Tecnura

13 - 22

Authors: Arturo Arizaga Barragán, Mario Guadalupe González Pérez, Yefer Asprilla Lara

Contexto: La homeostasis del tren urbano de Gua-dalajara, México, experimenta entropía relativa a la aglomeración de usuarios en las denominadas ho-ras pico. Esto conlleva un mayor consumo de ener-gía eléctrica en los desplazamientos cotidianos; no obstante, el peso proveniente de los usuarios puede ser utilizado como negentropía termodinámica para reducir sus niveles de entropía. En este sentido, el objetivo de esta investigación determina la viabili-dad de utilizar la piezoelectricidad en la obtención y consumo de energía eléctrica para la operatividad del sistema. Método: La investigación se fundamenta en datos proprocionados por el Sistema de Tren Eléctrico Ur-bano (Siteur) y la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Complementariamente, esta información se triangula con datos realizados en ejercicios de cam-po y en función de la oferta y demanda energética; se calculan el peso aproximado de los usuarios y la energía que puede producir el sistema de generación piezoeléctrica por persona. Finalmente, es utilizado el modelo entropía-homeostasis-negentropía (EHN), para determinar el escenario de la piezoelectricidad en el consumo energético del tren eléctrico urbano de la metrópoli de Guadalajara. Resultados: La utilización de piezoeléctricidad pue-de lograr eficiencias significativas para la optimiza-ción energética de sistemas de movilidad urbana; inclusive de hasta un 89,7% como en el ejemplo de la línea 2 del Siteur en Guadalajara. Esto por las condiciones homeostáticas propias de este sistema, relativas a la afluencia promedio diaria en horas pico; cuando se llega a los 83.059 usuarios. Por tan-to, es posible generar negentropía termodinámica, a través de la energía eléctrica proveniente de los sis-temas piezoeléctricos y el peso de los usuarios. Conclusiones: La energía autoproducida por pie-zoelectricidad en el sistema, mediante el apro-vechamiento del peso de los usuarios puede ser almacenada para alimentar la líneas de la red del tren eléctrico urbano. De esta manera, se optimiza el consumo energético en los desplazamientos coti-dianos, con ahorros económicos para la empresa y como negentropía en la reducción de la energía no utilizada para producir trabajo (entropía)

31 - 44

Authors: Juan David Mina-Casaran, Diego Fernando García, Diego Fernando Echeverry

Contexto: La medición segura y efectiva de señales de alto voltaje se ha convertido, desde hace años, en una de las mayores preocupaciones por parte de quienes realizan ensayos en alta tensión. En ese sen-tido, el divisor de tensión representa uno de los dis-positivos de mayor importancia para la medición en laboratorio de señales como las generadas por los rayos. Sin embargo, el divisor debe contar con ca-racterísticas adecuadas de voltaje nominal, factor de escala y respuesta en frecuencia, para que la señal registrada sea un reflejo de la señal aplicada al equi-po bajo prueba. Muestra de ello son los tipos más comunes de divisores de tensión desarrollados (di-visor resistivo, divisor capacitivo y divisor capacitivo amortiguado), cada uno con características propias que permiten un buen desempeño del sistema de medición y registro en alta tensión. Con el propósito de evaluar el desempeño del sistema de medición y registro, en lo referente a la etapa de conversión, en este trabajo se presentan los aspectos teóricos y prácticos relacionados con el diseño, construcción y evaluación de un divisor capacitivo amortiguado de 300 kV, usado para la medición de señales de impul-so de tensión tipo rayo. Método: Para el diseño y evaluación del divisor de voltaje, se utilizaron herramientas computacionales de simulación, como Mathematica® y Pspice®, las cuales ayudaron a estimar el comportamiento de los componentes del divisor: resistor de amortigua-miento y ramas de bajo voltaje. Del mismo modo, se utilizaron equipos de laboratorio (medidor de respuesta en frecuencia y generador de impulsos de voltaje de 300 kV), para verificar el desempe-ño de los componentes del divisor. Los ensayos se basaron en pruebas de respuesta en frecuencia, ca-pacidad de aislamiento y obtención de los facto-res de escala del divisor, de acuerdo con estándares internacionales. Resultados: En la prueba de respuesta en frecuen-cia realizada al resistor de amortiguamiento, desde 20 Hz hasta aproximadamente 1 MHz, los efectos parásitos son despreciables y la impedancia del re-sistor se puede considerar puramente resistiva. Por su parte, en la prueba de capacidad de aislamiento, se observó que el resistor puede soportar impulsos de tensión de hasta 10 kV, sin que se produzca rup-tura del aislamiento del resistor. Respecto a la ve-rificación de los factores de escala, las diferencias porcentuales no superaron el límite de variación de voltaje pico establecido por norma. Conclusiones: Los resultados muestran que la me-todología desarrollada fue adecuada para el diseño, construcción y simulación del divisor de tensión. Los modelos eléctricos propuestos en la metodología fueron suficientes para obtener resultados confiables en las simulaciones. Finalmente, las contribuciones más importantes del trabajo fueron la construcción de un resistor de amortiguamiento no inductivo y la construcción de una rama adicional de bajo voltaje

57 - 68

Authors: Nayiver Gladys Caicedo Delgado, Carlos Alberto Andrade Alegría

Contexto: Las funciones de protección de un grupo generador-transformador deben garantizar su vida útil cuando se presenta una condición de operación anormal, de esta manera se mejora la confiabilidad del servicio de energía eléctrica en el sistema eléc-trico de potencia. Cuando la relación V/Hz del gru-po se incrementa puede presentarse saturación en el núcleo magnético, induciendo un flujo de dis-persión en los componentes no laminados que no están diseñados para conducirlo y puede ocurrir un daño en segundos; razón por la cual, estas máqui-nas se protegen con la función de protección (FDP) ANSI 24. Metodología: Este artículo presenta la teoría que justifica la implementación de la FDP ANSI 24 en un grupo generador-transformador y la metodología para calcular cada uno de sus parámetros de ajuste en un relé multifuncional Siemens 7UM62. La ori-ginalidad del artículo radica en que se explica su diagrama lógico de decisión de una manera clara y detallada, identificando las señales de entrada: ajus-tes, analógicas y binarias, y sus señales de salida. Este diagrama lógico se organizó en 3 subdiagramas para facilitar su comprensión e identificar las causas que originan sus salidas de alarmas, arranque, dis-paros o bloqueo Resultados: Se obtuvo el diagrama de decisión deta-llado de la FDP ANSI 24, se describieron los criterios de ajuste de entrada de cada uno de los parámetros de ajustes y un procedimiento detallado para calcu-lar cada uno. También, se obtuvieron los resultados numéricos de todos los ajustes para el grupo genera-dor-transformador de la Unidad 1 de la Central Hi-droeléctrica de Salvajina. Conclusiones: Se recomienda para una mayor preci-sión en los parámetros de ajuste obtener la caracte-rística de calentamiento V/Hz real o entregada por el fabricante de los equipos a proteger