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Análisis comparativo de los índices de calidad eléctrica de diferentes tecnologías de iluminación en alumbrado público
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-02-20) Osorio Grefa, Justin Emanuel; Naranjo Chávez, Juan Carlos; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
El presente informe de investigación tiene como objetivo evaluar la influencia de armónicos generados por diferentes tecnologías de iluminación en alumbrado público mediante mediciones y simulaciones, con el fin de analizar su comportamiento a la red eléctrica. Para ello, se establece una metodología en la que se analizaron luminarias de diversas tecnologías y potencia, facilitadas por la Empresa Eléctrica Provincial Cotopaxi S.A. (ELEPCOSA), se realiza 16 pruebas con la utilización del analizador de calidad de energía eléctrica Fluke 435 series II en 7 luminarias para determinar los índices de calidad de energía. Para ello se realizó la medición durante 3 horas continuas con intervalos de 3 segundos; la primera medición se realiza en una instalación residencial durante un día hábil con alta demanda energética; la segunda medición se efectuó un fin de semana que es usando la demanda disminuye; la tercera medición se realiza en la Universidad Técnica de Cotopaxi utilizando una conexión trifásica en grupos según la tecnología. Los datos obtenidos son procesados con el fin de analizar la distorsión armónica total (THD) e individual en cada luminaria, de tal manera se logra conseguir información sobre los armónicos representados de cada tipo de luminaria. Posteriormente, se simula considerando dos casos y tres escenarios. En el primer caso se estudia cómo afectan los armónicos en un transformador trifásico y un transformador monofásico. Para el segundo caso, analizamos tres escenarios; el primero se evalúa el estado actual del sistema; el segundo se presenta la transición parcial hacia una nueva tecnología de iluminación y en el tercer escenario se contempla el reemplazo de la tecnología de iluminación. Para determinar los límites de armónicos se basa en la regulación ARCERNNR 003/2023. Siendo así que se visualiza mejoras en la red en el tercer escenario, también se evaluara la viabilidad de la transición de tecnologías de iluminación en el alumbrado público.
“Análisis de Calidad de Energía de la Empresa “Blunode”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-03-20) Lema Patiño, Ayliz Lilian; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
El presente proyecto fue realizado en la empresa BLUNODE, donde se realizó un análisis de calidad de energía de la red eléctrica en baja tensión, donde a partir de la generación del diagrama unifilar de la empresa, se recopiló datos de calidad de energía, resistividad de la tierra, así como de datos de puesta a tierra de los elementos de la empresa, los cuales se verán evaluados en cuanto a normativas nacionales e internacionales vigentes en Ecuador. A partir de los registros obtenidos con el analizador de red, se analizaron diversas variables, incluyendo armónicos como de voltajes, corrientes, factor de potencia, flicker, entre otros. Estos representados con gráficas y procesados con ecuaciones donde se podrán obtener parámetros relacionados a la calidad de energía. Así también se recopilaron datos de resistividad del terreno y sistema de puesta a tierra de la empresa, los cuales serán evaluados de la misma forma que los datos de calidad de energía respecto a valores máximos y mínimos en tanto a las normativas respectivas. Posteriormente, los datos obtenidos fueron implementados en un software especializado en el modelado de sistemas eléctricos, lo que permitió evaluar el comportamiento del sistema eléctrico y visualizar como las perturbaciones identificadas afectan el flujo de energía. Finalmente se diseñó y modeló un filtro pasivo con el propósito de mitigar los armónicos presentes en la red. Este componente fue integrado en el modelo del software para analizar su desempeño y verificar su eficiencia en la reducción del armónico dominante, mejorando así la eficiencia y calidad del suministro eléctrico.
