Ingeniería Eléctrica

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Análisis comparativo mediante modelos dinámicos de tres sistemas de almacenamiento de energía: baterías LI-ION, volantes de inercia (FLYWHEELS) y bobinas superconductoras (SMES)
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2023) Valderrama Vélez, Jhoan Sebastián; Zuluaga Ríos, Carlos David; Estrada Mesa, Sergio Andrés
Análisis de estabilidad de pequeña señal en la interacción de los convertidores HVDC_MMC conectados a un sistema de potencia
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2023) Noreña Arroyave, Santiago; Zuluaga Ríos, Carlos David; Bustamante Mesa, Santiago
La creciente necesidad de abordar el cambio climático y mejorar la eficiencia energética en el marco de la transición energética, se presentan diferentes desafíos en la integración de fuentes no convencionales de energía renovable como los convertidores MMC-HVDC, la falta de análisis sobre la estabilidad de pequeña señal de estos convertidores y su interacción con el sistema de potencia genera incertidumbre y constituye una barrera sustancial para su efectiva implementación. Este estudio presenta una solución mediante simulaciones detalladas en DIgSILENT, las cuales se enfocan en la integración eficiente de un enlace MMC-HVDC en un entorno realista, ajustado a las condiciones nominales de la propuesta tres del proyecto colectora dos en la guajira planteado en el plan de expansión 2022-2037 de la UPME. En esta interacción se llevó a cabo un análisis de estabilidad de pequeña señal, el cual se comprobó mediante el resultado de los valores propios y la simulación dinámica del sistema en estudio; en ninguno de los 2 análisis, esta interacción presentó distorsiones que pudiesen haber afectado el sistema de potencia nacional.
Análisis de proyecto de generación distribuida aprovechando sistema de transporte CNV
(2017) Bustamante Diaz, Darwin Andrés; Guzman Giraldo, Johnathan; Orozco Pérez, Fabian Stiven; Tauta Rúa, Diego Mauricio
Resumen: Con la problemática ambiental por las emisiones de CO2 (dióxido de carbono) en los procesos de generación de energía eléctrica, se buscan métodos de generación que sean amigables con el medio ambiente y los cuales representan ahorro a las operaciones de la industria. En Colombia gran parte de la generación de energía se hace por medio de fuentes hídricas, las cuales poseen un 69% de la generación eléctrica nacional, estas tienen un gran impacto ambiental, ya que se afecta la fauna y la flora. El otro 31% es para la generación térmica. En Avon Colombia se realiza un análisis de un sistema de autogeneración y se encuentran varias referencias, con las cuales se realizan los respectivos cálculos de costos y ahorros que se puede tener en la planta; realizando un cálculo en el costo de la inversión y el tiempo de retorno de esta; para el análisis del presente proyecto se toma como punto de referencia la instalación de un motogenerador en una de las bandas transportadoras de la compañía, para con esta aprovechar el movimiento y lograr una generación de energía eléctrica.
Análisis de variables en máquinas eléctricas de corriente continua a través de la implementación de un módulo basado en IOT
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2021) Cortes Restrepo, Carlos Estiven; Granada Álzate, Dany Norbey; Muñoz Betancur, David Alejandro; Rico García, Mateo; Ríos Galvis, Rosalba
En este trabajo titulado “Análisis de variables en máquinas eléctricas de corriente continua a través de la implementación de un módulo basado en IOT.” Se desarrolló un módulo que mide las variables eléctricas de un motor de 24VDC - corriente continua. con el propósito de visualizar, analizar, y gestionar el comportamiento de un motor DC al trabajo sometido. Estas variables son enviadas por medio del protocolo IEEE 802.11 y MQTT conectada a una Dashboard y enlazar en la nube; En la construcción del módulo se utilizaron diversos sensores para la lectura de las variables con estos parámetros son leídos por una tarjeta raspberry la cual recibe y envía los datos programados a Dashboard. Con este módulo se logra que un módulo de mediciones de IOT pueda ser gestionado de forma remota en tiempo real.
