Detección temprana de fallas del aislamiento en líneas de transmisión usando sincrofasores

Abstract

En el desarrollo de la presente Tesis, se elabora una metodología para detectar zonas con actividades de falla en aisladores en líneas de transmisión utilizando la medición sincronizada de tensión y corriente de las unidades de medición fasorial (PMU). La metodología consiste en resolver las ecuaciones de la línea de transmisión modelada con parámetros distribuidos, estas ecuaciones son solucionadas por el criterio mínimos cuadrados y el algoritmo Gauss- Newton. Como resultado de esta metodología se logra la estimación de los parámetros de secuencia positiva de la línea de transmisión y luego estimar la corriente transversal y ubicación de la zona con actividades de falla en aisladores. Esta metodología puede ser utilizada para programar mantenimientos preventivos en líneas de transmisión del Sistema Eléctrico, en el cual se disponga o existan equipos de PMU. Se revisa el marco teórico asociado a la contaminación de los aisladores de las líneas de transmisión y el concepto de la medición fasorial sincronizada PMU. Asimismo, se estima los parámetros de una línea de transmisión modelada con parámetros distribuidos, resolviendo las ecuaciones mediante los mínimos cuadrados usando el algoritmo de Gauss- Newton. Para la verificación de resultados se utiliza el software DIgSILENT y el programa Matlab. Finalmente se verifica la metodología considerando mediciones tomadas de las PMU instalados en el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN).

The work described in this thesis the development of a methodology to detect zones of failures due to the loss of isolation and later insulator flashover in the transmission lines using the synchronized measurement of voltage and current of the Phasor Measurement Unit (PMU). The methodology consists in solving the equations of the modeled transmission line with distributed parameters, these equations are solved by the least square criteria and the Gauss-Newton algorithm. As a result of this methodology, it is possible to estimate the positive sequence parameters of the transmission line and then estimate the transverse current and the location of the fault due to the loss of insulation. This methodology can be used to schedule preventive maintenance on transmission lines of the Electric System, in which PMU equipment is available. This work will review the conceptual-theoretical frame-work of insulator contamination and the concept of PMU. Likewise, the parameters of a modeled transmission line with distributed parameters are estimated, solving the equations using the least-squares using the Gauss-Newton algorithm. For the verification of results, DigSILENT software and Matlab program are used. Finally, we will verify the methodology considering measurements taken from PMU installed at National Interconnected Electric System (SEIN).