Análisis de calidad de energía eléctrica de la empresa florícola agrorab cia ltda. ubicada en el cantón Pujilí.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-08) Jácome Segovia, Robinson Daniel; Vargas Cerda, Henry Néstor; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
El presente trabajo investigativo se lo realizó en la Florícola AGRORAB CIA.TDA., que está dedicada a la producción de rosas, se encuentra ubicado en la Provincia de Cotopaxi, Cantón Pujilí, el proyecto tiene el propósito de mejorar la calidad del suministro de energía eléctrica según las normas estipuladas por regulación del ARCONEL 053/18. En el proyecto se utilizó la investigación de campo e investigación bibliográfica, con la finalidad de elaborar el tema que se propuso, en la empresa Florícola se instaló un analizador de carga Fluke 435 en el tablero de distribución en la cual se obtuvo el respectivo análisis de las mediciones, y se procedió al análisis de los datos obtenido, posteriormente se realizó el diagrama unifilar eléctrico, con el uso del programa EASY POWER se efectuó el análisis del flujo de carga para determinar las caídas de voltaje, perdidas de potencia, flujos de potencia, factor de potencia y cargabilidad del sistema eléctrico. Asimismo, se realizó un análisis de armónicos en la Empresa Florícola AGRORAB CIA LTDA. Al terminar el análisis se propone dar soluciones para disminuir los costos de penalización por el bajo factor de potencia que la Empresa Eléctrica de Cotopaxi (ELEPCO) facturaba mensualmente, de igual forma mejorar la contaminación armónica que producía por las cargas no lineales de la florícola. Se procede a plantear una propuesta técnica – económica al final de este proyecto y se agrega conclusiones y recomendaciones.
Análisis de confiabilidad de un alimentador de la Empresa Eléctrica Riobamba S.A.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Taday Álvarez, Cesar Augusto; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
En el presente trabajo de investigación, se optó por analizar las alternativas de repotenciación, reconfiguración y transferencia automática de carga en el alimentador 1500130T03, considerando el estudio desde la cabecera de la subestación de distribución Alao, utilizando el software CYMDIST, mediante el cual se procede a determinar la tasa de falla, la reparación, la disponibilidad e indisponibilidad. Como punto de partida en el presente estudio se elige el tipo y duración de fallas. En el módulo “Reliability Analysis” del software CYMDIST se obtiene los índices de confiabilidad referidos al consumidor, resultados que permiten identificar una reconfiguración y ruta óptima en un tiempo prudente de análisis, el tiempo de reparación tiene que ser menor al tiempo de maniobra para una reconexión, además se determinó las condiciones que debe cumplir los alimentadores involucrados en la transferencia de carga, puesto que deben garantizar una operación adecuada antes y después, también se definió la ubicación de los equipos de reconexión automática con su comunicación. Por último, se analizó el presupuesto referencial al realizar los respectivos cambios e incorporación de estos equipos al alimentador 1500130T03 de la subestación Alao de la Empresa Eléctrica Riobamba S.A.
“Análisis de eficiencia energética en el sistema eléctrico del Servicio Ecuatoriano de Capacitación Profesional SECAP-Ambato’’.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-11) Corrales Tapia, Carlos Ramiro; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
En los últimos años, se vienen desarrollando una serie de iniciativas dirigidas a mejorar el uso de la energía eléctrica en el Servicio Ecuatoriano de Capacitación Profesional SECAP. Una de las líneas de trabajo, desarrollada en colaboración con el Instituto Superior Tecnológico Tungurahua, está orientada a la integración de medidas a favor del consumo energético en el edificio y laboratorios, de esta manera disminuir la tarifa energética. A partir de este estudio el objetivo de este proyecto es presentar de forma práctica propuestas en la reducción de consumo de energía eléctrica aplicando conocimientos de eficiencia y consideraciones técnicas para establecer un ahorro de energía óptimo. Posterior se realizó un análisis técnico con la utilización de equipos de medición especializados para observar el comportamiento de las cargas y consumo eléctrico de los laboratorios y edificio tomando como punto fundamental el estudio en el factor de potencia, pliegos tarifarios y propuestas de eficiencia energética para obtener mejor rendimiento en el pago de planillas. Finalmente se generarán mejoras técnicas y económicas que permitan disminuir el consumo energético así mismo regular factores que permitan la regulación en el sistema eléctrico.