Análisis del comportamiento de las corrientes inrush en los transformadores de distribución a partir de su comportamiento transitorio empleando software de simulación especializado
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2024) González Atehortúa, Cristian Esteban; Moreno Leudo, José del Carmen; Bustamante Mesa, Santiago; Gómez Miranda, Ingry Natalia
El presente trabajo se enfoca en el análisis del comportamiento de las corrientes Inrush en transformadores de distribución, un problema crítico para los operadores de red en Colombia. Estas corrientes, junto con las condiciones atmosféricas adversas, son una de las principales causas de falla en estos equipos, afectando la calidad del servicio eléctrico. El estudio se centró en comprender el fenómeno de la corriente Inrush en su estado transitorio, empleando software de simulación especializado ATP/EMTP. Se planteó la modelación de transformadores monofásicos y trifásicos, así como la simulación de circuitos reales de distribución de la Institución Universitaria Pascual Bravo. Esto permitirá determinar el momento adecuado de energización del transformador para reducir el impacto sobre la red y el equipo. El trabajo busca evidenciar la relevancia del análisis del comportamiento de las corrientes Inrush en transformadores de distribución a partir de su efecto transitorio, contribuyendo así a la mejora de la confiabilidad y eficiencia del sistema eléctrico.
Análisis del comportamiento de los sistemas de puesta a tierra bajo impulsos de baja frecuencia
(2018) Cardona Díaz, Yony Alejandro; Doval Higuita, Bryan Smith; Tauta Rua, Diego Mauricio
Resumen: Tiene como alcance este trabajo en modalidad monográfica investigativa el conocer los comportamientos surgidos a los sistemas de puestas a tierra que son impactados por las descargas atmosféricas, y arriaz de esto como objetivo principal se pretende elaborar un esbozo de manual de buenas prácticas para el diseño, construcción, montaje e instalación de sistemas de puestas a tierra que se encuentren inmersos en cambios transitorio de alta frecuencia.
Análisis técnico económico de iluminación con energías alternativas al parqueadero de la Institución Universitaria Pascual Bravo
(2016) Ossa Usuga, Andrés Camilo; Orrego Wilcheht, Douglas Eduardo; Usuga Guisao, Sergio Andrés; Narváez Patiño, Mónica Isabel
Resumen: El presente trabajo de grado está enfocado dar solución al problema de poca iluminación en el parqueadero central de la Institución Universitaria Pascual Bravo. Teniendo un problema de ausencia de luminosidad en lugares aledaños como las zonas verdes y hasta ahora se está mejorando este factor, debido al crecimiento poblacional estudiantil que viene surgiendo. La idea es entregar este sector de la universidad agradable y confortable para buen uso de la población académica. El objetivo de este trabajo es desarrollar un sistema de iluminación totalmente autónomo de la red eléctrica utilizando una fuente de energía alterna, La fuente de energía elegida es la solar ya que por su ubicación geográfica, La Institución Universitaria Pascual Bravo dispone de ésta a lo largo del año. El sistema desarrollado fue del tipo fotovoltaico, de modo que se utilizaron nueve paneles solares para convertir la luz solar en corriente eléctrica, la cual es almacenada por un banco de baterías que en la noche provee a la luminaria la energía necesaria para generar luz. Para el control de los paneles, baterías y lámpara se diseñó un circuito que ejerce las funciones de: encendido y apagado de la lámpara, carga y descarga de la batería y configuración de parámetros del sistema. El prototipo es capaz de manejar cargas de 12VDC y cargas AC por medio del desarrollo de un convertidor DC/AC de 120Vrms. En este trabajo de grado se analiza la inversión económica proyectando un ahorro de energía aproximadamente en un 70% y en relación al mantenimiento de un 95 %y así obteniendo resultados óptimos referentes a la implementación de energías alternativas (Sian, 2010).
Asignatura subestaciones eléctricas para el ciclo de profundización del programa de ingeniería eléctrica de la Institución Universitaria Pascual Bravo
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2020) Giraldo Salazar, Diego Alejandro; Morales Garzón, Cristian David
El trabajo de grado presentado se enfocó en crear el planteamiento práctico, teórico y diseño instruccional “microcurriculo” de la asignatura: Subestaciones Eléctricas en el ciclo de profundización para programa de ingeniería eléctrica de la institución Universitaria Pascual Bravo. Dicho trabajo se desarrolló con el objetivo de garantizar la formación de profesionales idóneos y acordes con las necesidades actuales del país en el saber de la ingeniería eléctrica (Olarte Caro, 1986). En este aspecto, se considera que instruir al estudiantado en todo lo relacionado con el diseño, implementación, selección de los equipos y estructuras de las subestaciones eléctricas de media, alta y extra alta tensión, pone a la par a la Institución Universitaria Pascual Bravo con las principales Universidades e instituciones universitarias que ofrecen el programa de ingeniería eléctrica en Colombia.
