Ingeniería Eléctrica

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Sistema de lógica difusa para el análisis de riesgo por descarga eléctrica atmosférica
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2024) Vásquez Jaramillo, Luis Antonio; Camargo Martínez, Martha Patricia
En este proyecto se presenta la aplicación de una metodología basada en la teoría de lógica difusa (LD) para el análisis de riesgo por descarga eléctrica atmosférica. Actualmente, este análisis se realiza de una forma determinística, aplicando los criterios de la NTC 4552-2. Esta norma define tres componentes de riesgo, y, cada uno compuesto por diferentes subriesgos. Estos componentes son comparados con respecto al riesgo tolerable, con el fin de evaluar la necesidad de protección.
Método para la estimación de estado de la tensión en una microrred DC on-grid
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2023) Veloza Castro, Duván Darío; García Fajardo, Juan Diego; Panesso Hernández, Andrés Felipe
En este proyecto, se ha desarrollado una metodología para la estimación de estado de la tensión en una MR de corriente directa on-grid. Esta metodología se basa en un enfoque matemático, técnico y versátil que ha demostrado su eficacia en diversos escenarios. La pregunta de investigación se centró en cómo estimar la tensión en un punto de una MR DC donde no se dispone de instrumentos de medición en algunas barras. Para abordar esta cuestión, se diseñó una metodología que demostró ser confiable y adaptable ante diferentes situaciones predeterminadas.
Evaluación de sistemas de protección contra descargas eléctricas atmosféricas: estudio de caso, Universidad de La Salle, sede Candelaria
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2023) Gutiérrez Mora, John Alexander; León Delgado, Andres Felipe; Camargo Martínez, Martha Patricia
Este proyecto de grado describe los resultados del diseño del sistema de protección contra rayos propuesto para la Universidad de La Salle sede Candelaria, con el fin de garantizar la seguridad de las personas que ocupen eventualmente el edificio y de las instalaciones y equipos eléctricos existentes en la edificación. Para esto se realizó inicialmente una evaluación de las condiciones actuales del sistema externo e interno de la sede, y se analizó la información de la NTC 4552 y el RETIE sobre el riesgo de descargas atmosféricas. Posteriormente, a partir de identificar los parámetros de las descargas atmosféricas en la zona, las condiciones físicas de la estructura y el estado actual tanto del sistema de protección contra rayos como de otras medidas de protección, se evaluó el riesgo por rayos, a través del software CIPROTEC basado en la NTC 4552-2 de manejo del riesgo. Con base en los resultados, se definió el nivel de protección adecuado para las estructuras y se diseñó el sistema de protección externo, haciendo un análisis entre las diferentes metodologías descritas en la NTC 4552-3: enmallado, ángulo fijo y esfera rodante. Finalmente, se establecieron los requerimientos y recomendaciones respecto al sistema de protección interna. A partir del análisis realizado, se recomienda para el diseño de la protección externa la metodología de esfera rodante, así como tener en cuenta la socialización de una guía de seguridad para los usuarios de la universidad y una inspección del sistema de protección cada año.
Estudio técnico-económico de un sistema fotovoltaico Off-grid para una finca ubicada en Topaipí, Cundinamarca
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2023) Contreras Valles, Juan David; Ramírez Murillo, Harrynson
Este estudio presenta una propuesta para desarrollar un sistema de energía solar en la finca “Buenos Aires” en Topaipí, Cundinamarca, con el objetivo de cubrir la escasez energética que se presenta en el lugar. La necesidad de este diseño surge debido a la falta de confiabilidad en el suministro de energía en la zona. El enfoque principal se centra en evaluar la viabilidad técnica y económica del proyecto. Para lograr esto, se ha realizado un estudio exhaustivo de las características geográficas de la región y se han tenido en cuenta tanto los aspectos técnicos como los legales de acuerdo con las regulaciones que rigen los sistemas fotovoltaicos. Además, se ha considerado un escenario específico, ya que los índices de rendimiento desempeñan un papel crucial en este análisis. Los resultados y cálculos obtenidos han sido validados mediante simulaciones realizadas en un software especializado. Finalmente, se ha realizado un análisis económico detallado para poder determinar la viabilidad del proyecto.
