La Bobina de Tesla es un tipo de transformador resonante, funciona a elevadas frecuencias y eleva la tensión, construida con dos bobinas acopladas eléctricamente en un núcleo de aire la cual produce efectos observables por el ojo humano como chispas y descargas eléctricas. Este artículo presenta el diseño y construcción de una Bobina de Tesla de 1680 W con una distancia de ruptura de 1 m de longitud, la cual puede ser empleada como herramienta didáctica y pedagógica para la enseñanza de los conceptos fundamentales de sistemas eléctricos de potencia, como: efecto corona, resonancia de circuitos RLC, campos eléctricos y magnéticos, transmisión de energía sin conductores y alta tensión.
The structure of the induced voltage test model for low frequency transients is described and presented from its components (generator, auxiliary and power transformer). The performed test procedures are perfomed to estimate the model parameters along with the topology of their connection. Finally, the model is implemented in the transient analysis software ATP and a frequency response of the test is obtained. This allows to identify the critical frequencies that cause resonant states and cause overvoltage during the test which facilitates the establishment of application of safety criteria for both operators and the equipment.
ResumenEste artículo presenta el diseño y montaje de un sistema de pruebas de voltaje sostenido a elementos y equipos empleados en maniobras de línea viva, a través de ensayos a guantes y pértigas, pues son los primeros puntos de contacto que garantizan operaciones seguras. Esto significa un avance para la creación de un laboratorio certificado en pruebas de este tipo en la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia UPTC, Facultad Seccional Duitama, si se considera que actualmente no se cuenta con laboratorios que presten el servicio en la región de Boyacá y Casanare. Se establecieron los ensayos de rigidez dieléctrica a los elementos y equipos de protección personal bajo los parámetros de las normas ASTM D120, ASTM F496, ISO 60903, ASTM-F711 y la IEEE 978, desarrollando un montaje para la realización de pruebas a guantes y pértigas con niveles de tensión de hasta 15 kV. Los resultados validan el sistema propuesto desde el punto de vista del diseño y la implementación del circuito, donde se hicieron pruebas para establecer capacidades dieléctricas, cuando funcionaban en condiciones de circuito abierto, con carga resistiva o en corto circuito. Se verificó el cumplimiento de la normatividad establecida bajo las secuencias de prueba de parámetros de seguridad para el sistema y el seguimiento a los ensayos hechos, mediante el uso de un sistema de gestión para la generación de conceptos de aprobación o rechazo de los elementos probados.Palabras clave: rigidez dieléctrica; trabajos con tensión (TCT); voltaje sostenido. AbstractThis paper presents the design and assembly of a system of tests of sustained voltage to elements and equipment used in live line maneuvers through tests on gloves and dielectric rods, as these are the first points of contact to ensure safe operations. It means an advance for the creation of a laboratory certified in this type of tests at Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC) Faculty of Duitama, considering that currently there are not laboratories that provide this service in Boyacá and Casanare. Dielectric strength tests were performed on personal protection elements and equipment under the parameters of ASTM D120, ASTM F496, ISO 60903, ASTM-F711 and IEEE 978, developing an assembly for testing gloves and dielectric rods with voltage levels up to 15 kV. The results validate the proposed system to outlook of circuit design and implementation, where tests were performed to establish dielectric capacities, in operating under open circuit conditions, with resistive load or short circuit. The compliance with the regulations established under the test sequences of safety parameters for the system and the follow-up to the tests was verified through the use of a management system for the generation of concepts of approval or rejection of the tested elements.
ResumenEste artículo presenta el reporte de caso sobre fallas presentadas en el núcleo de transformadores de potencia y algunas experiencias técnicas y metodológicas en la reparación parcial y total de los mismos a varias unidades, hechas en Industrias Explorer Ingeniería S. A. S., empresa dedicada al mantenimiento y reparación de transformadores. También es presentada la metodología para la selección del tipo de lámina, sistema de corte, ensamble, ajuste y prensado del núcleo, ya que estas actividades son decisivas para conseguir un equipo con menores pérdidas y corrientes de vacío, así como menores niveles de ruido.Se describen las etapas para cálculo del flujo de operación del núcleo, circuito de prueba para la saturación del mismo, consideraciones para realizar la inspección termográfica y medición de las pérdidas de vacío, selección del tipo de lámina y técnicas de ensamble empleadas.Se presentan algunas experiencias como: cambio de medio núcleo, reaislamiento de zonas afectadas empleando fibras Nómex entre láminas, cambio total del núcleo por corte mal realizado desde fábrica, cambio total del núcleo por doble aterrizamiento que ocasionó calentamiento del mismo y afectó el aislamiento de sus láminas dejándolas en corto. En todos los casos se evidencia una disminución de las pérdidas de vacío. Finalmente se presentan el comportamiento de los transformadores después de ser puestos nuevamente en servicio.Palabras clave: magnetización, núcleo, termografía, transformador de potencia.
This paper presents a new modeling approach for the transmission network expansion planning (TNEP) considering repowering of circuits and integration of small-scale generation. The TNEP consists on determining the new assets that will be needed in the network to meet a forecasted demand. Traditionally, the candidate solutions of this problem only consider the integration of new lines or transformers. In this paper we expand the candidate solutions to include repowering of circuits. Also, the integration of small-scale generation is considered. The TNEP problem is modeled as a mixed integer linear programming problem and solved using the software GAMS. Several tests are performed on the Garver system and IEEE 24 bus test system showing the applicability of the proposed model. Results show that circuit repowering in strategic corridors, combined with the installation of small-scale generation, contributes to a significant reduction of the cost of the TNEP.
Este trabajo presenta la creación de un laboratorio de ensayos dieléctricos, en convenio entre la Empresa de Energía de Boyacá S.A. E.S.P (EBSA) y la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC). La motivación surge en la búsqueda de mejorar los procesos de salud y seguridad en el trabajo de los operarios de trabajos con tensión TCT de la EBSA E.S.P., en la ejecución de las pruebas periódicas que deben ser realizadas a los elementos de protección personal empleados en TCT, además de evitar los desplazamientos de herramientas y vehículos grúa canasta aislados hasta otras ciudades para sus pruebas. Boyacá, ahora cuenta con un laboratorio de ensayos dieléctricos, siendo la principal contribución del trabajo, así también como el fortalecimiento de los vínculos Universidad-Empresa. El principal resultado ha sido la puesta en servicio del laboratorio con capacidad de prueba de hasta 130 kV para actividades de investigación, extensión y docencia.
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