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Estudio del comportamiento de líneas de transmisión frente al impacto directo de rayo utilizando diversas configuraciones de pararrayos de línea. Estudio de caso colombiano

Estudio del comportamiento de líneas de transmisión contra el impacto directo de rayos empleando diversas configuraciones de descargadores de sobretensión. Caso de estudio colombiano;
Study of the behavior of transmission lines against direct lightning strikes using different configurations of line lightning rods. Colombian case study

dc.contributorRojas Cubides, Herbert Enrique
dc.creatorJiménez Hurtado, Carlos Andrés
dc.date2023-06-15T21:13:48Z
dc.date2023-06-15T21:13:48Z
dc.date2022-09-27
dc.date.accessioned2025-04-29T21:40:05Z
dc.date.available2025-04-29T21:40:05Z
dc.identifierhttp://hdl.handle.net/11349/31572
dc.identifier.urihttp://test.repositoriodigital.com:8080/handle/123456789/95631
dc.descriptionColombia es un país tropical que se caracteriza por su diversidad topográfica, orográfica y condiciones climáticas extremas. Esto causa una intensa actividad de rayos en el país, lo cual se refleja en altas densidades de descargas a tierra, niveles ceraúnicos elevados y altas corrientes pico del rayo. Como resultado de estas condiciones se presentan riesgos sobre la población y frecuentemente se reportan daños en los sistemas eléctricos. Esto último, ocasiona grandes pérdidas económicas e impactos sociales. Parte de esta problemática son las salidas y fallas en los activos del sistema interconectado nacional. De modo que los estudios asociados a cuantificar y evaluar los efectos nocivos de los rayos se deben abordar para cumplir no solo con adecuadas condiciones de seguridad, sino con los estándares de confiabilidad y regulación emitida por la Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG). De esta manera, este trabajo de grado analiza el comportamiento transitorio de una línea de transmisión de doble circuito típica de Colombia. Para ello, se implementó un sistema de prueba en el software ATP/EMTP© con referencia en la línea Copey Fundación 2, el cual opera a una tensión de 220 kV desde el año 2020.En este sistema se desarrollan tres casos de estudio con diferentes configuraciones de descargadores y se modifican variables tales como: la magnitud de la corriente del rayo, la resistencia de base de torre y la tensión de fase instantánea. Con estos factores se analiza la aparición de flameo inverso y la energía disipada por los descargadores. Los resultados muestran que la energía y las fases con flameo inverso dependen de las variables de estudio seleccionadas, especialmente una elevada resistencia de pie de torre y la magnitud de la corriente del rayo. Con los hallazgos es posible comprender los efectos de incluir descargadores de sobretensión en las líneas de transmisión. Asimismo, como parte de los resultados de esta investigación se recomienda la instalación de estos dispositivos en una, dos o tres fases de un mismo circuito para mantener la continuidad del servicio. También se dan algunas sugerencias de diseño para los niveles de protección contra rayos I, II, III y IV y se plantean futuras investigaciones.
dc.descriptionColombia is a tropical country characterized by its extreme climatic conditions, topographic and orographic diversity. This causes intense lightning activity in the country, which is reflected in high densities of discharges to ground, elevated keraunic levels and high peak lightning currents. As a result of these conditions, the population is exposed to risk and the damage to electrical systems is frequently reported. Due to, great economic losses and social impacts are caused. Part of this problem are the outputs and failures of the national interconnected system assets. Therefore, studies associated with quantifying and evaluating the harmful effects of lightning must be developed to comply not only with adequate safety conditions, but also with the CREG reliability and regulation standards. In this way, this degree work analyzes the transitory behavior of a Colombian typical double circuit transmission line. For this, a test system was implemented in the ATP/EMTP© software with reference to the Copey Fundacion line # 2, which has operated since 2020 at 220 kV. In this system, three case studies are developed including different configurations of arresters and variables such as: the magnitude of the lightning current, the tower footing resistance, and the instantaneous phase voltage. With these factors, the appearance of back flashover (BFO) and dissipated energy by the arresters are analyzed. The results show that the energy and phases with BFO depend on the selected study variables, especially a high tower footing resistance and the magnitude of the lightning current. With the results it´s possible to understand the effects of including line surge arresters (LSA) in transmission lines. Likewise, as part of the investigation results, to maintain the service continuity the installation of LSA in one, two or three phases of the same circuit is recommended. As well, design suggestions for lightning protection levels I, II, III y IV are given, and future researchers are suggested.
dc.formatpdf
dc.formatapplication/pdf
dc.formatapplication/pdf
dc.languagespa
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.rightsOpenAccess
dc.rightsAbierto (Texto Completo)
dc.subjectATP/EMPT©Program
dc.subjectRayo
dc.subjectDescargador de sobretensión
dc.subjectEnergía de descarga
dc.subjectFlameo inverso
dc.subjectSistema de transmisión eléctrico colombiano
dc.subjectIngeniería Eléctrica -- Tesis y disertaciones académicas
dc.subjectRayos atmosféricos -- Colombia
dc.subjectPararrayos
dc.subjectDescargas eléctricas
dc.subjectSector eléctrico
dc.subjectATP/EMPT© Program
dc.subjectLightning
dc.subjectDischarge energy
dc.subjectColombian electric transmission system
dc.subjectBack flashover
dc.subjectLine surge arresters
dc.titleEstudio del comportamiento de líneas de transmisión frente al impacto directo de rayo utilizando diversas configuraciones de pararrayos de línea. Estudio de caso colombiano
dc.titleEstudio del comportamiento de líneas de transmisión contra el impacto directo de rayos empleando diversas configuraciones de descargadores de sobretensión. Caso de estudio colombiano
dc.titleStudy of the behavior of transmission lines against direct lightning strikes using different configurations of line lightning rods. Colombian case study
dc.typebachelorThesis
dc.typeMonografía
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.typehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f


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