Análisis de las estrategias peak shaving en la empresa Prolatd
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-08) Quinatoa Lema, Freddy David; Chugcho Guato, Segundo Daniel; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
El presente trabajo de investigación tiene como finalidad analizar el impacto económico que tendrá el Método del Peak Shaving en la Industria, este método tiene como base la reducción o movimiento del consumo en horas pico a horas valle. Como primer punto para realizar el análisis se procedió a efectuar el levantamiento de información y la ubicación de un analizador de carga en la empresa Prolatd, posteriormente se realizó un análisis de la información obtenida. A partir del análisis de los datos se determinó el costo por concepto de energía en cada uno de los horarios, adicional a esta situación se pudo obtener los precios emitidos por la Agencia de Regulación y Control de Electricidad (ARCONEL). En función a los datos obtenidos, a los costos energéticos y otros factores se plantea tres escenarios básicos, en donde se considera la intervención de: Grupos Electrógenos a gasolina, Grupos electrógenos a diésel, y un sistema de almacenamiento con baterías. Para la simulación se trabajó con el perfil de carga semanal obtenido mediante los cálculos realizados dentro del caso más viable con el fin de contrastar los datos obtenidos dentro del estudio.
Análisis de las fallas en redes de distribución eléctrica causado por fauna en la Empresa Eléctrica Quito.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; UTC., 2020-02) Ugsha Chusin, Nelson Geovanny; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
El presente trabajo de investigación, contempla el análisis de fallas ocasionado por fauna en el Sistema de Distribución Primaria (SDP) de la Empresa Eléctrica Quito, la cual, con el fin de establecer las causas básicas con mayor incidencia en el Sistema Eléctrico de Distribución (SED), con un estudio base de los últimos 5 años, a partir de julio del 2014 a junio del 2019, se utiliza el método del Diagrama de Pareto, cuyos resultados, clasificados en un orden de incidencia, se determina el porcentaje general de fallas por cuestión fauna, enmarcado en el tiempo de planificación de operación y mantenimiento (POM) de 1 año. Partiendo de este hecho, para establecer el rendimiento del sistema, contenidos en los índices de tasa de falla, tasa de reparación e indisponibilidad del Sistema de Distribución Primaria ante fallas aleatorias por fauna, se desarrolla un modelo de confiabilidad a partir de dos criterios, comprendidos entre la Distribución de Poisson y el análisis de la etapa 2 de la curva de riesgo (curva de bañera). También, bajo el análisis de probabilidad de fallo del Sistema de Distribución Primaria, se desarrolla la simulación del Método de Monte Carlo básica, en base a un nivel de confianza del 96% y porcentaje de error mínimo al 1% de los resultados obtenidos en la simulación, para establecer las zonas y primarios con mayor probabilidad de fallas por cuestión fauna.
Análisis del comportamiento de la red de energía eléctrica de distribución de la empresa ELEPCO S.A. incorporando al sistema generación distribuida mediante el software OPENDSS
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023) Verdezoto Zurita, Brayan Steeven; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
El presente documento realiza el análisis de la incorporación de generación distribuida en la red de la Empresa Eléctrica de Cotopaxi (ELEPCO 6$.A.), con el propósito de determinar el comportamiento del sistema, ante la introducción de sistemas fotovoltaicos ubicados en las subestaciones. Los sistemas analizados son del tipo radiales trabajando a un nivel de 13.8 kV. Con esta intención partimos del diagrama unifilar general perteneciente a la empresa ELEPCO S.A., posteriormente se estableció el modelamiento de la red del sistema de distribución en el software OpenDSS. Seguidamente se validó la red eléctrica tomando como referencia el sistema simulado en Power Factory. Una vez validado el sistema se procedió a determinar los puntos en donde se puede introducir sistemas fotovoltaicos, para ello se consideran tanto la radiación solar como el espacio físico para la instalación.
