UNIVERSIDAD DEL PAS VASCO EUSKAL HERRIKO UNIBERTSITATEA

ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIERA DE BILBAO

BILBOKO INGENIARITZA GOI ESKOLA TEKNIKOA

METODOLOGA PARA LA DETECCIN Y LOCALIZACIN DE FALTAS EN REDES DE DISTRIBUCIN CON PUESTA A TIERRA

ACTIVA

MEMORIA

QUE PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR INGENIERO INDUSTRIAL

PRESENTA

D. Garikoitz Buigues Beraza

DIRECTORA

Prof. Dra. Da. Inmaculada Zamora Belver

Bilbao, 2011

Servicio Editorial de la Universidad del Pas Vasco Euskal Herriko Unibertsitateko Argitalpen ZerbitzuaISBN: 978-84-9860-647-8

Agradece a la llama su luz, pero no olvides el pie del candil

que, constante y paciente, la sostiene en la sombra.

Rabindranath Tagore Para Gaizkane, sin cuyo amor, apoyo, comprensin e incansable nimo esta tesis doctoral no hubiera salido adelante. Para mis padres y mi hermana, que incluso en los peores momentos, siempre creyeron en m. Mientras el ro corra, los montes hagan sombra y en el cielo

haya estrellas, debe durar la memoria del beneficio recibido en la mente del hombre agradecido

Virgilio

Mi primer agradecimiento ha de ser para mi directora de tesis, Inmaculada Zamora, por su constante apoyo en la realizacin de este trabajo. Posiblemente sin su estmulo y ayuda no hubiese podido presentar este trabajo. Gracias, adems, por sus aportaciones, su infinita paciencia y su disponibilidad permanente. Tambin quiero dejar aqu constancia de mi agradecimiento a Victor Valverde, magnfico compaero e inestimable ayuda, quien colabor activamente en el proyecto que dio lugar a esta tesis doctoral. No quiero olvidar tampoco a todos mis compaeros de departamento que, en algn que otro momento, me han prestado su ayuda desinteresada, as como a todos aquellos que, de alguna forma, han colaborado para que esta tesis doctoral saliera adelante. Por ltimo, quiero agradecer igualmente la ayuda y colaboracin ofrecida por todas las empresas que participaron en el proyecto que dio lugar a la presente tesis doctoral, y ms concretamente a: F. Pazos, A. Amezua, I. Gutirrez, J.M. Garca, P. Garca de Medinabeitia, G. Santamara e I. Gracenea.

NDICE I

NDICE GENERAL

1.INTRODUCCIN....................................................................................................................................11.1.ANTECEDENTES...........................................................................................................................................31.2.PUESTAATIERRADELOSSISTEMASDEDISTRIBUCIN..........................................................................................51.3.DETECCINYLOCALIZACINDEFALTAS............................................................................................................71.4.ESTRUCTURADELATESISDOCTORAL...............................................................................................................8

2.MTODOSDEPUESTAATIERRAYSUINFLUENCIAENLASFALTAS.......................................................112.1.INTRODUCCIN.........................................................................................................................................132.2.CONCEPTODEFALTA..................................................................................................................................13

2.2.1.Faltaelctrica...............................................................................................................................132.2.2.Origendelasfaltasenlareddedistribucin................................................................................15

2.3.MTODOSDEPUESTAATIERRADEMEDIATENSIN..........................................................................................182.3.1.Aspectosgenerales.......................................................................................................................18

2.3.1.1.Consideracionesbsicasyfuncindelapuestaatierra.........................................................................192.3.1.2.Mediosdepuestaatierra.......................................................................................................................192.3.1.3.Clasesdepuestaatierra.........................................................................................................................23

2.3.2.Sistemaefectivamentepuestoatierra.........................................................................................252.3.2.1.Mltiplespuestasatierra.......................................................................................................................252.3.2.2.nicapuestaatierra..............................................................................................................................25

2.3.3.Sistemaaisladodetierra..............................................................................................................282.3.4.Sistemapuestoatierramedianteimpedancia.............................................................................31

2.3.4.1.Sistemapuestoatierramedianteresistencia........................................................................................322.3.4.2.Sistemapuestoatierramediantereactancia.........................................................................................34

2.3.5.Sistemapuestoatierradeformaresonante................................................................................362.3.6.Sistemapuestoatierradeformaactiva.......................................................................................38

2.3.6.1.Elconceptodepuestaatierraactiva......................................................................................................392.3.6.2.Descripcindelsistemadepuestaatierraactiva...................................................................................412.3.6.3.Operacingeneraldelsistema...............................................................................................................432.3.6.4.Comparativaconlosmtodostradicionalesdepuestaatierra.............................................................44

2.4.IMPORTANCIADELADETECCINYLOCALIZACINDEFALTASENREDESDEDISTRIBUCIN..........................................452.5.CONCLUSIONES.........................................................................................................................................47

3.ESTADODELARTEENLADETECCINYLOCALIZACINDEFALTAS,ENREDESDEDISTRIBUCIN..........493.1.INTRODUCCIN.........................................................................................................................................513.2.DETECCINDEFALTASMONOFSICASENREDESDEDISTRIBUCIN.......................................................................52

3.2.1.Mtodosdedeteccindefaltasmonofsicas,ensistemasconpuestaatierraresonanteoconneutroaislado.........................................................................................................................................53

3.2.1.1.Deteccindefaltasmonofsicasfrancas................................................................................................543.2.1.2.Deteccindefaltasmonofsicasmuyresistivas.....................................................................................57

3.2.2.Mtodosdedeteccindefaltasdealtaimpedancia(FAI)............................................................713.2.2.1.Deteccinbasadaenmagnitudesdefrecuenciafundamental...............................................................713.2.2.2.Deteccinbasadaenmedidasarmnicas...............................................................................................723.2.2.3.Deteccineneldominiodeltiempo.......................................................................................................723.2.2.4.Deteccinbasadaeneldesequilibriodetensiones................................................................................733.2.2.5.DeteccinbasadaenlaTransformadaWavelet.....................................................................................733.2.2.6.Deteccinbasadaeninteligenciaartificial.............................................................................................75

3.3.LOCALIZACINDEFALTASMONOFSICASENREDESDEDISTRIBUCIN...................................................................833.3.1.Tcnicasbasadasenlamedidademagnitudesafrecuenciafundamental..................................86

II NDICE

3.3.1.1.Evolucinmetodolgica..........................................................................................................................873.3.1.2.Metodologasmsdestacadas................................................................................................................893.3.1.3.Comparativaentrediferentestcnicas.................................................................................................104

3.3.2.Tcnicasbasadasenlaondaviajerayenlamedidadealtasfrecuencias..................................1063.3.3.Tcnicasbasadaseninteligenciaartificial(AI)............................................................................111

3.3.3.1.Sistemasexpertos(XPS)........................................................................................................................1123.3.3.2.Redesneuronalesartificiales(ANN).....................................................................................................1133.3.3.3.Sistemasdelgicadifusa(FLog)............................................................................................................1133.3.3.4.Algoritmosgenticos(GA)....................................................................................................................114

3.3.4.Otros............................................................................................................................................1153.3.4.1.Mtodosbasadosendispositivosdistribuidos.....................................................................................1153.3.4.2.Mtodoshbridos..................................................................................................................................115

3.3.5.Experienciasdeaplicacinreal....................................................................................................1163.4.CONCLUSIONES........................................................................................................................................117

4.ASPECTOSGENERALESYACTUACIONESPREVIASENLAMETODOLOGAPROPUESTA.........................1214.1.INTRODUCCIN........................................................................................................................................1234.2.ASPECTOSGENERALESDELAMETODOLOGAPROPUESTA..................................................................................123

4.2.1.Descripcingeneral.....................................................................................................................1234.2.2.Esquemabsicodelanuevametodologa..................................................................................125

4.3.ACTUACIONESPREVIAS..............................................................................................................................1264.3.1.Situacindeprefalta...................................................................................................................1264.3.2.Situacindefalta.........................................................................................................................127

4.3.2.1.Deteccindefalta.................................................................................................................................1284.3.2.2.Identificacindelafaseenfalta...........................................................................................................128

4.4.DETERMINACINDELAFRECUENCIAYMAGNITUDDELAINYECCINDECORRIENTE...............................................1284.4.1.Normativasobrecaractersticasdelatensinsuministradaporlasredesgeneralesdedistribucin............................................................................................................................................128

4.4.1.1.NormaUNEEN50160:2008.................................................................................................................1294.4.1.2.Influenciadelacorrienteinyectadasobrelosparmetrosdecalidaddetensin................................129

4.4.2.Seleccindelafrecuenciadeinyeccin.......................................................................................1304.4.3.Seleccindelamagnituddeinyeccin........................................................................................131

4.5.CONDICIONESDEFALTAANALIZADAS............................................................................................................1334.5.1.Ubicacindelafalta....................................................................................................................1344.5.2.Magnituddelaresistenciadefalta.............................................................................................1354.5.3.Frecuenciaymagnituddelaintensidadinyectada.....................................................................1354.5.4.Capacidadesdelsistemayporfeeder.........................................................................................1364.5.5.Medidasrealizadas......................................................................................................................136

4.6.CONCLUSIONES........................................................................................................................................1375.METODOLOGADEDETECCINDEFALTASMONOFSICASENREDESDEDISTRIBUCIN....................139

5.1.INTRODUCCIN........................................................................................................................................1415.2.DETECCINDELFEEDERENFALTA................................................................................................................1425.3.PROTECCIONDELNEASINCOMUNICACIN...................................................................................................144

