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Un algoritmo que evitará cortocircuitos


Por Felipe Sánchez Banda

Saltillo, Coahuila. 5 de julio de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- En el Programa Doctoral de Ingeniería Eléctrica (DIE) de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (FIME) de la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), desarrollan alternativas para la protección contra cortocircuitos en transformadores de potencia.

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Estas alternativas tienen la finalidad de proteger equipos para el suministro de electricidad, evitar que se dañen y garantizar el abastecimiento de energía en el sector público y privado.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el maestro en ciencias Héctor Esponda Hernández, estudiante del doctorado en ingeniería eléctrica de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL, detalla sobre la importancia de la protección contra cortocircuitos de transformadores de potencia y el nuevo algoritmo de protección que ofrecen como alternativa para el cuidado y salvaguarda del transformador y asegurar el suministro de electricidad; proyecto dirigido por el doctor Ernesto Vázquez Martínez, profesor investigador asociado de la FIME de la Universidad Autónoma de Nuevo León.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿En qué consiste el proyecto Protección contra cortocircuitos del transformador de potencia?

Héctor Esponda Hernández (HEH): Este proyecto se basa en la necesidad que existe de contar con nuevos esquemas, nuevas formas de proteger correctamente uno de los equipos de mayor uso en los sistemas eléctricos de potencia, debido a las nuevas tecnologías que se han involucrado en la construcción del mismo transformador.

1 hector0507M.C. Héctor Esponda Hernández.Han cambiado ya las señales con las que el transformador era conocido, entonces, debido a esos nuevos retos que han surgido, nace la necesidad de contar con nuevas protecciones, nuevos esquemas para la protección del transformador de potencia.

AIC: ¿A qué se refieren con un nuevo algoritmo de protección?

HEH: Básicamente en el mercado, desde hace mucho tiempo, los fabricantes que se dedican a proteger los equipos de sistemas eléctricos de potencia han elaborado diversas formas de evitar que el equipo se dañe en alguna condición de falla. La filosofía de estos esquemas es que se evite el daño porque el costo y tiempo de reparación son muy elevados, es mejor evitar que se dañe el equipo a mandarlo a reparar o se reemplace completamente. Con todas las tecnologías que se han involucrado, siempre existe la necesidad de estar buscando nuevas tendencias, nuevas líneas de investigación, nosotros identificamos que había todavía un área de oportunidad en la protección del transformador de potencia.

Decimos que es nuevo porque la metodología que estamos utilizando no ha sido aplicada de acuerdo con la literatura que se ha revisado, no se ha encontrado que utilizando este método protejan al transformador de potencia.

Con este nuevo algoritmo que nosotros estamos proponiendo, la intención es proteger de manera correcta el transformador de potencia y evitar que se dañe.

AIC: ¿Cuál es la importancia social y científica del proyecto?

HEH: De entrada, creo que todo mundo ha visto en algún poste de luz un transformador, esos transformadores realmente son de distribución. Los que nosotros estamos tratando de proteger es un transformador como ese, pero 10 veces más grande, donde esos transformadores de potencia realmente tienen una función vital, tanto para la parte social como científica.

La parte social involucra el hecho de que nosotros tratamos de garantizar que el usuario final, tanto la parte industrial como la parte residencial, no se quede sin energía eléctrica. Ese es el impacto directo para todos cuando nos quedamos sin luz en nuestras casas, la dependencia actual de la tecnología ha hecho que quedarnos sin energía eléctrica en nuestras casas unas horas nos limita de cierta manera nuestras actividades. Tratamos de evitar que no haya esas afectaciones en el usuario final.

En la parte científica, el impacto es un nuevo método que con las características o ventajas que nosotros estamos presentando, no hay actualmente un método con estas características.

AIC: ¿Qué resultados han obtenido hasta el momento?

HEH: Actualmente el proyecto está en segunda fase. La primera fase fue derivada de mi tesis de maestría que realicé en la Universidad Autónoma de Nuevo León con el doctor Ernesto Vázquez Martínez, como resultado de la tesis de maestría, se hicieron en la primera etapa más de dos mil casos en simulaciones, y en todos los casos fueron resultados exitosos.

En esa misma etapa, se realizaron con eventos reales en la Universidad de Idaho, en Estados Unidos, y también los resultados fueron prometedores.

Entonces, la etapa en que se está ahora, la segunda fase, es tratar de contactar con alguna empresa para poder ya implementarlo en un equipo real, para compararlo ya de manera física, en tiempo real, con otros algoritmos que actualmente existen.

1 algoritmo0507Imágenes algoritmo para protección contra cortocircuitos en transformadores de potencia.

También se busca en una tercera etapa, a largo plazo, no solo llevarlo a la protección del transformador como tal, sino a otros elementos, incluso otros transformadores, reactores, motores, etcétera.

AIC: ¿En qué sectores tiene aplicación potencial?

HEH: Básicamente se refiere a industrias muy grandes, empresas siderúrgicas, empresas que manejan fabricación de partes de automóviles, todas aquellas que manejan en su alimentación eléctrica un transformador de potencia. No sería costeable para una pyme (pequeña y mediana empresa), pero para una empresa grande sí son necesarios.

Específicamente en México, una de las empresas que maneja todo este equipo es Comisión Federal de Electricidad (CFE), ellos son directamente usuarios del equipo. Entonces, lo ideal es planteárselo con un fabricante para después comercializarlo y ver la manera de llevarlo al sector eléctrico directamente en algunas industrias que también necesitan protección del equipo de transformador de potencia, básicamente serían esos dos rubros: industrial y CFE.

Si existiera en algún momento la relación con una empresa, directamente se podría buscar una internacionalización, pero por el momento estos sería los sectores.

AIC: ¿Cuál es el futuro del proyecto?

HEH: El proyecto tiene muchos caminos, uno de ellos es la segunda etapa, ver el funcionamiento en equipo, también se busca la idea de implementar o seguir trabajando en la idea que se hizo en la maestría, para ver qué otras características podemos aprovechar.

Existen otros fenómenos que también afectan a los transformadores de potencia como son fallas de alta impedancia, donde realmente se ven comprometidos los esquemas de protección que actualmente están implementados.

La segunda etapa sería implementar; la tercera ir analizando el comportamiento en otros elementos y, finalmente, la obtención de una patente que canalizaría todos los esfuerzos que hemos hecho mi asesor y yo para aterrizar completamente el proyecto como tal, demostrando que físicamente y en la parte analítica se ha comprobado que el algoritmo en condiciones reales funciona.

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• Dr. Ernesto Vázquez Martínez
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• M. en C. Héctor Esponda Hernández
   corrico dos    
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