Análisis del despacho económico de un alimentador con generación distribuida
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022-03) Jaqui Garces, Edwin David; Valencia Quiroz, Alan Andres; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
El despacho económico en los sistemas eléctricos de potencia (SEP) persigue el objetivo de minimizar el costo de producción por unidad de energía producida y despachada, cumpliendo con el abastecimiento de la demanda. En este proyecto se realiza un análisis del despacho económico en un alimentador con generación distribuida. En primera instancia, se realizó una recopilación bibliográfica de información referente a la generación distribuida (GD), sus elementos, así también como los métodos de optimización y flujos de potencia en los sistemas eléctricos de potencia. Luego, se consolidó una base de datos de la carga instalada, parámetros de las líneas, sectores de mayor cargabilidad del alimentador Mera. Posteriormente, se modela el alimentador como un sistema eléctrico de potencia (SEP) en Digsilent Power Factory donde se calcula flujos de potencia del sistema sin considerar la introducción de generación distribuida para analizar los perfiles de tensión en cada barra del alimentador. Finalmente, mediante los resultados del flujo de potencia se procede a la creación de un algoritmo de optimización para el despacho económico utilizando el software de Matlab, en donde se minimizará los costos de generación por unidad para este caso intervienen generación fotovoltaica, eólica, y la red, abasteciendo la demanda del alimentador, una vez obtenidos las potencias despachadas se analiza nuevamente los flujos de potencia para realizar un análisis comparativo entre los perfiles de tensión obtenidos con la introducción y no introducción de generación distribuida.
Análisis del impacto de la integración fotovoltaica en los sistemas de iluminación
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Andrango Quilumbaquin, Geovanny Germán; Zapata Broncano, Paúl Geovanny; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
En el presente proyecto de investigación se realiza el análisis de la integración fotovoltaica en los sistemas de iluminación mediante mediciones de laboratorio y simulaciones en los softwares DIALux Evo y ETAP 20.1, aplicando normativas como: Regulación Nro. ARCERNNR 006/20, Regulación Nro. ARCONEL 003/18, IEEE Standard 519-2014, IEC Standard 61000-3-2, entre otras. En primera instancia se realizó una investigación bibliográfica sobre la integración fotovoltaica en los sistemas de iluminación, posteriormente se buscó información sobre el plano georreferenciado del parque central de la parroquia Tanicuchi con medidas reales, se instaló una lámpara LED de 150 W para obtener datos de luminosidad con el luxómetro y perturbaciones con el analizador de redes. Además, se planteó tres casos de estudio que consisten en diseñar el sistema de iluminación LED en el software DIALux Evo, dimensionamiento del sistema fotovoltaico conectado a la red capaz de cubrir la demanda generada por el sistema y el análisis de perturbaciones en el software ETAP 20.1. Además, se propone soluciones para mitigar perturbaciones generadas por las lámparas LED.
“Análisis del impacto de las corrientes geomagnéticas inducidas en los transformadores de potencia, mediante simulación, a través del software ATP DRAW”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2021-03) Chicaiza Ortega, Mario Orlado; Regalado Chamorro, Fabián Alexander; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
En el presente trabajo se detalló el comportamiento de la rama de magnetización del transformador de potencia ante la presencia de corrientes geomagnéticas inducidas (GIC), con el fin de analizar los efectos causados por la inserción de corriente al neutro del transformador, esto se elaboró a través del software ATP Draw seleccionando el modelo del transformador simplificado que parte del transformador real, como resultados se obtuvieron los parámetros eléctricos de voltajes de entrada y salida del transformador, corrientes de entrada y salida del transformador y finalmente corriente y potencia reactiva en la rama de magnetización del transformador. Con este análisis los datos obtenidos incluido graficas se asemejarán a los datos de un transformador real, permitiendo un ahorro considerable en relación de usarse los equipos e instrumentación de manera física de un transformador real.