Diseño de instalaciones e iluminación del edificio comercial y residencial Badalona, de Villavicencio, Meta
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2023) Gualteros Rojas, Julián Andres; Rincón Ballesteros, Ricardo
En el presente trabajo de grado, se presenta el desafío de realizar el diseño eléctrico del edificio comercial y residencial Badalona, ubicado en el municipio de Villavicencio del departamento del Meta, el cual es ejecutado por la constructora GIGA S.A.S. Este proyecto consiste en el diseño del sistema eléctrico de todo el edificio, esto es: Sótanos, depósitos, apartamentos, locales comerciales, terraza, gimnasio y zonas comunes, la cual debe realizarse conforme a la normatividad nacional vigente y criterios de regulación de tensión. con el fin de evitar fallas eléctricas y pérdidas de energía.
Diseño conceptual de la instalación eléctrica de una estación de carga para vehículos eléctricos livianos VE
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2022) Leal Alfonso, Fernando Andres; Correa Salazar, Luis Hernando
La presente investigación trata sobre elementos que las estaciones de carga eléctrica para VE (Vehículos Eléctricos) deben contener en sus instalaciones eléctricas para el buen funcionamiento al realizar una carga eléctrica. Se hará la descripción de los componentes eléctricos y tecnológicos, con el fin de socializar conceptos que requiere una estación de carga eléctrica. Este trabajo ayudará a la hora de diseñar estaciones de carga eléctrica, puesto que se desarrollaron los objetivos planteados, como son los elementos que deben ser tenidos en cuenta para una instalación correcta; se consultó y se plasmó en el trabajo elementos eléctricos, normatividad que se debe tener presente y de cómo están siendo solucionadas las problemáticas que hoy existen en las estaciones de carga eléctrica.
Impacto de los armónicos producidos por vehículos eléctricos en las redes de distribución
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2023) Amaya Amaya, Víctor Camilo; Díaz Atehortúa, Ingry Paola; Pérez Gelves, Jhon Jairo
Este trabajo se realizó con el fin de poder investigar las posibles afectaciones en los sistemas de distribución de energía eléctrica en la ciudad de Bogotá, al tener una alta inclusión de vehículos eléctricos. Inicialmente, se extrajo la información característica de la Encuesta Nacional de Calidad de Vida (ECV) del 2018 para la ciudad de Bogotá, con el fin de decidir sobre la muestra; el número de cargas para las viviendas y el número de cargas de los vehículos eléctricos que estarán presentes el diseño del caso estudio de este documento por cada estrato socioeconómico, que permitió observar el impacto de los armónicos por el ingreso de cargas no lineales a una red de distribución. Posteriormente, se seleccionó una topología de red, similar al nivel de tensión medio de la ciudad Bogotá, se corrió el flujo de carga y se analizó la viabilidad de incluir las cargas de los vehículos eléctricos y las cargas residenciales a la topología de red que se seleccionó. Además, se escogió el modelo del vehículo eléctrico, que pueda ser simulado y anexo a la topología de red.
Impacto de la respuesta de la demanda sobre el cargo por uso del nivel de tensión 4 aplicable al uso de sistemas de distribución
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2018) Torrejano Ramírez, Antonio Mauricio; Lugo Sierra, Wilmer Alejandro; Marulanda García, Geovanny Alberto
En este trabajo se realizó un análisis cualitativo y cuantitativo del efecto tarifario que tendría incorporar programas de respuesta a la Demanda (RD) en el Cargo del Nivel de Tensión 4 (�� ). En el análisis cualitativo se analizaron cuáles eran las dependencias entre la variación de la demanda total de comercializadores y el ��; para ello, se realizó un análisis sobre cada parámetro del cargo y su relación con las variaciones de la demanda. El análisis cuantitativo se realizó sobre dos sistemas de prueba IEEE, en donde se redujo el consumo de la demanda en horas pico y se desplazó el mismo consumo a las horas valle. Posterior a ello se realizó la diferencia del cargo del nivel de tensión 4 con RD y sin RD. Como conclusión, la implementación de un programa de RD interviene de manera positiva sobre el Comercializador puesto que aumenta el cobro del ��.
