Diseño y aplicación de metodología en dimensionamiento de anillos correctores, reduciendo el estrés eléctrico en aisladores poliméricos

• Autor: Malpartida Campos, Bryan Felix
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/26930
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/26930
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Alta tensión; Aisladores poliméricos; Descargas parciales; Anillos correctores de campo eléctrico; Estrés eléctrico; Método de elementos finitos; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01

Durante la operación de líneas de transmisión de alta tensión, la superficie de los aisladores está sometida a elevados gradientes de tensión. Esos gradientes propician la aparición de descargas parciales en las superficies de los aisladores, especialmente, en el lado del conductor de fase. Esas descargas causan el envejecimiento prematuro del material dieléctrico del aislador, por lo que, generalmente, se utilizan accesorios (anillos) correctores de campo eléctrico. Estos accesorios permiten mitigar la aparición de altos valores de campo eléctrico en la superficie de los aisladores. En esta tesis se propone el diseño y aplicación de una metodología en dimensionamiento de anillos correctores para reducir el estrés eléctrico en aisladores poliméricos de líneas de transmisión de alta tensión, ante condiciones climáticas. La metodología permite obtener los parámetros espacio – geométricos de accesorios correctores más adecuados, que ayuden a mitigar altos valores de campo eléctrico en los aisladores. El campo eléctrico a lo largo del aislador se obtiene usando el método de elementos finitos. La metodología propuesta fue aplicada en un modelo virtual de una estructura perteneciente a una línea de transmisión de 500 kV, considerando como accesorios correctores el anillo anti corona y el anillo de distribución de campo. El potencial y campo eléctrico es calculado para diferentes condiciones climáticas: seca, de lluvia y contaminada. Entre los resultados más importantes están la obtención de la distribución del campo y potencial eléctrico en la superficie de los aisladores, así como la determinación de parámetros de diseño de accesorios correctores de campo eléctrico más favorables. La metodología propuesta está orientada al diseño de los accesorios previo a la fabricación, pero también ofrece herramientas innovadoras a los ingenieros de líneas de transmisión, mostrando que es posible disminuir el riesgo de fallas por rotura en aisladores poliméricos. Esta metodología puede expandirse y aplicarse a cualquier equipamiento de alta tensión, además los parámetros más favorables obtenidos servirán de referencia para los ingenieros interesados en el diseño o adquisición de este tipo de accesorios en 500 kV.