Análisis del nivel de voltaje del alimentador “SALCEDO – CENTRO”, de la subestación Salcedo.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-02) Cocha Maiquiza, Cristian Alexander; Toapanta Gualpa, Edwin Geovanny; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
Las empresas distribuidoras del país, tiene como obligación brindar un servicio eléctrico de calidad teniendo en cuenta el ingreso de nueva demanda al sistema, manteniendo segura su infraestructura eléctrica, confiabilidad y continuidad del servicio tanto en los circuitos primarios como sus circuitos secundarios y sus respectivos transformadores. En el siguiente proyecto de investigación se realizó en base al análisis del nivel de voltaje del Alimentador 03SA13B1S2 “Salcedo - Centro” perteneciente a la Empresa Eléctrica Cotopaxi S.A., el estudio se basó en la recopilación de datos donde se dio a conocer el número de transformadores con sus respectivas capacidades y los usuarios existentes en el respectivo alimentador, la información fue obtenida mediante dos etapas la primera etapa está constituida en la identificación del recorrido del alimentador y sus respectivos transformadores mediante la plataforma SIG Geoportal, la etapa secundaria está constituida por la información de las cargas del sistema información que fue pedida a los diferentes Departamentos (Planificación, Técnico y Comercial) de ELEPCO S.A. Mediante el levantamiento realizado se hizo uso del software POWER WORLD, para la respectiva modelación del alimentador en el cual se ingresó cada uno de los datos obtenidos del sistema, mediante la modelación realizada se determinó la situación actual del alimentador y el respectivo análisis del nivel de voltaje en los que se encuentra el sistema de ser el caso y los niveles de voltaje encontrarse fuera de los rangos permitidos por la empresa, se dará a conocer alternativas técnicas y económicas viables que permita mejorar el perfil de voltaje.
“Análisis energético de un edificio público mediante software simulación energética”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2025-02-24) Castillo Velásquez, Michael Alejandro; Laluisa Heredia, Diana Paola; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
EL trabajo de investigación tiene como objetivo realizar un análisis energético de un edificio público mediante el software de código abierto OpenStudio, para evaluar su desempeño en dos zonas climáticas diferentes del país y poder conocer el desempeño energético tanto en condiciones de clima frío como en regiones tropicales, e incluye la evaluación del edificio con la integración de paneles solares. En la zona tropical, la generación de sombreado a partir de paneles se utiliza para reducir la ganancia de calor, mejorar el confort térmico y ayudar a minimizar el consumo de energía en los sistemas de aire acondicionado. La simulación permite determinar parámetros clave como el consumo energético, las pérdidas de calor y el potencial de ahorro mediante el uso de energías renovables, lo que ayuda a reducir el alto consumo energético en los edificios para minimizar su impacto económico y ambiental. En el análisis de casos de estudio en regiones frías y tropicales secas, los resultados obtenidos se validan con base en información recolectada de estudios de carga, tipos de edificaciones y consumo de energía eléctrica. La validación de los resultados obtenidos de la simulación también se corrobora considerando el sesgo de error y las restricciones de error cuadrático medio, lo que permite verificar los datos estimados versus los datos modelados, estando estos dentro de los limites requeridos. Además, con la instalación de paneles solares, permite analizar la producción de energía, su impacto en el consumo total y la eficiencia obtenida a partir de esta medida. Mejorar la eficiencia energética del sector de la construcción mediante edificios más eficientes es clave para optimizar el consumo energético a nivel nacional, disminuyendo la necesidad de dependencia de combustibles fósiles importados, aliviando la presión sobre el sistema eléctrico y la dependencia de recursos limitados.