5.3.1.Medidadelngulodelaintensidadhomopolar..........................................................................1445.3.1.1.Inyeccionesdecorrientede25Hz........................................................................................................1455.3.1.2.Inyeccionesdecorrientede325Hz......................................................................................................147

5.3.2.Medidadelvalordelareactanciahomopolar(X0)......................................................................1495.3.2.1.Anlisiscomparativoentreprefaltayfalta...........................................................................................1505.3.2.2.Anlisisconmagnitudesensituacindefalta......................................................................................157

5.3.3.Medidadelvalordelcocienteentrelareactanciaylaresistenciahomopolar(X0/R0)................1605.3.3.1.Anlisiscomparativodeprefaltayfalta................................................................................................161

NDICE III

5.3.3.2.Anlisisconmagnitudesensituacindefalta......................................................................................1685.4.PROTECCINDELNEACONCOMUNICACIN.................................................................................................171

5.4.1.Medidaycomparacindelmdulodelaintensidadhomopolar................................................1725.4.1.1.Inyeccionesdecorrientede25Hz........................................................................................................1735.4.1.2.Inyeccionesdecorrientede325Hz......................................................................................................176

5.4.2.Medidaycomparacindelngulodelaintensidadhomopolar.................................................1785.4.2.1.Obtencindelosvalores......................................................................................................................1785.4.2.2.Comparativaentrefeederssinfaltayconfalta....................................................................................179

5.5.ESTRATEGIADEDETECCINSELECCIONADA...................................................................................................1825.5.1.Proteccionesdelneasincomunicacin......................................................................................1835.5.2.Proteccionesdelneaconcomunicacin....................................................................................184

5.6.CONCLUSIONES.......................................................................................................................................1856.METODOLOGADELOCALIZACINDEFALTASMONOFSICASENREDESDEDISTRIBUCIN...............187

6.1.INTRODUCCIN.......................................................................................................................................1896.2.LOCALIZACINDELPUNTODEFALTA............................................................................................................1896.3.METODOLOGABSICAINICIAL...................................................................................................................190

6.3.1.Esquemasdesecuenciayformulacin........................................................................................1906.3.2.Resultadosobtenidos..................................................................................................................193

6.3.2.1.Inyeccionesdecorrientede25Hz........................................................................................................1936.3.2.2.Inyeccionesdecorrientede325Hz......................................................................................................196

6.3.3.Conclusiones...............................................................................................................................1986.4.METODOLOGABSICACORREGIDA.............................................................................................................199

6.4.1.Esquemasdesecuenciayformulacin........................................................................................1996.4.2.Resultadosobtenidos..................................................................................................................200

6.4.2.1.Inyeccionesdecorrientede25Hz........................................................................................................2016.4.2.2.Inyeccionesdecorrientede325Hz......................................................................................................204

6.4.3.Conclusiones...............................................................................................................................2076.5.METODOLOGAFINAL...............................................................................................................................207

6.5.1.Esquemasdesecuenciayclculosrealizados.............................................................................2076.5.2.Localizacinkilomtricadelpuntodefalta................................................................................2106.5.3.Resultadosobtenidos..................................................................................................................212

6.5.3.1.Inyeccionesdecorrientede25Hz........................................................................................................2126.5.3.2.Inyeccionesdecorrientede325Hz......................................................................................................216

6.5.4.Variantesmetodolgicas............................................................................................................2196.5.4.1.VarianteN1:Utilizacindecapacidadeshomopolaresreales...........................................................2206.5.4.2.VarianteN2:Utilizacindeotrasmagnitudesdeentrada.................................................................221

6.5.5.Conclusiones...............................................................................................................................2226.6.ESTRATEGIADELOCALIZACINSELECCIONADA...............................................................................................2236.7.CONCLUSIONES.......................................................................................................................................224

7.APORTACIONESDELATESISDOCTORALYTRABAJOSFUTUROS........................................................2277.1.CONCLUSIONESYAPORTACIONESDELATESISDOCTORAL.................................................................................2297.2.TRABAJOSFUTUROS.................................................................................................................................231

8.REFERENCIASBIBLIOGRFICAS.........................................................................................................233ANEXOA.MODELIZACINYSIMULACINDELSISTEMADEDISTRIBUCINREAL..................................A.1

A1.INTRODUCCIN.........................................................................................................................................A.3A2.MODELIZACINDELSISTEMADEDISTRIBUCINREAL........................................................................................A.3

A2.1.Descripcingeneraldelsistemadedistribucinreal....................................................................A.3A2.2.Obtencindelascaractersticasdeloselementosamodelizar...................................................A.8

IV NDICE

A2.2.1.Transformadordepotencia....................................................................................................................A.8A2.2.2.Lneasareasysubterrneas..................................................................................................................A.8A2.2.3.Puestaatierra......................................................................................................................................A.10

A2.3.Modelizacindeelementos........................................................................................................A.10A2.3.1.Transformadordepotencia..................................................................................................................A.11A2.3.2.Cargastrifsicas....................................................................................................................................A.11A2.3.3.Lneasdedistribucin...........................................................................................................................A.12A2.3.4.Puestaatierra......................................................................................................................................A.18A2.3.5.Sistemadepuestaatierraactivo.........................................................................................................A.19A2.3.6.Faltaatierra.........................................................................................................................................A.20

A2.4.Verificacindelamodelizacinrealizada..................................................................................A.20ANEXOB.DETECCINDEFALTASMONOFSICASENREDESDEDISTRIBUCIN:RESULTADOS...............B.1

B1.INTRODUCCIN.........................................................................................................................................B.3B2.UTILIZACINDEFRECUENCIADEINYECCINDE25HZ.......................................................................................B.4

B2.1.Proteccindelneasincomunicacin............................................................................................B.4B2.1.1.Medidadevaloresenprefalta................................................................................................................B.4B2.1.2.Medidadelaintensidadhomopolarenfalta(inyeccin2Apico)..........................................................B.5B2.1.3.MedidadeR0,X0yX0/R0enfalta(inyeccin2Apico)...........................................................................B.10B2.1.4.ComparativadeX0yX0/R0entreprefaltayfalta(inyeccin2Apico)...................................................B.20

B2.2.Proteccindelneaconcomunicacin........................................................................................B.25B3.UTILIZACINDEFRECUENCIADEINYECCINDE325HZ...................................................................................B.31

B3.1.Proteccindelneasincomunicacin..........................................................................................B.31B3.1.1.Medidadevaloresenprefalta..............................................................................................................B.31B3.1.2.Medidadelaintensidadhomopolarenfalta(inyeccin5Apico)........................................................B.32B3.1.3.MedidadeR0,X0yX0/R0enfalta(inyeccin5Apico)...........................................................................B.38B3.1.4.ComparativadeX0yX0/R0entreprefaltayfalta(inyeccin5Apico)...................................................B.48

B3.2.Proteccindelneaconcomunicacin........................................................................................B.53ANEXOC.LOCALIZACINDEFALTASMONOFSICASENREDESDEDISTRIBUCIN:RESULTADOS...........C.1

C1.INTRODUCCIN.........................................................................................................................................C.3C2.UTILIZACINDEFRECUENCIADEINYECCINDE25HZ.......................................................................................C.4

C2.1.Metodologabsicainicialybsicacorregida...............................................................................C.4C2.1.1.Feeder1..................................................................................................................................................C.4C2.1.2.Feeder5..................................................................................................................................................C.5C2.1.3.Feeder6..................................................................................................................................................C.7C2.1.4.Feeder8..................................................................................................................................................C.8

C2.2.Metodologafinal........................................................................................................................C.10C2.2.1.Feeder1................................................................................................................................................C.10C2.2.2.Feeder5................................................................................................................................................C.11C2.2.3.Feeder6................................................................................................................................................C.13C2.2.4.Feeder8................................................................................................................................................C.14

C2.3.VariantesMetodolgicasN1yN2..........................................................................................C.16C2.3.1.Feeder1................................................................................................................................................C.16C2.3.2.Feeder5................................................................................................................................................C.17C2.3.3.Feeder6................................................................................................................................................C.19C2.3.4.Feeder8................................................................................................................................................C.20

C3.UTILIZACINDEFRECUENCIADEINYECCINDE325HZ...................................................................................C.22C3.1.Metodologabsicainicialybsicacorregida.............................................................................C.22

C3.1.1.Feeder1................................................................................................................................................C.22C3.1.2.Feeder5................................................................................................................................................C.23C3.1.3.Feeder6................................................................................................................................................C.25C3.1.4.Feeder8................................................................................................................................................C.26

NDICE V

C3.2.Metodologafinal.......................................................................................................................C.28C3.2.1.Feeder1................................................................................................................................................C.28C3.2.2.Feeder5................................................................................................................................................C.29C3.2.3.Feeder6................................................................................................................................................C.31C3.2.4.Feeder8................................................................................................................................................C.32