Auditoria del sistema eléctrico en el bloque de la biblioteca bajo la norma ISO 50001 de la Institución Universitaria Pascual Bravo
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2021) Martínez Márquez, Luis Emildo; Morales Restrepo, Anderson Enrique; Osorio Salazar, Carlos Andrés; Alvarez Arboleda, Bayron; Restrepo Henao, Nicolás
Este trabajo de grado tiene como finalidad realizar una auditoría energética eléctrica bajo la norma ISO50001, del Bloque de la Biblioteca de la Institución Universitaria Pascual Bravo, ubicada en la ciudad de Medellín. Con el fin de diagnosticar el estado actual del servicio eléctrico del Bloque, descubriendo sus irregularidades y debilidades en caso de existirlos. Y tener la oportunidad de recomendar mejoras dentro del Bloque, y así tener un sistema eléctrico de calidad para el bienestar de los estudiantes, docentes, personal administrativo y todas aquellas personas que hacen uso del Bloque de la biblioteca. La auditoría energética eléctrica trata en realizar una medición de los parámetros eléctricos que se desean evaluar como son voltajes, corrientes, potencias, armónicos, flickers, factores de potencia, frecuencia y consumo de energía. Al detectar y diagnosticar estos parámetros se puede identificar las falencias energéticas del Bloque de la Biblioteca. Estas serán identificadas comparando los parámetros medidos con los estándares de calidad, y ahí analizaríamos según la norma RETIE, norma ISO 50001, RETILAP y la NTC2050. Una vez obtenidos datos mediante analizadores y visitas a las instalaciones podemos identificar los problemas que pudiera tener la biblioteca, y se procederá a realizar las recomendaciones más factibles para sus respectivas mejoras o correcciones; apegándonos a las normas locales para obtener una energía eléctrica segura y de calidad.
Auditoría energética al bloque diecinueve de la Institución Universitaria Pascual Bravo
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2024) Martínez González, Wilfer; Puerta Velilla, Julián Alejandro; Alvarez Arboleda, Bayron; Velasco Méndez, José Ricardo
En el proyecto se revisan los datos de placa y datos de operación del sistema eléctrico ubicado en el bloque diecinueve de la institución universitaria Pascual Bravo, con la finalidad de incluir dichos datos y parámetros de funcionamiento en un módulo conectado en línea, para facilitar la integración de diversos factores y así poder dar un valor agregado a el almacenamiento de datos proporcionando funcionalidades tecnológicas para variedad de servicios digitales. Así se construyó un módulo didáctico de medición remota de las variables eléctricas del sistema eléctrico, compuesto por un medidor de variables eléctricas con protocolo Modbus, un Gateway de comunicación wifi y un aplicativo construido en una hoja electrónica en la nube. Se determinó que el análisis de los datos obtenidos permite proyectar aplicaciones con analítica de datos para encontrar indicadores claves que permitan determinar estrategias de eficiencia energética en el sistema eléctrico del bloque diecinueve.
Auditoría energética al sistema eléctrico de la planta de bombeo del Rio Piedras, ubicada entre los municipios la Ceja y Abejorral
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2022) Bustamante Serna, Juan Pablo; Carmona Velásquez, Juan Esteban; Mesa Londoño, Oscar Augusto; Álvarez Arboleda Bayron; Ríos Galvis, Rosalba
El desarrollo de este proyecto de grado, es con el propósito de presentar recomendaciones, con base en la auditoría realizada al sistema eléctrico de la planta de bombeo del Río Piedras, ubicada entre los municipios de la Ceja y Abejorral, del departamento de Antioquia, mediante el análisis de las instalaciones físicas de equipos, del consumo total de la planta, de las características técnicas, para presentar una serie de recomendaciones técnicas, tendientes a realizar uso eficiente de la energía y buscar disminuir el consumo de energía eléctrica. Una auditoria energética en el área eléctrica, es un servicio que permite identificar las características del consumo energético por la operación de elementos eléctricos, en este caso, de una estación de bombeo. En la mayoría de los casos es posible reducir el consumo energético mejorando el desempeño de los equipos en la operación. Al auditar la planta de Rio Piedras se busca identificar las falencias energéticas existentes en la planta de bombeo, como bajos factores de potencia en los motores de las antebombas y bombas, el desgaste en rodamientos, altos coeficientes de rozamiento en chumaceras de motores y bombas o cojinetes, entre otros.