“Análisis termográfico del alimentador n° 1 en media tensión de la subestación eléctrica San Rafael”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2021-03) Farias Pullaguari, Andrés Leonardo; Fernández Atiaja, Brayan Eduardo; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
El presente trabajo investigativo está destinado a conocer de una manera adecuada el análisis de la termografía aplicada en el Alimentador N° 1 de media tensión perteneciente a la Subestación eléctrica San Rafael ubicada en el cantón Latacunga, provincia de Cotopaxi, el propósito de la aplicación de la técnica de la termografía es encontrar los denominados puntos calientes dentro del alimentador, así mismo generar soluciones que beneficien a la empresa eléctrica distribuidora y a los usuarios consumidores. En la recopilación de datos se emplean cámaras termográficas con el objetivo de capturar imágenes de los elementos y equipos dentro del alimentador que de manera probable presenten algún tipo de avería o falla, las consideraciones para la adecuada medición se emplean en función del horario pico de la demanda eléctrica y de la calibración de las cámaras, para la interpretación visual de la termografía es utilizado el software Smarth View. Los resultados obtenidos que se presenta en la aplicación de la termografía, están interpretados en las acciones de acuerdo a su nivel de gravedad por la variable del delta de temperatura que se encuentran en la normativa ANSI/NETA MTS-2011 y por las acciones utilizadas por la empresa eléctrica provincial de Cotopaxi ELEPCO S.A. de acuerdo a su nivel de tensión, la información obtenida es dirigida hacia las necesidades de la planificación de un plan de mantenimiento predictivo, preventivo o correctivo para evitar cortes del suministro de energía eléctrica que afecten a los consumidores y ocasione perdidas económicas para la empresa distribuidora.
Construcción de un electrodo activo y análisis técnico-económico.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2019-08) Bravo Villacres, Wilson Renato; Reinoso Chicaiza, Edwin Ricardo; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
Para el diseño y construcción del electrodo activo nos basamos en las normativas IEEE Std. 142-1991- BS 7430 1998 - NEC 6102410 que establecen las longitudes, materiales, tipos de suelda, químicos y los valores de resistencia (Ω) en los cuales debe estar operando el electrodo activo, lo cual es de vital importancia para salvaguardar la vida de los operadores y la protección de equipos eléctricos y electrónicos en caso que se produzcan sobre-corrientes o sobre-voltajes por cortocircuitos o descargas atmosféricas. El objetivo del diseño y construcción del electrodo activo es determinar su eficiencia mediante una comparación con un electrodo activo comercial, los cuales se instalaran en un terreno homogéneo que proporcione las mismas condiciones del suelo (humedad-temperatura-pH-granulometría- salinidad). Para el análisis técnico se realizó la medición de la resistividad del terreno y resistencia en los electrodos activos con el uso del telurometro SEW 4235.Para el análisis económico de los electrodos activos se tomó encuentra el consto de construcción del electrodo activo-prototipo, químicos aplicados en su instalación y costo de mantenimiento anual durante su vida útil, en el caso del electrodo activo comercial se tomó en cuenta el costo de adquisición del mismo, químicos aplicados en su instalación y costo de mantenimiento anuales. Con los resultados del análisis técnico-económico de los electrodos activos se pudo constatar que el electrodo activo-prototipo presenta una mejor eficiencia técnica ya que presenta una resistencia considerablemente menor en comparación al electrodo comercial y los costos por concepto de mantenimiento anual son relativamente bajos en comparación con electrodo comercial, gracias a su diseño que encapsula los químicos provocando que su degradación sea mucho más tardía y prolongando su eficiencia por mucho más tiempo.