FIGURAS VII

NDICE FIGURAS

2.MTODOSDEPUESTAATIERRAYSUINFLUENCIAENLASFALTAS.......................................................11FIGURA2.1.FALTADEALTAIMPEDANCIA..............................................................................................................14FIGURA2.2.PORCENTAJESDEFALLOPORARBOLESENLANIAGARAMOHAWKPOWERCORPORATION[8]........................16FIGURA2.3.SISTEMADEDISTRIBUCINTPICOCONUNCIRCUITORADIAL[22]............................................................22FIGURA2.4.SISTEMARGIDOATIERRACONUNANICAPUESTAATIERRA[22]............................................................26FIGURA2.5.TENSIONESDEPASOYDECONTACTOPARAUNTRANSFORMADORDESUBESTACIN[22]..............................27FIGURA2.6.SISTEMAAISLADO[22]....................................................................................................................28FIGURA2.7.FALTAATIERRAENSISTEMAAISLADO[22]..........................................................................................28FIGURA2.8.TENSIONESYCORRIENTESDEFALTAATIERRAENSISTEMAAISLADO[22]....................................................29FIGURA2.9.SISTEMAPUESTOATIERRAMEDIANTEIMPEDANCIA[22]........................................................................31FIGURA2.10.SISTEMAPUESTOATIERRAMEDIANTERESISTENCIA[21]......................................................................32FIGURA2.11.FALTAMONOFSICASOBREUNSISTEMAPUESTOATIERRAMEDIANTEBAJAREACTANCIA[21]......................35FIGURA2.12.FALTAMONOFSICASOBREUNSISTEMAPUESTOATIERRADEFORMARESONANTE[21].............................36FIGURA2.13.DIAGRAMAVECTORIALDEUNSISTEMARESONANTE[21]......................................................................37FIGURA2.14.ESQUEMABSICODEPUESTAATIERRAACTIVA...................................................................................39FIGURA2.15.EXTINCINDEFALTATRANSITORIAENLAFASE1[33]..........................................................................39FIGURA2.16.REDUCCINDELATENSINDELAFASE1ALAMITAD..........................................................................40FIGURA2.17.VERIFICACINDEAISLAMIENTOENFASE1.........................................................................................40FIGURA2.18.ESQUEMADELSISTEMAACTIVODEPUESTAATIERRA[2]......................................................................41FIGURA2.19.RESULTADOSDESIMULACINDEEXTINCINDEFALTA[3]....................................................................44FIGURA2.20.TCNICASDELOCALIZACINDEFALTASPORPARTEDELASCOMPAASELCTRICAS[40].............................46

3.ESTADODELARTEENLADETECCINYLOCALIZACINDEFALTAS,ENREDESDEDISTRIBUCIN..........49FIGURA3.1.DETECCINPORBREVEPUESTAATIERRADELNEUTRO[56]....................................................................56FIGURA3.2.REDDEDISTRIBUCINENVACO[44].................................................................................................58FIGURA3.3.PRINCIPIODEFUNCIONAMIENTODESIR,DETECCINESTTICA(VECTORDEREFERENCIASINMEJORAR)[60]....62FIGURA3.4.PRINCIPIODEFUNCIONAMIENTODESIR,DETECCINESTTICA(VECTORDEREFERENCIAMEJORADO)[1]........63FIGURA3.5.SUPERPOSICINDETENSIONESENREDESDEDISTRIBUCIN.....................................................................67FIGURA3.6.DIAGRAMADEBLOQUESSIMPLIFICADODEUNSISTEMAEXPERTO[4]........................................................76FIGURA3.7.ARQUITECTURADETRESCAPAS,DEUNAANN,CONPROPAGACINHACIAADELANTE(FEEDFORWARD)[4]......77FIGURA3.8.ESQUEMADEUNSISTEMADELGICADIFUSA[128]..............................................................................80FIGURA3.9.DIAGRAMADEFLUJOSDEUNGABSICO[4].......................................................................................82FIGURA3.10.PORCENTAJEDEPUBLICACIONESSOBRELALOCALIZACINDEFALTASENREDESDEDISTRIBUCIN..................83FIGURA3.11.DISTRIBUCINPORCENTUALDEPUBLICACIONESDESISTEMASDELOCALIZACINDEFALTAENREDESDEDISTRIBUCIN(HASTA2005)[48]......................................................................................................................84FIGURA3.12.CLASIFICACINGENERALDETCNICASDELOCALIZACINDEFALTASENREDESDEDISTRIBUCIN[48]............85FIGURA3.13.TCNICASDELOCALIZACINDEFALTASACTUALMENTEUTILIZADAS[145]................................................86FIGURA3.14.MODELOGENERALIZADODEUNSISTEMADEDISTRIBUCIN[5].............................................................87FIGURA3.15.ESQUEMAUNIFILARDEUNAFALTA[156]..........................................................................................89FIGURA3.16.MODELOSIMPLIFICADODELSISTEMAENFALTA[166].........................................................................91FIGURA3.17.MODELODECOMPONENTESSUPERPUESTAS[166].............................................................................92FIGURA3.18.MODELODESISTEMARADIAL[146].................................................................................................93FIGURA3.19.ESQUEMAUNIFILARDEUNAREDDEDISTRIBUCINCONUNAFALTAENF[160]........................................93FIGURA3.20.ESQUEMAUNIFILARDEUNAREDDEDISTRIBUCINRAMIFICADAENSITUACINDEFALTA[175]...................94FIGURA3.21.TENSIONESYCORRIENTESENELPUNTODEFALTAYENELEXTREMOREMOTODURANTELAFALTA[161]........95

VIII FIGURAS

FIGURA3.22.DIAGRAMAUNIFILARDELASECCINENFALTACONCARGASCONCENTRADASALFINALDELNEA[162]..........96FIGURA3.23.DIAGRAMAESQUEMTICODELOSCAMBIOSINDUCIDOSPORLAFALTA[162]............................................97FIGURA3.24.DIAGRAMADEBLOQUESBSICODELALGORITMODELOCALIZACINDEFALTAS[163,179].........................98FIGURA3.25.DIAGRAMAEQUIVALENTEDESECUENCIADIRECTADELCONDUCTORENFALTA[179]..................................99FIGURA3.26.DIAGRAMADEBLOQUESBSICODELALGORITMO[180].....................................................................100FIGURA3.27.ESQUEMAEQUIVALENTEDELBUCLEDEFALTA.DESDELASUBESTACINHASTAELPUNTODEFALTA(A)YMSALLDELPUNTODEFALTA(B).[178]..................................................................................................................101FIGURA3.28.SISTEMADEDISTRIBUCINDESEQUILIBRADO[172]...........................................................................102FIGURA3.29.FALTAMONOFSICAATIERRAENUNSISTEMATRIFSICOGENERAL[172]..............................................102FIGURA3.30.SISTEMACONFALTABIFSICA[173]...............................................................................................103FIGURA3.31.SISTEMADEDISTRIBUCINDE25KVDESASKPOWER,CANAD[140]...................................................105FIGURA3.32.ESTIMACINDELADISTANCIAALAFALTA(FALTABIFSICAATIERRACON0,5)[5]................................105FIGURA3.33.ESQUEMABSICODELLOCALIZADOR[182]......................................................................................108FIGURA3.34.TCNICADELOCALIZACINMEDIANTEELDIAGRAMADELATTICE[188].................................................108FIGURA3.35.FORMADEONDAENCORRIENTEPARALAFASEENFALTAENUNAFALTACERCANA[194]...........................109FIGURA3.36.DISPOSICINDELAINSTRUMENTACINPARAELREGISTRODEFALTAS[196]...........................................110FIGURA3.37.RESULTADODELANLISISCWTSOBREELTRANSITORIODETENSINDEUNAFALTA[185].........................110FIGURA3.38.COMPARACINENTRERESULTADOSDELANLISISCWTCONLASDOSWAVELETMADRE[200]...................111

4.ASPECTOSGENERALESYACTUACIONESPREVIASENLAMETODOLOGAPROPUESTA.........................121FIGURA4.1.ESQUEMAGENERALBSICODELANUEVAMETODOLOGA......................................................................125FIGURA4.2.VARIACINDELASOBRETENSINFASETIERRAENFUNCINDELACORRIENTEINYECTADA(25HZ)................132FIGURA4.3.VARIACINDELASOBRETENSINFASETIERRAENFUNCINDELNGULODEINYECCIN(2APICOY25HZ)....132FIGURA4.4.VARIACINDELASOBRETENSINFASETIERRAENFUNCINDELACORRIENTEINYECTADA(325HZ)..............133FIGURA4.5.SISTEMADEDISTRIBUCINREALCONPUESTAATIERRAACTIVAMODELIZADOENMATLAB.........................133FIGURA4.6.MODELODESIMULACINCONELFEEDER1ENFALTA...........................................................................137FIGURA4.7.SUBSISTEMADELFEEDER1CONMODELIZACINDEFALTAENELPUNTOA................................................137

5.METODOLOGADEDETECCINDEFALTASMONOFSICASENREDESDEDISTRIBUCIN....................139FIGURA5.1.ESQUEMASIMPLIFICADODELSISTEMADEDISTRIBUCINOBJETODEMODELIZACIN...................................143FIGURA5.2.DETECCINDELFEEDERENFALTAENFUNCINDELNGULODELAINTENSIDADHOMOPOLAR.......................145FIGURA5.3.FALTAENELPUNTODDELFEEDER1VARIACINDELNGULODELAINTENSIDADHOMOPOLAR(25HZ).......147FIGURA5.4.FALTAENELPUNTODDELFEEDER1VARIACINDELNGULODELAINTENSIDADHOMOPOLAR(325HZ).....148FIGURA5.5.VARIACINDEKX0ENELFEEDERSINFALTAFALTA(INYECCINDE2APICOA25HZ)..................................151FIGURA5.6.VARIACINDEKX0ENELFEEDERENFALTA(INYECCINDE2APICOA25HZ)...........................................151FIGURA5.7.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDEKX0(INYECCINDE2APICOA25HZ)........................152FIGURA5.8.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDEKX0ENELFEEDERENFALTA,CONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(25HZ).........................................................................................................................................152FIGURA5.9.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDEKX0ENLOSFEEDERSSINFALTA,CONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(25HZ).........................................................................................................................................153FIGURA5.10.VARIACINDEKX0ENELFEEDERENFALTA(INYECCINDE5APICOA325HZ).......................................154FIGURA5.11.VARIACINDEKX0ENELFEEDERENFALTA(INYECCINDE5APICOA325HZ).......................................155FIGURA5.12.VARIACINDEKX0ENELFEEDERSINFALTA(INYECCINDE5APICOA325HZ).......................................155FIGURA5.13.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDEKX0(INYECCINDE5APICOA325HZ)....................156FIGURA5.14.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDEKX0ENLOSFEEDERSSINFALTA,CONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(325HZ).......................................................................................................................................156FIGURA5.15.FALTAENELPUNTODDELFEEDER5VARIACINDEX0(INYECCINDE2APICOA25HZ).......................158FIGURA5.16.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDEX0(INYECCINDE5APICOA325HZ).....................159FIGURA5.17.VARIACINDEKX0R0ENELFEEDERENFALTA(INYECCINDE2APICOA25HZ).......................................162FIGURA5.18.FALTAENELPUNTOBDELFEEDER5VARIACINDEKX0R0(INYECCINDE2APICOA25HZ).....................163

