Arbol De Fallas

ESTUDIO DE LA CONFIABILIDAD DE TRANSFORMADORES
CONVERSORES EN SISTEMAS DE TRANSMISION HVDC USANDO
LA TEORIA DE ÁRBOLES DE FALLAS.

JOSE GUILLERMO BEDOYA HERNANDEZ

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA, ELECTRONICA,
FISICA Y CIENCIAS DE LA COMPUTACION
PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA
PEREIRA
2008

ESTUDIO DE LA CONFIABILIDAD DE TRANSFORMADORESCONVERSORES EN SISTEMAS DE TRANSMISION HVDC USANDO
LA TEORIA DE ÁRBOLES DE FALLAS.

JOSE GUILLERMO BEDOYA HERNANDEZ

Trabajo de grado para optar al titulo de
Ingeniero Electricista

Director:
PhD. Juan José Mora Flórez
Docente Programa de Ingeniería Eléctrica

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA, ELECTRONICA,
FISICA Y CIENCIAS DE LA COMPUTACION
PROGRAMA DEINGENIERIA ELECTRICA
PEREIRA
2008

SUMARIO
Desde el momento en que se empezó a transmitir la energía eléctrica, se han
buscado métodos de transmisión que sean confiables, económicos y seguros;
estos factores fueron decisivos en el momento de introducir la tecnología AC de
manera prioritaria en el desarrollo de los sistemas de potencia eléctrica. Sin
embargo, la idea de la transmisión dealto voltaje ha dado algunos cambios, ya
que después de muchos estudios se ha podido comprobar, que en ocasiones
es mucho mejor la transmisión HVDC por su alta capacidad y largas distancias
de transmisión, control electrónico de flujos, seguridad y precisión. Además la
tecnología HVDC proporciona estabilidad y confiabilidad a la hora de
interconectar sistemas AC [1].
Un sistema de transmisiónHVDC es un arreglo de subsistemas, cada uno
ocupado de funciones particulares que se deben efectuar con totalidad para así
garantizar una transmisión optima, que cumpla con los requerimientos y
disposiciones especificadas (nivel de pérdidas, costos de mantenimiento,
seguridad, calidad y confiabilidad, entre muchos otros).
La clase de
subsistemas que le atañen al proyecto en cuestión, son lostransformadores
conversores; para estos transformadores conversores se realizo un estudio de
confiabilidad tomando como base la teoría de árboles de fallas. Con este
estudio se determinaron las posibles fallas que pueda tener el subsistema, así
como sus efectos en él; procedimientos y protocolos a seguir frente a dichas
situaciones de contingencia y puntos débiles en el sistema (propensos afallar).
La teoría de árboles de falla tiene la versatilidad para ser usada en el análisis
de confiabilidad y en sistemas en los que se hace necesario precisar de
manera directa, cada componente y posibles condiciones o factores que
puedan ocasionar fallas que afectan el sistema. El problema esta asociado a la
gran cantidad de sistemas complejos que dependen de muchos componentes y
suestudio, de manera que se pueda predecir la probabilidad de falla del
sistema, así como los posibles factores que causan la falla [2].
Palabras claves: transmisión HVDC, arreglo de subsistemas, transformadores
conversores, teoría de árboles de fallas, análisis de confiabilidad.

III

TABLA DE CONTENIDO
1 INTRODUCCCION…………………………………………………………...……….

1

1.1 Planteamiento delproblema…………………………….…………..……………..

1

1.2 Justificación……………….……………………………..…………………………..

2

1.3 Impacto de la investigación…….……………………………………………….....

3

1.4 Esquema temático……………….………………………………………………….

3

2 TECNOLOGÍA HVDC………………………………………………………………...

4

2.1 Generalidades en los principales tipos de esquemas HVDC…………………..

4

2.2 Principales componentes de una estación HVDC……………………….……...

8

3 GENERALIDADESDEL MÉTODO DE ÁRBOLES DE FALLAS……………….

10

3.1 Definiciones………………….……………………………………………..………..

10

3.2 Conceptos básicos del método……………………….…………………………...

12

4 LOS TRANSFORMADORES CONVERSORES EN UN
SISTEMA HVDC………………………………………………………………………...

20

4.1 Funciones del transformador conversor en el sistema HVDC………………...

20

4.2 Variaciones en el diseño de...