Auditoría energética con analizadores IOT para el mejoramiento de la eficiencia en bloque 1 de la Institución Universitaria Pascual Bravo
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2024) Gallego Diaz, John Alexander; Pulgarín Agudelo, Julián David; Moreno Paniagua, Carlos Mario; Ocampo Toro, Jauder Alexander
La eficiencia energética tiene un impacto económico significativo al reducir los costos operativos para las empresas y los hogares, lo que conduce a un ahorro de dinero a largo plazo. Esto permite una mayor disponibilidad de recursos para la inversión en tecnologías más limpias y sostenibles, así como para la creación de empleo en sectores relacionados con la eficiencia energética. El Bloque 1 de la Institución Universitaria Pascual Bravo despliega su función como un instituto técnico industrial, proporcionando servicios educativos desde las 6 am hasta las 6 pm para estudiantes de primaria y secundaria. Posteriormente, a partir de las 6 pm, se transforma en un espacio dedicado exclusivamente a estudiantes universitarios, extendiendo su operación hasta las 10 pm como un activo bloque estudiantil. La implementación de la mejor estrategia de mejora implica una planificación detallada, ejecución coordinada y supervisión continua. Se asignan responsabilidades y recursos, se establecen cronogramas y se ajustan estrategias según sea necesario. La comunicación efectiva y la monitorización constante son elementos clave para garantizar resultados positivos y sostenibles en términos de eficiencia operativa y gestión de la energía.
Auditoria energética del bloque 13 de la Institución Universitaria Pascual Bravo utilizando medición IoT de aires acondicionados, equipos de informática y laboratorios
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2023) Grajales Martínez, David; Torres Villada, Johnny Alejandro; Velázquez López, Esteban; Moreno Paniagua, Carlos Mario; Velasco Méndez, José Ricardo
La situación que aborda el siguiente proyecto y que a continuación se plantea es la necesidad de un Modelo Didáctico para la comunidad estudiantil de la institución universitaria Pascual Bravo, con el fin de capturar información y variables por medio de módulos programables. Una de las principales necesidades energéticas de la Institución Universitaria Pascual Bravo es la falta de auditoria en el consumo eléctrico, que identifique el impacto económico, ambiental y el eficiente funcionamiento de los equipos anteriormente mencionados. La eficiencia energética se ve afectada directamente por el desconocimiento del consumo energético, se desconocen los funcionamientos de las unidades de aire acondicionado, equipos de cómputo y equipos y máquinas de los laboratorios del bloque 13 de la IUPB, porque no existen modelos para monitorear dichos sistemas para conocer su comportamiento ni su curva de demanda en dicho bloque. Según la distribución de cargas en el bloque 13 se evidencia que la institución opto por tener disponibilidad en la fase C para conectar cargas futuras. Reflexión sobre la viabilidad y beneficios de implementar las recomendaciones. Se evidenció desde el medidor multifuncional que el factor de potencia total fue sumado en lugar de promediarse, como debería estar programado.
Auditoria energética en la subestación eléctrica bloque 6 de la Institución Universitaria Pascual Bravo bajo la norma ISO 50001
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2021) Vargas Puerta, Leonard Alexis; Pinto Cifuente, Jorge Argel; Álvarez Arboleda, Bayrón; Moreno Paniagua, Carlos
Auditoría energética en sistema eléctrico del Bloque 2 de la Institución Universitaria Pascual Bravo con enfoque a la Norma ISO 50001
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2023) Jimenes Quinchia, Andrey Felipe; Muñoz Caselles, Yosy Eneider; Tamayo González, Jonathan; Álvarez Arboleda, Bayron; Velasco Méndez, José Ricardo
El estudio que se llevara a cabo en el bloque 2 de la universidad Pascual Bravo con enfoque en la norma ISO 50001 con el fin de hallar fallas, anomalías y perturbaciones en el sistema eléctrico instalado ya que bloque no cuenta con una trazabilidad que permita validar su condición actual debido a esto se implementara auditoria de carácter energético ejecutada.