FIGURAS IX

FIGURA5.19.FALTAENELPUNTOBDELFEEDER5VARIACINDEKX0R0(INYECCINDE2APICOA25HZ)....................163FIGURA5.20.FALTAENELPUNTOBDELFEEDER5VARIACINDEKX0R0ENELFEEDERENFALTA,CONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(25HZ)........................................................................................................................................164FIGURA5.21.FALTAENELPUNTOBDELFEEDER5VARIACINDEKX0R0ENUNFEEDERSINFALTA,CONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(25HZ)........................................................................................................................................164FIGURA5.22.VARIACINDEKX0R0ENELFEEDERENFALTA(INYECCINDE5APICOA325HZ)....................................166FIGURA5.23.VARIACINDEKX0R0ENELFEEDERSINFALTA(INYECCINDE5APICOA325HZ)...................................166FIGURA5.24.FALTAENELPUNTOBDELFEEDER5VARIACINDEKX0R0(INYECCINDE5APICOA325HZ).................167FIGURA5.25.FALTAENELPUNTOBDELFEEDER5VARIACINDEKX0R0ENELFEEDERENFALTA,CONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(325HZ)......................................................................................................................................168FIGURA5.26.FALTAENELPUNTOBDELFEEDER5VARIACINDEKX0R0ENLOSFEEDERSSINFALTACONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(325HZ)......................................................................................................................................168FIGURA5.27.FALTAENELPUNTODDELFEEDER5VARIACINDELAX0/R0(INYECCINDE2APICOA25HZ)..............169FIGURA5.28.FALTAENELPUNTODDELFEEDER5VARIACINDER0ENELFEEDER6CONLAINYECCIN(25HZ)..........170FIGURA5.29.FALTAENELPUNTODDELFEEDER5VARIACINDELAX0/R0(INYECCINDE5APICOA325HZ)............171FIGURA5.30.FALTAENELPUNTODDELFEEDER5VARIACINDER0ENELFEEDER6,CONLAINYECCIN(325HZ).......171FIGURA5.31.VARIACINDEKMSF(%)RESPECTOALARESISTENCIADEFALTA............................................................174FIGURA5.32.VARIACINDEKMF(%)RESPECTOALARESISTENCIADEFALTA.............................................................175FIGURA5.33.VARIACINDEKASF()RESPECTOALARESISTENCIADEFALTA..............................................................179FIGURA5.34.VARIACINDEKAF()RESPECTOALARESISTENCIADEFALTA...............................................................180FIGURA5.35.VARIACINDEKAF()RESPECTOALARESISTENCIADEFALTA...............................................................181

6.METODOLOGADELOCALIZACINDEFALTASMONOFSICASENREDESDEDISTRIBUCIN...............187FIGURA6.1.REDESDESECUENCIA(METODOLOGABSICAINICIAL)........................................................................191FIGURA6.2.CONEXINDEREDESDESECUENCIA(METODOLOGABSICAINICIAL).....................................................192FIGURA6.3.VARIACINDELERRORDELRESULTANTECONLARESISTENCIADEFALTA(METODOLOGABSICAINICIALINYECCINDE2APICOA25HZ).......................................................................................................................194FIGURA6.4.VARIACINDELALCALCULADACONLARESISTENCIADEFALTA(METODOLOGABSICAINICIALINYECCINDE2APICOA25HZ).............................................................................................................................................194FIGURA6.5.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDELERRORCONLARESISTENCIADEFALTA(METODOLOGABSICAINICIAL,25HZ)...................................................................................................................................195FIGURA6.6.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDELERRORCONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(METODOLOGABSICAINICIAL,25HZ)............................................................................................................196FIGURA6.7.VARIACINDELERRORDELRESULTANTECONLARESISTENCIADEFALTA(METODOLOGABSICAINICIALINYECCINDE5APICOA325HZ).....................................................................................................................196FIGURA6.8.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDELERRORCONLARESISTENCIADEFALTA(METODOLOGABSICAINICIAL,325HZ).................................................................................................................................197FIGURA6.9.VARIACINDELALCALCULADACONLARESISTENCIADEFALTA(METODOLOGABSICAINICIALINYECCINDE5APICOA325HZ)...........................................................................................................................................198FIGURA6.10.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDELERRORCONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(METODOLOGABSICAINICIAL,325HZ)..........................................................................................................198FIGURA6.11.REDESDESECUENCIA(METODOLOGABSICACORREGIDA)................................................................199FIGURA6.12.CONEXINDEREDESDESECUENCIA(METODOLOGABSICACORREGIDA).............................................200FIGURA6.13.VARIACINDELERRORDELRESULTANTECONLARESISTENCIADEFALTA(METODOLOGABSICACORREGIDAINYECCINDE2APICOA25HZ).......................................................................................................................202FIGURA6.14.VARIACINDELALCALCULADACONLARESISTENCIADEFALTA(METODOLOGABSICACORREGIDAINYECCINDE2APICOA25HZ)......................................................................................................................................202FIGURA6.15.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6COMPARATIVADEMETODOLOGASABAJASRF(25HZ)..................203FIGURA6.16.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6COMPARATIVADEMETODOLOGAS(25HZ).................................203

X FIGURAS

FIGURA6.17.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDELERRORDELCONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(METODOLOGAB.CORREGIDA,25HZ).............................................................................................................204FIGURA6.18.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6COMPARATIVA(METODOLOGABSICACORREGIDA).....................204FIGURA6.19.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6COMPARATIVA(METODOLOGABSICACORREGIDA).....................205FIGURA6.20.VARIACINDELALCALCULADACONLARESISTENCIADEFALTA(METODOLOGABSICACORREGIDAINYECCINDE5APICOA325HZ)....................................................................................................................................206FIGURA6.21.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6COMPARATIVADEMETODOLOGAS(325HZ)................................206FIGURA6.22.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDELERRORDELCONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(METODOLOGABSICACORREGIDA,325HZ)....................................................................................................207FIGURA6.23.REDESDESECUENCIA(METODOLOGAFINAL)...................................................................................208FIGURA6.24.CONEXINDEREDESDESECUENCIA(METODOLOGAFINAL)................................................................208FIGURA6.25.MALLADOEJEMPLODELARED.......................................................................................................211FIGURA6.26.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6COMPARATIVADEMETODOLOGAS(25HZ)..................................213FIGURA6.27.VARIACINDELERRORRESULTANTEDELCONLARESISTENCIADEFALTA(METODOLOGAFINALINYECCINDE2APICOA25HZ).............................................................................................................................................213FIGURA6.28.VARIACINDELERRORRESULTANTEDELCONLAMAGNITUDDELAINYECCINFALTASDE100ENFEEDER1(METODOLOGAFINAL,25HZ).........................................................................................................................214FIGURA6.29.VARIACINDELERRORRESULTANTEDELCONLAMAGNITUDDELAINYECCINFALTASDE1000ENFEEDER1(METODOLOGAFINAL,25HZ)......................................................................................................................215FIGURA6.30.VARIACINDELALCALCULADACONLARESISTENCIADEFALTA(METODOLOGAFINALINYECCINDE2APICOA25HZ).........................................................................................................................................................215FIGURA6.31.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDELERRORDELCONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(METODOLOGAFINAL,25HZ).........................................................................................................................216FIGURA6.32.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6COMPARATIVA(METODOLOGAFINAL)........................................217FIGURA6.33.FALTAENELPUNTOADELFEEDER1COMPARATIVA(METODOLOGAFINAL).......................................217FIGURA6.34.FALTAENELPUNTOADELFEEDER8COMPARATIVA(METODOLOGAFINAL).......................................218FIGURA6.35.FALTAENELPUNTOBDELFEEDER5COMPARATIVA(METODOLOGAFINAL).......................................218FIGURA6.36.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6COMPARATIVA(METODOLOGAFINAL)........................................219FIGURA6.37.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDELERRORDELCONLAMAGNITUDDELAINYECCIN(METODOLOGAFINAL,325HZ).......................................................................................................................219FIGURA6.38.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDELALCALCULADASEGNLAOBTENCINDELACAPACIDADHOMOPOLAR(25HZ)......................................................................................................................................220FIGURA6.39.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6VARIACINDELALCALCULADASEGNLOSDATOSDEENTRADA(METODOLOGAFINAL,25HZ).........................................................................................................................222