Elaboración de un material didáctico para la enseñanza de los cálculos de apantallamiento en líneas eléctricas aéreas
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2018) Alarcón Prada, Fredy Alexander; Gómez Malagón, Jimmy Alejandro; Panesso Hernández, Andrés Felipe
Este proyecto está orientado al desarrollo de una ayuda didáctica computacional para el tópico del apantallamiento en líneas eléctricas aéreas, facilitando la enseñanza de los cálculos para los estudiantes de ingeniería eléctrica. Se presenta una herramienta que permite la evaluación del apantallamiento usando un solo conductor de guarda en líneas de trasmisión aéreas, por medio de una interfaz gráfica desarrollada mediante el entorno de desarrollo GUIDE de Matlab® y basados en el IEEE Std. 1243-1997. Se presentan en esta interfaz dos métodos de apantallamiento utilizados en la transmisión de energía: electrogeométrico y de Schwaiger. Es necesario destacar que, para la implementación de la interfaz gráfica, se emplearon ecuaciones del IEEE Std. 1243-1997, además de algunos valores que no fueron tenidos en cuenta.
Metodología para la ubicación de estaciones de carga de VEs basada en el impacto sobre las pérdidas de potencia activa
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2023) Leal Rincón, Andrés Camilo; Rojas Medina, Natalia Sofia; Ramírez Murillo, Harrynson
El presente proyecto tiene como propósito desarrollar una metodología para la ubicación de estaciones de carga para vehículos eléctricos basada en el impacto sobre las pérdidas de potencia activa, para el cumplimiento de este proyecto se proponen escenarios de demanda según los niveles de tensión, potencias activas, reactivas y aparentes, así como de pérdidas de potencia activa considerando la normativa y regulación colombiana correspondiente. Para cuantificar la demanda de los VE primeramente se tiene en cuenta el tipo de vehículo eléctrico, para lo cual se considera entre otros factores la capacidad de la batería, estado operativo y distancia diaria recorrida, complementado con la teoría de filas y simulación de Montecarlo se modela probabilísticamente múltiples cargas para la electrolinera; con el perfil de carga generado se procede a realizar los correspondientes flujos de carga y cálculo de eficiencia en los nodos candidatos del sistema IEEE de catorce nodos; por último se utiliza el método de Bootstrap para determinar la incertidumbre de las pérdidas de potencia activa y eficiencia en los escenarios de demanda. Con los resultados obtenidos se seleccionó el nodo idóneo que cumple con los criterios de regulación e impactos de pérdidas de potencia activa en el sistema.
Planeamiento energético a corto plazo de un sistema de generación distribuida implementando tecnologías de hidrógeno
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2023) Chacón Romero, Luis Rigoberto; Triana Martínez, Sebastián; Salazar Cáceres, José Fabián
En Colombia, la generación distribuida está participando de manera importante en el Sistema Interconectado Nacional, donde, en el 2022, aportó 40 MW de potencia activa, representando aproximadamente el 0,2% de la generación eléctrica y proyecta un importante crecimiento para los siguientes años, de acuerdo con los enfoques de generación eléctrica de bajas emisiones. Con este panorama, se plantea realizar un estudio para un planeamiento de un sistema de generación distribuida en Colombia, con precios y características técnicas de las variables involucradas, que permita obtener una configuración óptima del sistema de acuerdo con el número de generadores que deben incluirse para cumplir la demanda de energía eléctrica, del caso de estudio para cada hora promedio del mes, por un periodo de un año. Para resolver este problema, se plantean las funciones objetivo y las restricciones que modelan el sistema como un problema de programación lineal multiobjetivo entero-mixta, teniendo en cuenta las variables de decisión que permiten obtener una configuración óptima de costo total y emisiones de CO₂, para luego resolver haciendo uso de software especializado, debido a la cantidad de variables de decisión que se presentan. Además, ya que se integra generación eléctrica mediante hidrógeno, se busca analizar la viabilidad de la participación de esta tecnología en los sistemas de GD, teniendo en cuenta los costos elevados respecto a otras tecnologías renovables más desarrolladas.
Diseño de un sistema fotovoltaico para la alimentación de las zonas comunes del conjunto residencial Avatar ubicado en la ciudad de Bogotá
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2023) Mahecha Chinchilla, Santiago; Silva Chia, José Alberto; Camargo Martínez, Martha Patricia
En el presente documento se realiza el diseño de un sistema solar fotovoltaico que alimenta las zonas comunes del Conjunto Residencial Avatar, con el fin de reducir los costos de la factura de energía. Inicialmente, se realizó la caracterización de la carga y la identificación de los equipos que la componen. Por otra parte, el recurso solar disponible en la ubicación del proyecto se obtuvo gracias a la base de datos del IDEAM, la cual brinda el promedio de las horas solares pico para cada uno de los meses, con el fin de determinar el recurso de generación disponible. La demanda del conjunto residencial se obtiene de acuerdo con el promedio de los recibos de energía de los últimos 3 años, para así, calcular el número de elementos necesarios para el sistema.