Construcción de un prototipo automático para regular el nivel de tensión en cargas.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-08) Jami Aymacaña, Carlos Efrén; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
El voltaje es un parámetro importante para el funcionamiento correcto de las cargas, un correcto desempeño de cualquier carga está condicionado a un buen nivel de voltaje. Por el contrario, un bajo nivel de voltaje genera problemas como disminución de la vida útil, mal funcionamiento entre otros problemas. Se puede identificar varios sectores donde se presenta este problema, uno de ellos es la industria musical, donde principalmente está dirigido el presente proyecto. En este sentido, existen diversos equipos utilizados en esta área, entre los cuales se tiene los amplificadores de audio, los cuales demandan un buen nivel de voltaje. Por tal razón, se ha visto la necesidad de contar con equipo que sea capaz de regular el nivel de tensión. Es por ello, que, en esta propuesta tecnológica, se presenta la construcción de un prototipo automático para la regulación de voltaje, en base al cálculo de parámetros de dimensionamiento se adquirió el autotransformador idóneo, además mediante búsqueda bibliográfica de trabajos relacionados dentro de la temática de sistemas de control se estableció al controlador Arduino UNO para su utilización. Para la regulación automática, se estableció un rango de voltaje predeterminado. Se realizaron pruebas de funcionamiento tanto al autotransformador como al prototipo, para este último se lo realizó sobre cargas inductivas, capacitivas, resistivas y con equipos amplificadores de audio, lo cual es el principal objetivo del presente trabajo. Las diferentes pruebas a las que fue sometido el prototipo, están en función a la normativa existente. El prototipo construido presentó los resultados esperados, cumpliendo así con los objetivos planteados en la presente propuesta tecnológica.
Desarrollo de un modelo matemático en Matlab para el análisis de la ruptura dieléctrica en aisladores de porcelana, polímero y vidrio a nivel de 13,8 kv.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-08) Segovia Segovia, Carlos Washington; Zambrano Segovia, Carlos Rodrigo; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
La poca accesibilidad a una herramienta que permita conocer el comportamiento de los aisladores bajo condiciones de extrema humedad y contaminación, motivó nuestro esfuerzo para desarrollar un modelo matemático en MATLAB que haga posible el análisis de la ruptura dieléctrica en aisladores de porcelana, polímero y vidrio a 13.8 kV. La obtención del modelo partió de la investigación bibliográfica, y la posterior representación de los circuitoscde los ensayos, se utilizó el Hipot Huzheng de 50 kV y 5 kVA. Con base a estas representaciones y las leyes físicas conocidas, se obtuvieron las ecuaciones y formaron los sistemas diferenciales que nos llevaron a concluir en la obtención del modelo matemático. Una vez estructurado el modelo matemático, este fue integrado a la interfaz gráfica de Usuario de MATLAB o GUI, a través de una aplicación que incluye las opciones para simular distintas condiciones ambientales y de contaminación tales como: temperatura, humedad, resistencia eléctrica, presión atmosférica, nivel de voltaje aplicado y longitud del arco eléctrico. El modelo nos posibilita observar cómo actúan los aisladores si son expuestos a impulsos de frecuencia industrial, determinar la corriente de fuga y la posible ruptura dieléctrica en función de los factores ya indicados, sino también da a conocer el modo en el que manejan los impulsos tipo rayo los aisladores usados en redes de distribución;finalmente la aplicación desarrollada también entrega el voltaje al cual se produce laruptura dieléctrica. En el proceso de validación, el modelo matemático demostró tener buen nivel de exactitud.
Desarrollo de una herramienta informática para el análisis de precios unitarios en sistemas de distribución
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2022) Tonato Espín, Rubén Darío; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
Al existir desarrollos de proyectos en redes de distribución los análisis de precios unitarios están siendo organizados de forma aleatoria sin un sistema unificado. En este proyecto se desarrolla una herramienta informática para el análisis de precios unitarios en redes de distribución. En primera instancia se realizó una recopilación bibliográfica de los elementos que comprende un APU (Análisis de Precios Unitarios), estructuras conformadas en las unidades de construcción de la Agencia de Regulación y Control de Energías y Recursos Naturales no Renovables (ARCERNNR). Luego se elaboró una base de datos de las estructuras en función a su nivel de voltaje y función que realiza. Con un diseño preestablecido se procede a la creación de interfaces con la herramienta GUI y posterior a esto se genera una carpeta de instalación utilizando “AppDesigner” de Matlab.