ANEXOA.MODELIZACINYSIMULACINDELSISTEMADEDISTRIBUCINREAL...................................A.1FIGURAA.1.ESQUEMAUNIFILARDELASUBESTACINDETRANSFORMACIN(STR)....................................................A.4FIGURAA.2.ESQUEMASIMPLIFICADODELSISTEMADEDISTRIBUCINOBJETODEMODELIZACIN...................................A.4FIGURAA.3.ESQUEMAUNIFILARDELFEEDER1...................................................................................................A.5FIGURAA.4.ESQUEMAUNIFILARDELFEEDER5....................................................................................................A.5FIGURAA.5.ESQUEMAUNIFILARDELFEEDER6....................................................................................................A.6FIGURAA.6.ESQUEMAUNIFILARDELFEEDER8....................................................................................................A.6FIGURAA.7.PUESTAATIERRA........................................................................................................................A.10FIGURAA.8.UTILIZACINDEPOWERLINE_PARAM(MATLAB)PARALAMODELIZACINDELNEASAREAS................A.13FIGURAA.9.UTILIZACINDELCC(ATP/EMTP)PARALAMODELIZACINDELNEASSUBTERRNEAS........................A.14FIGURAA.10.ESQUEMASIMPLIFICADOPARALAMODELIZACINDELFEEDER1........................................................A.15FIGURAA.11.MODELIZACINMATLAB/SIMULINKDELFEEDER1........................................................................A.15FIGURAA.12.ESQUEMASIMPLIFICADOPARALAMODELIZACINDELFEEDER5........................................................A.16FIGURAA.13.MODELIZACINMATLAB/SIMULINKDELFEEDER5........................................................................A.16FIGURAA.14.ESQUEMASIMPLIFICADOPARALAMODELIZACINDELFEEDER6........................................................A.17

FIGURAS XI

FIGURAA.15.MODELIZACINMATLAB/SIMULINKDELFEEDER6........................................................................A.17FIGURAA.16.ESQUEMASIMPLIFICADOPARALAMODELIZACINDELFEEDER8.........................................................A.18FIGURAA.17.MODELIZACINMATLAB/SIMULINKDELFEEDER8........................................................................A.18FIGURAA.18.MODELIZACINDELAPUESTAATIERRADELAREDDEDISTRIBUCIN...................................................A.19FIGURAA.19.MODELIZACINDELSISTEMADEPUESTAATIERRAACTIVO.................................................................A.19FIGURAA.20.CARGANOREALINCLUIDAENELFLUJODECARGAS...........................................................................A.21FIGURAA.21.TRAMODELFEEDER8ALIMENTADODESDEOTRASUBESTACIN..........................................................A.21

TABLAS XIII

NDICE TABLAS

2.MTODOSDEPUESTAATIERRAYSUINFLUENCIAENLASFALTAS.......................................................11TABLA2.1.FALTASPERMANENTES(%/100KM)ENLNEASDEDISTRIBUCINDELAREDFINLANDESA[11].......................17TABLA2.2.UTILIZACINDELOSDISTINTOSREGMENESDENEUTROENELMUNDO[1,20].............................................20TABLA2.3.TENSIONESYCORRIENTESDESISTEMADURANTEUNAFALTAMONOFSICAATIERRA,PARADIFERENTESTIPOSDEPUESTASATIERRA[22].....................................................................................................................................23TABLA2.4.CARACTERSTICASDEPUESTAATIERRA[16]..........................................................................................23TABLA2.5.COMPORTAMIENTODEDIFERENTESPUESTASATIERRA[3].......................................................................45

3.ESTADODELARTEENLADETECCINYLOCALIZACINDEFALTAS,ENREDESDEDISTRIBUCIN..........49TABLA3.1.COMPARACINDEMTODOSDEIAENAUTOMATIZACINDESISTEMASDEPOTENCIA[4]...............................76TABLA3.2.COMPARACINDEMTODOSBASADOSENLAMEDIDAAFRECUENCIAFUNDAMENTAL[5].............................104TABLA3.3.RESULTADOSCOMPARATIVOSDELENSAYO(FALTAMONOFSICACONRESISTENCIADEFALTADE5)[140]....105

4.ASPECTOSGENERALESYACTUACIONESPREVIASENLAMETODOLOGAPROPUESTA........................121TABLA4.1.FRECUENCIASDEINYECCINRESPECTOALAFRECUENCIAFUNDAMENTAL(50HZ)......................................130TABLA4.2.DISTANCIASEINDUCTANCIASHASTAELPUNTODEFALTAENELFEEDER1..................................................134TABLA4.3.DISTANCIASEINDUCTANCIASHASTAELPUNTODEFALTAENELFEEDER5..................................................134TABLA4.4.DISTANCIASEINDUCTANCIASHASTAELPUNTODEFALTAENELFEEDER6..................................................135TABLA4.5.DISTANCIASEINDUCTANCIASHASTAELPUNTODEFALTAENELFEEDER8..................................................135TABLA4.6.VALORESDELAMAGNITUDDERESISTENCIADEFALTA............................................................................135TABLA4.7.FRECUENCIASDEINYECCINANALIZADAS............................................................................................135TABLA4.8.INTENSIDADESDEINYECCINANALIZADAS...........................................................................................136TABLA4.9.CAPACIDADESHOMOPOLARESATIERRAREALES....................................................................................136

5.METODOLOGADEDETECCINDEFALTASMONOFSICASENREDESDEDISTRIBUCIN....................139TABLA5.1.MEDIDADELAINTENSIDADHOMOPOLARENPREFALTA(25HZ)..............................................................146TABLA5.2.FALTAENELPUNTODDELFEEDER1(INYECCINDE2APICOA25HZ).......................................................146TABLA5.3.MEDIDADELAINTENSIDADHOMOPOLARENPREFALTA(325HZ)............................................................147TABLA5.4.FALTAENELPUNTODDELFEEDER1(INYECCINDE5APICOA325HZ)....................................................148TABLA5.5.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(INYECCINDE2APICOA25HZ).......................................................150TABLA5.6.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(INYECCINDE0,05APICOA25HZ)..................................................153TABLA5.7.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(INYECCINDE5APICOA325HZ).....................................................154TABLA5.8.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(INYECCINDE0,05APICOA325HZ)................................................157TABLA5.9.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(INYECCINDE2APICOA25HZ).......................................................157TABLA5.10.FALTAENELPUNTODDELFEEDER5(INYECCINDE5APICOA325HZ)..................................................159TABLA5.11.FALTAENELPUNTOBDELFEEDER5(INYECCINDE2APICOA25HZ).....................................................162TABLA5.12.FALTAENELPUNTOBDELFEEDER5(INYECCINDE0,05APICOA25HZ)................................................164TABLA5.13.FALTAENELPUNTOBDELFEEDER5(INYECCINDE5APICOA325HZ)...................................................165TABLA5.14.FALTAENELPUNTOBDELFEEDER5(INYECCINDE0,05APICOA25HZ)................................................167TABLA5.15.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(INYECCINDE2APICOA25HZ).....................................................169TABLA5.16.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(INYECCINDE5APICOA325HZ)...................................................170TABLA5.17.MDULOSDEI0ENCASODEFALTAENELPUNTOADELFEEDER6(INYECCINDE2APICOA25HZ)............175TABLA5.18.FALTAENELPUNTODDELFEEDER1(INYECCINDE2APICOA25HZ)..................................................176TABLA5.19.MDULOSDEI0ENCASODEFALTAENELPUNTODDELFEEDER1(INYECCINDE2APICOA25HZ)............176TABLA5.20.FALTAENELPUNTOEDELFEEDER8(INYECCINDE5APICOA325HZ).................................................177TABLA5.21.FALTAENELPUNTOADELFEEDER1(INYECCINDE5APICOA325HZ)................................................177

XIV TABLAS

TABLA5.22.MDULOSDEI0ENCASODEFALTAENELPUNTOADELFEEDER1(INYECCINDE5APICOA325HZ)...........177TABLA5.23.FALTAENELPUNTOEDELFEEDER8(INYECCINDE2APICOA25HZ)...................................................180TABLA5.24.FALTAENELPUNTOADELFEEDER1(INYECCINDE2APICOA25HZ)...................................................181TABLA5.25.FALTAENELPUNTOEDELFEEDER8(INYECCINDE5APICOA325HZ).................................................182TABLA5.26.FALTAENELPUNTOADELFEEDER1(INYECCINDE5APICOA325HZ).................................................182

6.METODOLOGADELOCALIZACINDEFALTASMONOFSICASENREDESDEDISTRIBUCIN...............187TABLA6.1.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(METODOLOGABSICAINICIALINYECCINDE2APICOA25HZ).........195TABLA6.2.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(METODOLOGABSICAINICIALINYECCINDE5APICOA325HZ).......197TABLA6.3.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(METODOLOGAB.CORREGIDAINYECCINDE2APICOA25HZ).........201TABLA6.4.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(METODOLOGAB.CORREGIDAINYECCINDE5APICOA325HZ).......205TABLA6.5.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(METODOLOGAFINALINYECCINDE2APICOA25HZ).....................212TABLA6.6.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(METODOLOGAFINALINYECCINDE5APICOA325HZ)...................216TABLA6.7.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(METODOLOGAFINALINYECCINDE2APICOA25HZ,VARIANTE1)....221TABLA6.8.FALTAENELPUNTOCDELFEEDER6(METODOLOGAFINALINYECCINDE2APICOA25HZ,VARIANTE2)....222