Diseño eléctrico de la Urbanización Villas de Pardé
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2023) Joya Cañizares, Camilo Andrés; Guerrero Quiñonez, Luis Yonatan; Panesso Hernández, Andrés Felipe
En el presente documento se plantea el diseño eléctrico para un conjunto de viviendas en una zona rural, que garantice un suministro eléctrico confiable y de calidad, el diseño abarca la extensión de red media tensión existente para la conexión del transformador de distribución y el diseño de la red baja tensión para la alimentación de cada una de las viviendas. Para lo anterior se tiene en cuenta la normativa vigente y los requerimientos exigidos por el operador de red local, además se hace uso de diferentes parámetros para el cálculo, dimensionamiento y selección de los equipos que conformaran el diseño. Se propone el diseño de la red mediante un plano conformado por los equipos seleccionados, tales como transformador, apoyos, conductores, equipos de protección y armarios de medidores para cada una de las viviendas. Por último, se realiza un estudio económico y una matriz de impacto del proyecto, que permita identificar su viabilidad económica y los posibles impactos sociales y ambientales que se puedan presentar antes, durante y después de la ejecución de este. Finalmente, según los indicadores económicos obtenidos, se observa que el proyecto representa una gran oportunidad de inversión por lo que es viable económicamente, además se garantiza que el diseño realizado es capaz de satisfacer los requerimientos del proyecto.
Diseño de iluminación de alumbrado público con sistema solar fotovoltaico aislado a red para el parque principal de Mosquera (Cundinamarca)
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2023) Rubio Hernández, Jellin Bridget; Trujillo Zabala, Gustavo
En el presente documento titulado “Diseño de iluminación de alumbrado público con sistema solar fotovoltaico aislado a red para el parque principal de Mosquera (Cundinamarca)”, se presenta la metodología a seguir, los debidos antecedentes y normativa para llevar a cabo la propuesta de diseño. El objetivo principal del proyecto es diseñar un sistema de iluminación autónomo para el parque principal de Mosquera (Cundinamarca), alimentado con energía eléctrica suministrada por un sistema solar fotovoltaico desconectado de la red, debido a que existe un sistema de iluminación insuficiente que contribuye a que se vea reducida la percepción de seguridad del lugar y a su vez la calidad de vida de los habitantes. Así mismo, se prioriza un sistema de generación con energía renovable, con el objetivo de contribuir a los esfuerzos que realiza el país en la mitigación del cambio climático.
Estimación entre factores socioeconómicos y la demanda de energía eléctrica residencial en Colombia
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2022) Velásquez Encalada, Yenny Andrea; Rincón Tovar, Kevin Antonio; Pérez Gelves, Jhon Jairo
El proyecto propuesto parte de la necesidad de estimar la demanda energética en los sectores residencial, urbano y rural. Además, de examinar correlaciones estadísticas entre factores socioeconómicos y el consumo de energía eléctrica. Razón por la cual la información y análisis que se pueden extraer de este proyecto serviría de referente para la implementación de estudios similares en países con características demográficas, económicas, sociales y ambientales análogas al país de Colombia. El objetivo de este trabajo es establecer la estimación de la demanda de energía, esto teniendo en cuenta factores socioeconómicos como los ingresos en el hogar, la cantidad de personas que habitan en un hogar, tipo de hogar y región, ya que estos son factores fundamentales a la hora de la elaboración del modelo. Finalmente, este proyecto está orientado a determinar, estimar y simular el consumo energético en zonas urbanas y rurales, empleando el método de Mínimos Cuadrados Ordinario y usando el software especializado Matlab, Stata y/o E-Views como herramienta de simulación para la estimación del modelo de Regresión Lineal Múltiple.