Desarrollo de una herramienta informática para el diseño de sistemas de puestas a tierra en subestaciones y líneas de transmisión.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Caiza Moreno, Jefferson Fernando; Torres Gonzaga, Christian Fernando; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
Este trabajo presenta la investigación de los sistemas de puesta a tierra aplicando diferentes normas tanto para subestaciones como para líneas de transmisión. Dado que en nuestro país no existe un programa que permita considerar la normativa más específica en la explique, indique o muestre el procedimiento de cálculo de un sistema de puesta a tierra más apropiado, por lo que el programa se sustentará en base a normativas nacionales e internacionales que se encuentren vigentes, con el fin de mejorar los SPT (Sistemas de Puesta a Tierra), porque hoy en día el sector eléctrico ecuatoriano está explotando la energía renovable e implementado nuevas subestaciones y expandiendo las líneas de transmisión, por lo que es necesario tomar en cuenta el diseño correcto de un SPT para brindar seguridad a las personas, protección en los sistemas y equipos eléctricos, previendo con ello pérdidas humanas o económicas. El trabajo de investigación se enfoca en desarrollar una herramienta informática en el software libre “Python”, para mediante ello realizar los respectivos cálculos como son la resistividad, corrientes de diseño, sección de conductor, voltajes de toque y paso, resistencia del mallado, corriente máxima de la malla, tensiones de diseño, etc. obteniendo el diseño adecuado del sistema de puesta a tierra en las subestaciones o líneas de transmisión, basándose en distintos métodos de cálculos, para obtener la resistencia eléctrica del suelo independientemente de la forma de malla, configuración de electrodos, conductores y contrapesos. El software se maneja de una manera dinámica que permitirá ir cambiando variables para el diseño de la red de tierra ya sea en subestaciones o líneas de transmisión con el fin de tener el resultado adecuado a las condiciones ingresadas, mostrando gráficamente los conductores, mallado y electrodos en resolución 3D. Además, este programa tiene la capacidad de crear una proforma detallando la cantidad de material a utilizarse en el Sistema de Puesta a Tierra con el fin de comparar resultados y costos entre los diseños realizados por las distintas normativas y que el diseñador pueda tomar la mejor decisión de aplicación al SPT.
Diseño de un sensor para campo eléctrico con el fin de identificar una descarga atmosférica.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Guanoluisa Arciniega, Walter David; Sailema Cholota, Jorge Leonardo; Pesantez Palacios, Gabriel Napoleón
El presente proyecto de titulación trata sobre la construcción de prototipos de sensores con el propósito de detectar campo eléctrico, para lo cual se elaboraron tres modelos de sensores capacitivos y un circuito electrónico que conjuntamente acoplados miden el nivel de campo eléctrico y detectan la perturbación de esta magnitud existente en el ambiente. Para validar los aparatos construidos se realizaron mediciones en una línea de transmisión en función de la normativa IEEE 644 “Estándar de Procedimientos para Medición de Campos Eléctricos y Magnéticos desde Líneas de Transmisión de Corriente Alterna” y los resultados obtenidos fueron contrastados en base a datos recabados con un sensor patrón. La metodología empleada se basa en el análisis de los datos adquiridos, en los que se aplicaron métodos de ajuste y de esta manera se pudo alcanzar una relación con un reducido índice de error entre los datos adquiridos y el sensor patrón, lo que permite detectar descargas atmosféricas, así como el nivel de campo eléctrico. Para finalizar se presenta el análisis económico, conclusiones y recomendaciones que muestran los principales aspectos del proyecto desarrollado.