ANEXOA.MODELIZACINYSIMULACINDELSISTEMADEDISTRIBUCINREAL...................................A.1TABLAA.1.LONGITUDESDELNEAENELSISTEMADEDISTRIBUCINREAL..................................................................A.8TABLAA.2.PROTOCOLODEPRUEBASDELTRANSFORMADORDEPOTENCIA................................................................A.8TABLAA.3.CARACTERSTICASDECONDUCTORESAREOS.......................................................................................A.9TABLAA.4.CARACTERSTICASDECONDUCTORESSUBTERRNEOS.............................................................................A.9TABLAA.5.DATOSDELTRANSFORMADORDEPOTENCIATRIFSICO........................................................................A.11TABLAA.6.COMPONENTESDESECUENCIADELCONDUCTORLA56........................................................................A.13TABLAA.7.COMPONENTESDESECUENCIADELCONDUCTORD40..........................................................................A.13TABLAA.8.COMPONENTESDESECUENCIADELCONDUCTORD56..........................................................................A.13TABLAA.9.COMPONENTESDESECUENCIADELCONDUCTORCU35.......................................................................A.14TABLAA.10.COMPONENTESDESECUENCIADELCONDUCTORHEPRZ11X150AL...................................................A.14TABLAA.11.COMPONENTESDESECUENCIADELCONDUCTORDHZ11X150AL.......................................................A.14TABLAA.12.DATOSDELFLUJODECARGASPROPORCIONADOSPORLACOMPAAELCTRICA......................................A.20TABLAA.13.DATOSDELFLUJODECARGAS,OBTENIDOSDELMODELODELSISTEMA...................................................A.20

SMBOLOS Y NOMENCLATURA XV

LISTA DE SMBOLOS Y NOMENCLATURA Frecuencia considerada Pulsacin del sistema (2f)

Tensin de secuencia homopolar en cabecera de la red de distribucin (subestacin)

Tensin de secuencia directa en cabecera de la red de distribucin (subestacin)

Tensin de secuencia inversa en cabecera de la red de distribucin (subestacin)

Intensidad de secuencia homopolar en cabecera de la red de distribucin (subestacin) Intensidad de secuencia directa en cabecera de la red de distribucin (subestacin) Intensidad de secuencia inversa en cabecera de la red de distribucin (subestacin) Impedancia total homopolar de toda la red de distribucin Resistencia total homopolar de toda la red de distribucin (tomada como parte real de la

impedancia total homopolar)

Reactancia total homopolar de toda la red de distribucin (tomada como parte imaginaria de la impedancia total homopolar)

Capacidad homopolar total de la red de distribucin _ Intensidad homopolar del feeder i _ Impedancia homopolar del feeder i _ Resistencia homopolar del feeder i (tomada como parte real de la impedancia homopolar

del feeder i)

_ Reactancia homopolar del feeder i (tomada como parte imaginaria de la impedancia homopolar del feeder i)

_ Capacidad homopolar del feeder i _ Intensidad homopolar del feeder i en situacin de prefalta _ Intensidad homopolar del feeder i en situacin de falta _ Reactancia homopolar del feeder i (tomada como parte imaginaria de la impedancia

homopolar del feeder i), en situacin de prefalta

_ Reactancia homopolar del feeder i (tomada como parte imaginaria de la impedancia homopolar del feeder i), en situacin de falta

Reactancia homopolar del feeder en falta (tomada como parte imaginaria de la impedancia homopolar de dicho feeder), en situacin de falta

_ ndice de variacin porcentual de la reactancia homopolar (X0), aplicable a cada feeder _ ndice de variacin porcentual de la reactancia homopolar (X0), aplicable al feeder en falta _ Resistencia homopolar del feeder i (tomada como parte real de la impedancia homopolar

del feeder i), en situacin de prefalta

_ Resistencia homopolar del feeder i (tomada como parte real de la impedancia homopolar del feeder i), en situacin de falta

Resistencia homopolar del feeder en falta (tomada como parte real de la impedancia homopolar de dicho feeder), en situacin de falta

_ ndice de variacin porcentual de X0/R0, aplicable a cada feeder _ ndice de variacin porcentual de X0/R0, aplicable al feeder en falta _ En caso de falta en uno de los feeders, intensidad homopolar del feeder sin falta i (tambin

con subndice j)

XVI SMBOLOS Y NOMENCLATURA

_ En caso de falta en uno de los feeders, mximo valor absoluto entre los mdulos de los feeders sin falta (con subndice i j) _ En caso de falta en uno de los feeders, mnimo valor absoluto entre los mdulos de los feeders sin falta (con subndice i j) En caso de falta en uno de los feeders, valor porcentual de la mxima diferencia en

mdulo entre los feeder sin falta

En caso de falta en uno de los feeders, intensidad homopolar del feeder en falta En caso de falta en uno de los feeders, mnima diferencia en mdulo entre el feeder en

falta y feeders sin falta

Impedancia de secuencia homopolar del transformador de potencia Impedancia de secuencia directa del transformador de potencia Impedancia de secuencia inversa del transformador de potencia Impedancia de secuencia directa de la red de alimentacin Impedancia de secuencia inversa de la red de alimentacin Impedancia de secuencia homopolar de la reactancia de puesta a tierra Reactancia de puesta a tierra Impedancia de secuencia homopolar de la puesta a tierra efectiva (electrodo o malla de

puesta a tierra)

Resistencia de puesta a tierra efectiva (electrodo o malla de puesta a tierra) Capacidad homopolar total de los feeders que no estn en falta Capacidad homopolar del feeder que est en falta

Tensin de secuencia homopolar en la puesta a tierra del neutro debida al sistema de puesta a tierra activo

Impedancia de secuencia homopolar de los conductores desde cabecera de la red de distribucin (subestacin) hasta el punto de falta

Impedancia de secuencia directa de los conductores desde cabecera de la red de distribucin (subestacin) hasta el punto de falta

Impedancia de secuencia inversa de los conductores desde cabecera de la red de distribucin (subestacin) hasta el punto de falta

Resistencia de falta

_ Tensin fase-tierra de la fase en falta en cabecera de la red de distribucin (subestacin)

Resistencia de secuencia homopolar de los conductores desde cabecera de la red de distribucin (subestacin) hasta el punto de falta

Resistencia de secuencia directa de los conductores desde cabecera de la red de distribucin (subestacin) hasta el punto de falta

Resistencia de secuencia inversa de los conductores desde cabecera de la red de distribucin (subestacin) hasta el punto de falta

Reactancia de secuencia homopolar de los conductores desde cabecera de la red de distribucin (subestacin) hasta el punto de falta

Reactancia de secuencia directa de los conductores desde cabecera de la red de distribucin (subestacin) hasta el punto de falta

Reactancia de secuencia inversa de los conductores desde cabecera de la red de distribucin (subestacin) hasta el punto de falta

Inductancia de secuencia homopolar de los conductores desde cabecera de la red de distribucin (subestacin) hasta el punto de falta

SMBOLOS Y NOMENCLATURA XVII

Inductancia de secuencia directa de los conductores desde cabecera de la red de distribucin (subestacin) hasta el punto de falta

Inductancia de secuencia inversa de los conductores desde cabecera de la red de distribucin (subestacin) hasta el punto de falta

Intensidad de secuencia homopolar corregida Intensidad de secuencia directa corregida Intensidad de secuencia inversa corregida Inductancia serie real (como suma de la componente directa, inversa y homopolar) de los conductores correspondiente al tramo i Inductancia de secuencia homopolar de los conductores correspondiente al tramo i Inductancia de secuencia directa de los conductores correspondiente al tramo i Inductancia de secuencia inversa de los conductores correspondiente al tramo i Inductancia diferencia, calculada como la diferencia entre la inductancia real y la

calculada

1. Introduccin

1

INTRODUCCIN

1.1.ANTECEDENTES.................................................................................................................................31.2.PUESTAATIERRADELOSSISTEMASDEDISTRIBUCIN......................................................................51.3.DETECCINYLOCALIZACINDEFALTAS............................................................................................71.4.ESTRUCTURADELATESISDOCTORAL.................................................................................................8

INTRODUCCIN 3

1. INTRODUCCIN 1.1. ANTECEDENTES Es un hecho contrastado que uno de los ndices que mide el nivel de desarrollo de un pas es la energa que ste consume [1]. As, el auge tecnolgico que en las ltimas dcadas han experimentado los pases ms industrializados del mundo ha supuesto una creciente demanda de la energa elctrica, que ha afectado a todos los sectores involucrados en las diferentes etapas del sistema elctrico de potencia. La energa elctrica se obtiene por diferentes medios de produccin a travs de varias transformaciones (energa potencial o calorfica en mecnica y sta en elctrica, etc.) lo que da lugar a diferentes tipos de plantas productoras de energa elctrica, tales como las centrales hidroelctricas, trmicas, nucleares, elicas, etc. Teniendo en cuenta, por un lado, las dispares ubicaciones de las materias primas o recursos naturales necesarios para la produccin de la energa elctrica, que aconsejan u obligan a situar las plantas generadoras junto a sus respectivas fuentes de energa y, por otro lado, atendiendo a consideraciones de seguridad y presin social que sitan a las centrales alejadas de los ncleos urbanos, se observa que criterios tcnico-econmicos y sociales imponen la dispersin de las centrales productoras de energa elctrica. Adems, al poderse almacenar solo en forma muy restringida, la energa elctrica debe producirse al mismo tiempo que se consume, lo que conduce a que la curva de carga diaria debe ser cubierta por las instalaciones disponibles en el parque nacional de generacin y, en su caso, por intercambios acordados con otros pases. Todos los factores anteriormente expuestos ponen de manifiesto la necesidad de que exista una red de interconexin entre las plantas generadoras de energa elctrica y los centros de consumo, de manera que cualquier fluctuacin en la demanda de la energa se vea rpidamente compensada por una mayor o menor produccin en las plantas generadoras. Esta conexin entre los centros de produccin y consumo se efecta, en un primer nivel, a travs de la red de transporte de energa elctrica de alta tensin para posteriormente, en un segundo nivel de inferior tensin, distribuir la energa a los centros de consumo a travs de la red de distribucin. Las prdidas de energa en este camino deben ser mnimas, por lo que se presenta a la corriente un camino sencillo de recorrer (los conductores), rodeado de un medio con el mayor aislamiento posible para evitar fugas de corriente. En otras palabras, se confina la corriente elctrica dentro de los equipos o sistemas destinados a su transporte y distribucin, evitando que se salga de este camino prefijado que constituyen las redes de transporte y distribucin. Este confinamiento de la corriente se consigue principalmente de dos maneras: Mediante la separacin de los conductores desnudos de modo que el aire existente

entre ellos presenta una elevada resistencia al paso de corriente, limitando las fugas a valores muy reducidos.

