograr mejorar los niveles de tensión. En el modelo ajustado se observó que a medida que se aumenta la potencia de generación del SFCR aumenta los niveles de tensión, además es el factor con mayor efecto significativo, con un valor óptimo es de 35.0kW (70% de potencia de la subestación) y la ubicación optima de conexión es más alejada de la subestación. Esta optimización se realizó en el mes de menor irradiancia registrada y la red radial. Para la cargabilidad no se encontró efecto significativo, por lo que no se incluyó en el modelo.

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