Diseño y modelamiento de un sistema de malla a tierra de una subestación eléctrica utilizando pozos profundos

Abstract

En el Peru y en el mundo existen subestaciones eléctricas instaladas sobre terrenos con un perfil de estratos extra altamente resistivos compuestos de feldespatos, micas, cuarzos, rocas monolíticas (Con resistividades mayores a 10000 Ohm.m). La composición de este tipo de terrenos le otorgan un comportamiento aislante. Los terrenos extra altamente resistivos no solo dan origen a potenciales inseguros para el personal, también provocan que la subestación eléctrica instalada sobre ellos aterrice las corrientes de falla y de operación normal mediante los cables de guarda aéreos y las puestas a tierra de las líneas de transmisión y de las subestaciones eléctricas próximas, lo que puede producir situaciones anómalas de operación. Es importante mencionar que hoy en día aún resulta impreciso el estudio de sistemas de malla a tierra, uno de los principales problemas a los que se enfrentan los diseñadores es caracterizar el terreno. Se propone el diseño y modelamiento de un sistema de malla a tierra el cual utiliza pozos profundos, para lograr este objetivo se ha profundizado en la investigación de métodos no convencionales para el modelamiento de terrenos, además, para el análisis de resultados se ha utilizado un software computacional de cálculo y un método semi‐exacto basado en el cálculo de resistencia mutuas. Finalmente, aplicando ambos métodos de cálculo se ha corroborado que utilizar pozos profundos ayuda a mejorar: la resistencia de la puesta a tierra, la dispersión de la corriente de operación normal y la corriente de cortocircuito en un terreno extra altamente resistivo.