Desarrollo de metodologías precisas y eficientes para optimizar la ampacidad de cables subterráneos de alta tensión, minimizando costos de instalacción y maximizando su vida útil

• Autor: Atoccsa Aguilar, Brayan Anderson
• Formato: tesis doctoral
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/28165
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/28165
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Método de Montecarlo; Enfoque probabilístico; Ampacidad de cables subterráneos; Instalación subterránea; Rellenos térmicos; Efecto Joule; Optimización no lineal; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.02

La instalación de cables subterráneos ha experimentado un aumento notorio como opción para el suministro de energía eléctrica. Uno de los factores críticos a considerar en este proceso es el costo, sin dejar de lado la ampacidad y la vida útil del cable. Con el objetivo de mejorar la eficiencia y disipar el calor generado por el efecto Joule, es común utilizar rellenos térmicos con baja resistividad térmica. Sin embargo, el costo sustancial y la necesidad de aumentar la ampacidad se presentan como factores competitivos en la selección del relleno térmico. Además, la ampacidad y la vida útil del cable están influenciadas por diversos factores, como el costo del relleno térmico, las dimensiones de la instalación, el tipo de cubierta del cable, el tamaño de los conductores y la temperatura del entorno, entre otros. En este contexto, el objetivo principal es desarrollar metodologías precisas y eficientes para optimizar la ampacidad de cables subterráneos de alta tensión, minimizando los costos de instalación y maximizando su vida útil. Para abordar este propósito, se han formulado problemas de optimización no lineal, uno enfocado en la ampacidad del cable y otro abor-dando tanto la ampacidad como el costo de instalación. Además, se propone una metodología para tres objetivos mediante el enfoque probabilístico y la técnica de optimización, con el propósito de maximizar simultáneamente la ampacidad, la vida útil del cable y minimizar los costos de instalación. Para abordar la optimización, se han empleado diferentes algoritmos, como el enjambre de partículas (PSO) con varias mejoras, el algoritmo genético (GA) con reinicio adaptativo, el Minimizador de Funciones con Restricciones (FMinCon) y el algoritmo gamultiobj. Además, para tratar el enfoque probabilístico se ha considerado el método Montecarlo. Los resultados obtenidos revelan que se logró desarrollar metodologías precisas y efi-cientes tanto para la optimización monoobjetivo de la ampacidad de cables como para la optimización multiobjetivo de dos y tres funciones simultáneamente. Se encontró que la optimización multiobjetivo, que considera tanto la ampacidad, los costos de instalación y la vida útil del aislamiento, puede brindar una solución más equilibrada.