Diseño de instalación eléctrica de la Escuela Nueva Güichire de la zona rural de Tauramena
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2022) Barreto Rojas, José David; Rincón Ramírez, Esteban; Trujillo Zabala, Gustavo
Análisis regulatorio de la autogeneración y generación distribuida para pequeños consumidores
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2022) Romero Ramírez, Diego Armando; Forero Rico, Santiago Alexander; Pérez Gelves, Jhon Jairo
Comparación de dos estrategias de integración para la evaluación numérica del campo magnético producido por un elemento lineal en problemas de simetría de rotación
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2022) Ortiz Chavez, Omar Farid; Díaz Flórez, Guillermo Andrés
En este documento se comparan dos metodologías de integración numérica para la solución del campo magnético estático para el caso de simetría de rotación. El objetivo de este trabajo es contrastar una estrategia Elíptica-Numérica (EN) con una Analítica-Numérica (AN) y verificar cuál de estas dos tiene un mejor desempeño tanto en tiempo de cálculo como en cuanto a la exactitud de los resultados, para ello la investigación es realizada desde el punto de vista teórico y de simulación. El alcance de este proyecto es descriptivo toda vez que el objetivo central es identificar el comportamiento de la comparación en estudio. En la metodología se utilizaron los recursos bibliográficos e investigaciones relacionadas necesarios para el desarrollo teórico, se describieron las ecuaciones y funcionamiento de las estrategias de integración. También se implementó un caso de estudio para la comparación de las estrategias de cálculo que permitió obtener los datos necesarios para analizar los resultados y verificar las ventajas del rendimiento de cada estrategia. Por medio del caso de estudio se obtiene la solución en los puntos espaciales, donde se evidencia la disminución del campo magnético en la cavidad interior del elemento de estudio. También se observa una reducción en el tiempo de cálculo de la metodología EN respecto a la metodología AN. Finalmente, gracias a los datos obtenidos, se concluye que existe una ventaja en el tiempo de cálculo de la metodología EN, aunque se evidenció una limitación con respecto a los resultados cercanos al eje de rotación. Esto no sucede en el caso del método AN, a pesar de que se obtienen resultados de forma más lenta.
Estudio de factibilidad tecno-económica en el diseño de sistema fotovoltaico on-grid, para viviendas tipo A y B de "Los Alcatraces Del Llano" en Puerto López, Meta
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2022) Nieto Naranjo, Andrés Felipe; García Ochoa, Santiago; Ramírez Murillo, Harrynson
El siguiente trabajo tiene como propósito realizar el diseño de un sistema fotovoltaico, que sea capaz de abastecer las necesidades energéticas del lote Los Alcatraces Del Llano, el cual queda ubicado en Puerto López Meta. Este proyecto se encuentra en construcción de cuatro viviendas las cuales, a partir de los datos proporcionados por el cliente y la constructora, se realizan los correspondientes cuadros de cargas de los elementos y demanda a cubrir. Para la etapa de diseño y planeación se toman en cuenta los aspectos técnicos y legales que se rigen en las diferentes normativas sobre sistemas fotovoltaicos y se plantean diferentes escenarios que se adecuen a la satisfacción de las necesidades energéticas del cliente y su capacidad económica para la inversión del proyecto. Además, se contemplan los aspectos eléctricos y civiles necesarios para el acondicionamiento y soporte de cada uno de los elementos que se encuentren en la instalación. Se validan los resultados y cálculos obtenidos a través de la simulación del sistema en un software especializado y finalmente realizar un análisis económico para determinar la viabilidad del proyecto.
Metodología para la ubicación de estaciones de carga de EVs, mediante análisis de estabilidad estacionaria
(Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Eléctrica, 2022) Cajamarca Zambrano, Johann Sebastián; Rincón Guerrero, Juan José; Ramírez Murillo, Harrynson
El presente proyecto tiene como propósito, desarrollar una metodología para la ubicación de estaciones de carga para Vehículos eléctricos en un sistema de potencia, analizando la estabilidad de tensión en estado estacionario y determinando la capacidad máxima de electrolineras para ciertos límites de tensión, todo esto de acuerdo con diferentes técnicas de estabilidad para estado estacionario. Las técnicas implementadas son curvas PV, curvas QV, análisis de sensibilidad, análisis modal y factores de participación. En el presente documento se realiza un análisis de estabilidad de tensión para un sistema de potencia de prueba, las perturbaciones a las que se verá sometido serán estaciones de carga públicas para EVs operando a plena carga, las cuales se modelarán como cargas. El proyecto se limitará a encontrar los nodos de mayor estabilidad de tensión en estado estacionario, considerando el escenario de mayor cargabilidad de potencia activa y reactiva, aplicando la normativa de la resolución 025 de 1995 de la GREG y la norma técnica colombiana 1340, en lo referido a estabilidad y regulación de tensión. Para lograr este objetivo se hará uso de herramientas como Matlab, Matpower y Digsilent, logrando con estas técnicas y herramientas indicar los nodos candidatos para ubicar las estaciones de carga de Evs.

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