Proporcionando al conductor una envoltura aislante, de alta resistencia y capacidad dielctrica.

4 CAPTULO 1.

En ambos casos, un mayor aislamiento proporcionar una mayor garanta en el suministro al reducirse la probabilidad de que la corriente elctrica encuentre un camino ms sencillo que la circulacin a travs de los conductores, si bien exigir un mayor coste de instalacin. Por otro lado, se debe tener en cuenta que dentro de los procesos de diseo, mantenimiento, operacin y del resto de labores destinadas al desarrollo o ampliacin de los sistemas de transporte y distribucin elctrica, la seguridad pblica y la calidad en el servicio constituyen dos de los aspectos que absorben un mayor esfuerzo en el trabajo de los responsables que operan en el sector elctrico. El importante desarrollo que las diferentes aplicaciones de la electricidad han alcanzado en prcticamente todos los campos y sectores productivos, unido a la extraordinaria evolucin tcnica acaecida en los ltimos aos, ha motivado que la importancia de la calidad en el suministro de energa elctrica haya crecido considerablemente, en la misma medida que se ha incrementado su nivel de exigencia. Por tanto, la energa elctrica suministrada a los clientes o usuarios finales ha de ser entregada a stos en las mejores condiciones posibles, las cuales deben ser establecidas atendiendo a un satisfactorio compromiso entre la adecuada calidad de servicio y los necesarios lmites de seguridad exigibles hoy da. Todo ello dentro del escenario que los nuevos marcos legislativos han establecido en todas y cada una de las reas de negocio que conforman el sector elctrico. Asimismo, resulta necesaria la bsqueda de un equilibrio entre las mejoras tcnicas imprescindibles para asegurar estos aspectos y el mantenimiento de los costes econmicos de implementacin y explotacin dentro de unos parmetros satisfactorios tanto para los suministradores como para los propios usuarios. La seguridad constituye un factor clave y en constante evolucin, la cual pretende garantizar el cumplimiento de los ms estrictos criterios y lmites que en la actualidad son establecidos para garantizar el suministro elctrico a los usuarios finales (siendo de aplicacin en los sistemas de generacin, transporte y distribucin). Entendindose como tales, aquellos destinados a salvaguardar, en primer lugar, la integridad de las personas y, en segundo, tanto el correcto funcionamiento y estado de los propios equipos e instalaciones como el respeto al medio ambiente. As, hay que tener en cuenta que el suministro elctrico es intrnsecamente falible. Estadsticamente, de todos los fallos que ocurren en un sistema elctrico de potencia, el 1% se dan en la etapa de generacin, el 14 % en la etapa de transporte y el 85 % en la etapa de distribucin. As, teniendo en cuenta la distribucin de los fallos, la etapa que ms incidencia tiene sobre la calidad de suministro es la distribucin, seguida muy de lejos por el transporte, por lo que las mayores mejoras de la calidad de suministro se obtendrn mejorando la calidad en la etapa de distribucin. De forma general, se denomina falta o cortocircuito, a la conexin accidental a travs de una impedancia relativamente baja, de dos o ms puntos del sistema que en una situacin normal tienen tensiones diferentes. En general, las faltas elctricas se producen al fallar el aislamiento por diversas causas: prdida de las propiedades aislantes del medio (envejecimiento, contaminacin, etc.), sobretensiones (tanto de origen externo como interno) o efectos mecnicos diversos (roturas, deformaciones, desplazamientos, etc.).

INTRODUCCIN 5

Las faltas pueden ser monofsicas si la falta se produce entre una fase y tierra, bifsicas si la falta se produce entre dos fases, bifsicas a tierra si la falta es entre dos fases y tierra, y trifsicas si la falta afecta a las tres fases. Las faltas trifsicas se denominan tambin faltas simtricas, ya que al estar involucradas las tres fases, el sistema de tensiones e intensidades sigue siendo equilibrado tras la falta. Por el contrario, las faltas monofsicas y bifsicas con o sin contacto a tierra, afectan de distinta manera a las diferentes fases, por lo que dan lugar a sistemas de tensiones e intensidades desequilibrados, denominndose por este motivo faltas asimtricas. Adems, las faltas debidas a cortocircuitos producen un aumento sustancial en las corrientes hacia el punto de la falta, tal que su magnitud puede suponer varias veces el valor de la corriente normal de carga. Por lo tanto, los componentes del sistema pueden ser sometidos a grandes esfuerzos, no solamente desde el punto de vista trmico sino tambin mecnico. Los efectos perjudiciales que las faltas provocan son numerosos y estn asociados, fundamentalmente, a las elevadas corrientes que se establecen en el sistema como consecuencia de una situacin de falta, aunque en ocasiones tambin pueden provocar fenmenos de sobretensiones. Los principales efectos pueden resumirse en los siguientes: Calentamiento de conductores por efecto Joule, lo que en funcin del valor y la

duracin de la corriente de cortocircuito puede provocar deterioros irreversibles. Esfuerzos electrodinmicos, con la posibilidad de roturas y desplazamientos bruscos que

pueden dar lugar a nuevas faltas. Variaciones de tensin, con cadas en las fases involucradas en el cortocircuito y

eventuales elevaciones en las otras fases. 1.2. PUESTA A TIERRA DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIN Uno de los aspectos ms importantes para fortalecer el sistema de distribucin frente a faltas monofsicas a tierra, es la existencia de una correcta sintona entre la puesta a tierra del neutro del transformador (puesta a tierra de servicio) y los diferentes dispositivos y la metodologa empleados para la proteccin, deteccin y localizacin de faltas elctricas monofsicas [2]. En primer lugar, en lo que se refiere a la seguridad de las instalaciones, el tratamiento del neutro no tiene influencia sobre las tensiones y corrientes de servicio, en las redes con una estructura y carga simtricas (equilibrados). Sin embargo, en caso de faltas a tierra, el comportamiento de la red est influenciado esencialmente por el modo de tratamiento del neutro. Por ello, se deben tener en cuenta las corrientes de defecto, las sobretensiones y las tensiones de servicio a que se somete a los equipamientos y las dimensiones de la propia red. Adems, las corrientes a tierra pueden influir en los sistemas vecinos (redes de comunicaciones, redes de distribucin de gas y agua) y suponer una elevacin del potencial de tierra, lo que puede representar un peligro para las personas. As, las exigencias tcnicas del tratamiento del neutro se pueden dividir en exigencias dependientes de la corriente y dependientes de la tensin.

6 CAPTULO 1.

Exigencias dependientes de la corriente son: Bajas corrientes. Pequeos efectos de los arcos elctricos con, eventualmente, una extincin automtica

del arco. Pequeas influencias sobre las otras redes, por ejemplo sobre las lneas frreas y las

lneas de telecomunicacin, redes de distribucin de gas y agua. Bajas tensiones de paso y contacto en el punto de defecto. Exigencias dependientes de la tensin son: Bajo incremento de las tensiones de servicio sobre los conductores sanos. Utilizacin de pararrayos con una tensin nominal ms baja. Evitar los defectos consecutivos mediante un aislamiento perfecto de las fases. Evitar las sobretensiones posteriores al cebado y extincin del arco elctrico y a las

maniobras de conexin. Evitar las ferrorresonancias despus de la eliminacin del defecto a tierra y durante las

maniobras de conexin. Adems de las exigencias anteriores, importantes desde el punto de vista de las compaas elctricas, desde el punto de vista del usuario habra que tener en cuenta aspectos como: Alimentacin sin interrupcin, a cada consumidor. Compatibilidad con la alimentacin a los procesos industriales. Sin embargo, segn el nivel de tensin, la estructura de la red, sus dimensiones y tambin su tasa de defectos, todas estas exigencias no se pueden cubrir totalmente. De igual forma, el tratamiento del neutro de los transformadores de las subestaciones de distribucin tiene tambin gran influencia en la explotacin de la red, criterios de proteccin de las redes y, por lo tanto, en la calidad del suministro. Dicho tratamiento del neutro es un tema sujeto a continuas investigaciones con el fin de cubrir lo mejor posible los requerimientos de los sistemas modernos. Debido a aspectos tcnicos y legales, el mtodo de puesta a tierra ha evolucionado de forma diferente en los distintos pases. Una de las opciones que est tomando relevancia actualmente es la utilizacin de una puesta a tierra compensada o resonante, donde una bobina Petersen permite la disminucin de la circulacin de corriente en las faltas monofsicas a tierra, de forma que la falta pueda llegar a extinguirse sin interrupcin del suministro elctrico, siempre que no sea permanente. Sin embargo, este sistema constituye una solucin basada en un componente pasivo, que provoca una circulacin de corriente de neutro obligada en funcin de la impedancia que sta presente y de la tensin que aparezca en sus bornas, como consecuencia de una falta a tierra o un desequilibrio entre las fases. Por tanto, un sistema pasivo no tiene capacidad alguna para variar la circulacin de la corriente de neutro a voluntad, si no que queda impuesta por la propia red y su situacin. Con el fin de optimizar estas prestaciones, en los ltimos aos se ha diseado un sistema activo de puesta a tierra que acta sobre la circulacin de corriente, controlndola en todo

INTRODUCCIN 7

momento [3]. Mediante el control de dicha corriente, es posible disponer de una corriente homopolar variable que luego puede ser empleada para realizar diferentes funciones. De esta manera, la definicin de la corriente homopolar depende nicamente del sistema de puesta a tierra, a diferencia del resto de sistemas pasivos, en donde dicha corriente viene determinada por la influencia de un conjunto de factores, tales como: la red elctrica, desequilibrios existentes, tipologa de la falta, impedancia de puesta a tierra, etc. Dicha definicin y eleccin de la corriente homopolar incluye tanto las frecuencias que pueden componer la misma, como su mdulo y ngulo. 1.3. DETECCIN Y LOCALIZACIN DE FALTAS El rpido crecimiento observado en los sistemas elctricos de potencia durante las ltimas dcadas ha derivado en un vasto incremento del nmero de lneas de transporte y distribucin en operacin por todo el mundo [4]. Al mismo tiempo, el mercado libre y la desregularizacin introducida en la gran mayora de los pases han impuesto cada vez mayores requerimientos para proporcionar un suministro de energa continuado y de buena calidad. Hoy en da, trminos como continuidad de suministro, confiabilidad y fiabilidad juegan un papel muy importante en los sistemas elctricos. As, como consecuencia de la imposicin de dichos requerimientos restrictivos, se ha producido una demanda creciente de equipos de proteccin y control de alta calidad. Esto es debido a que es imposible prevenir a las lneas elctricas completamente contra todos los tipos de fallos que en ellas puedan ocurrir. Por esta razn, es necesario que cuando ocurra un fallo se disponga de mtodos eficaces que permitan detectarlo, localizarlo y restaurar las condiciones normales de funcionamiento lo ms rpidamente posible. Las lneas de transporte y distribucin pueden experimentar faltas elctricas causadas por mltiples causas: tormentas, rayos, nieve, fallos de aislamiento, aves, etc. En la mayora de los casos, las faltas elctricas se manifiestan en forma de daos mecnicos que deben ser reparados antes de volver a poner en servicio dicha lnea. Para acometer dicha reparacin, dicha falta ha de ser detectada, en primer lugar, y posteriormente localizada con una precisin aceptable. Consecuentemente, y durante muchos aos, la deteccin y localizacin de faltas ha sido de gran inters para las compaas elctricas. Sin embargo, en el mbito de la localizacin de faltas, la gran mayora del trabajo realizado hasta la fecha ha estado centrado en localizar las faltas en redes de transporte. Esto es debido a la mayor importancia de las redes de transporte sobre el sistema elctrico, as como al mayor tiempo necesario para revisar la lneas, especialmente comparado con las redes de distribucin. As, este problema se encuentra relativamente resuelto en los sistemas de transporte, donde debido a las caractersticas homogneas de la lnea, la medicin en ambos terminales y la disponibilidad de diversos equipos, se puede localizar el tramo de falta con una precisin relativamente alta [5]. No obstante, durante las ltimas dcadas, la localizacin de faltas en redes de distribucin ha empezado a recibir una mayor atencin, debido al complicado entorno desregulado en el que las compaas elctricas tienen que competir entre ellas, para incrementar la

8 CAPTULO 1.

disponibilidad del suministro elctrico a los clientes finales. As, se han realizado grandes esfuerzos en la investigacin y desarrollo de mtodos de deteccin y localizacin de faltas en redes de distribucin, ya sean estas faltas permanentes o temporales. La localizacin de faltas permanentes permite una rpida restauracin del sistema, mientras que la localizacin de faltas temporales permite detectar puntos dbiles del sistema para poder realizar un mantenimiento preventivo. Con todo ello se busca localizar la falta sin necesidad de hacer una inspeccin visual de la misma, ya que esta labor realizada por una patrulla que recorra la lnea que ha quedado fuera de servicio, en toda su longitud, resulta un proceso caro y laborioso, que se complica muy especialmente en lneas largas sobre terrenos accidentados. Aun as, en estos sistemas la localizacin de faltas es un problema complejo y an no completamente resuelto. La complejidad es debida a mltiples factores: la presencia de conductores no homogneos, cargas intermedias, derivaciones laterales, desequilibrios en el sistema y la carga, etc. Adems, normalmente, en estos sistemas slo se cuenta con medidas en la subestacin de transformacin. Una adecuada localizacin de la seccin de la red de distribucin en falta redunda en una minimizacin de los perjuicios causados a los usuarios. La importancia de este factor es creciente, ya que existe un nfasis cada vez mayor en la calidad y fiabilidad del suministro, llegando a considerase la localizacin de las faltas una de la primeras funciones que debieran integrarse en un sistema de control de una moderna subestacin. 1.4. ESTRUCTURA DE LA TESIS DOCTORAL En cuanto a su estructura, la presente tesis doctoral se estructura en siete captulos. En el Captulo 2 se parte de un anlisis detallado de los principales factores que afectan al comportamiento de un sistema de distribucin frente a una falta elctrica. Por un lado, se estudian el origen, comportamiento y propiedades caractersticas de las faltas en los sistemas elctricos. Por otro lado, y en relacin con las faltas monofsicas a tierra objeto de esta tesis doctoral, se examina la influencia que, en caso de faltas a tierra, introducen los diferentes mtodos de puesta a tierra utilizados. A continuacin, en el Captulo 3 se realiza un anlisis del estado del arte en el campo de la deteccin y localizacin de faltas en redes de distribucin. Puesto que el sistema de puesta a tierra activo donde se va a aplicar la metodologa objeto de esta tesis doctoral presenta un comportamiento similar a un sistema compensado o resonante (bajas intensidades de falta), se han tomado en consideracin las diferentes experiencias o investigaciones existentes hasta la fecha en la deteccin de defectos a tierra tanto en sistemas con puesta a tierra resonante o neutro aislado, como en faltas de alta impedancia. Asimismo, dentro de este captulo se presenta tambin una visin de las tcnicas y mtodos propuestos para la localizacin de faltas en los sistemas de distribucin, en sus tres vertientes principales: basadas en medidas a frecuencia fundamental, en medidas a altas frecuencias y en inteligencia artificial. De este modo, a la hora de definir la nueva metodologa se han tenido en cuenta las diferentes investigaciones y experiencias previas, de donde se han rescatado aquellos

INTRODUCCIN 9

aspectos, enfoques y tcnicas que se han considerado convenientes para ofrecer unos mejores resultados al ser aplicados con el nuevo mtodo propuesto. En el Captulo 4, se realiza una descripcin introductoria de las principales caractersticas de la metodologa objeto de la presente tesis doctoral. Esta introduccin ofrece un esquema general de funcionamiento y establece las medidas previas a la falta, necesarias para poder llevar a cabo una adecuada deteccin de la lnea (en adelante, feeder) en falta y, posteriormente, una adecuada localizacin de la misma. Adems, se determinan las magnitudes de frecuencia e intensidad de inyeccin necesarias para aplicar dicha metodologa. El captulo finaliza describiendo las condiciones de falta analizadas en las mltiples simulaciones realizadas. De esta manera, en el Captulo 5 se procede a analizar las diferentes tcnicas propuestas para realizar la deteccin del feeder en falta, pudiendo algunas de las cuales incluso servir para confirmar el establecimiento de dicha falta monofsica. Cada una de las citadas tcnicas ha sido analizada para las dos frecuencias de inyeccin consideradas, decidiendo a la luz de los resultados obtenidos, cul de ellas resulta ms conveniente y bajo qu circunstancias. Adems, se ha analizado la posibilidad de implementacin de dichas tcnicas en funcin de que la subestacin de distribucin permita comunicacin no entre sus elementos de medida y proteccin. Finalmente, se ha establecido una estrategia de deteccin en la que quedan priorizadas, en funcin de su precisin, las diferentes tcnicas analizadas. Posteriormente, en el Captulo 6 se establece un proceso evolutivo de metodologas propuestas para realizar la localizacin de faltas monofsicas en redes de distribucin, desarrollando las caractersticas de dichas metodologas y analizando la mejora progresiva que se va logrando en los resultados obtenidos. Al igual que en el caso de la deteccin del feeder en falta, en las diferentes etapas intermedias hasta llegar a la metodologa final, las tcnicas analizadas han sido verificadas para las dos frecuencias de inyeccin consideradas, decidiendo a la luz de los resultados obtenidos, cul de ellas resulta ms conveniente y bajo qu circunstancias. Asimismo, sobre la metodologa final utilizada, se han analizado dos variantes con el fin de evaluar la posibilidad de aadir a dicha metodologa alguna mejora en la precisin. En el Captulo 7 se exponen las conclusiones generales de este trabajo, se destacan sus principales aportaciones y se apuntan las futuras lneas de investigacin con las que se puede proseguir la tarea aqu desarrol