Auditoría energética para la optimización del consumo eléctrico en el bloque 4 de la Institución Universitaria Pascual Bravo
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2024) Castaño Ospina, Jorge Enrique; Orrego Zapata, Francisco Alberto; Ramírez Quintero, Alejandro; Moreno Paniagua, Carlos Mario; Velasco Méndez, José Ricardo
La Institución Universitaria Pascual Bravo ha experimentado en los últimos años un crecimiento en su infraestructura física y población académica, lo cual se ha traducido en un aumento sostenido de la demanda de energía eléctrica. Los análisis de los consumos históricos muestran incrementos anuales del orden del 5%. El Bloque 4 de la Institución Universitaria Pascual Bravo alberga varios laboratorios y talleres donde se encuentran equipos eléctricos y electrónicos de alto consumo energético. En los últimos meses se han evidenciado irregularidades en el sistema eléctrico de este bloque que se manifiestan en fluctuaciones de voltaje, armónicos, interrupciones del servicio y baja regulación de voltaje. Desde el punto de vista técnico, los análisis previos han demostrado la existencia de múltiples deficiencias en el sistema eléctrico actual que derivan en un funcionamiento ineficiente, interrupciones del servicio e incluso daños en los equipos. Con las medidas identificadas, se procederá a estimar su impacto energético y económico. Se calculará la reducción potencial de consumo eléctrico en kWh/año y los ahorros económicos considerando la tarifa promedio de la institución. Asimismo, dado que la energía proviene principalmente de fuentes térmicas, se cuantificará la disminución de emisiones de gases efecto invernadero utilizando los factores de emisión del sistema interconectado nacional.
Automatización de la transferencia para un sistema de energía eléctrica acumulada
(2016) Chaverra Ochoa, Jhon Fredy; Roldán Upegui, Fernando Estelio; Sepúlveda Vélez, Fredy Alexander; Narváez Patiño, Mónica Isabel
Resumen: En este proyecto se presenta la automatización de la transferencia de energía mediante un PLC, entre sistemas híbridos de energía renovable y la red eléctrica del operador local, para cubrir ciertas demandas de potencia. Se analiza con detalle el sistema de suministro para un modelo de carga, en el laboratorio de aire acondicionado, utilizando sistemas renovables a pequeña escala situados en I. U. Pascual Bravo, con conexión a la red eléctrica. Se han modelado y simulado cada uno de los sistemas: tanto el recurso natural solar, la cual es acumulada en baterías, el de la red eléctrica del operador, así como las demandas, incluyendo en todos ellos efectos no considerados en la literatura. Es decir, se ha desarrollado una plataforma de automatización con todos los elementos, que permiten analizar el aprovechamiento de los recursos y la dependencia de la red eléctrica para distintos horarios, en función de la relación entre la demanda y los recursos renovables. El criterio utilizado para la evaluación es la transferencia de energía con la red acumulada y la contribución de la red eléctrica a la demanda (compra-venta), con los correspondientes autoconsumos reflejados en ahorro de la energía otorgada por el operador de red.
Automatización de la transferencia para un sistema de energía eléctrica acumulada
(2016) Chaverra Ochoa, Jhon Fredy; Roldán Upegui, Fernando Estelio; Sepúlveda Vélez, Fredy Alexander; Narváez, Monica Isabel
Resumen: En este proyecto se presenta la automatización de la transferencia de energía mediante un PLC, entre sistemas híbridos de energía renovable y la red eléctrica del operador local, para cubrir ciertas demandas de potencia. Se analiza con detalle el sistema de suministro para un modelo de carga, en el laboratorio de aire acondicionado, utilizando sistemas renovables a pequeña escala situados en I. U. Pascual Bravo, con conexión a la red eléctrica.
Automatización de una planta para cromado de piezas
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2019) Peláez Seguro, Jorge Iván; Ocampo Toro, Jauder Alexander
Resumen: En este proyecto se diseñó un sistema automático de transporte de piezas para cromar en la empresa ALGAMAR S.A., se planteó el problema de poca productividad y falta de seguridad en el cromado de piezas manualmente, se diseña con resultados económicos la implementación de un sistema de transporte de piezas para cromar automático, que no requiera de los dos operarios que se encargan de operar el sistema manual actual y gracias a este sistema de transporte se eliminan los accidentes de los operarios por un manejo manual del mismo, además con este sistema automático para transporte de piezas para cromar la calidad aumenta y el tiempo del proceso de cromado se reduce. Inicialmente se hace un diagnóstico de la planta para cromar existente en la empresa ALGAMAR S.A., identificando las partes que la componen y que pueden ser empleadas en el diseño automático del sistema de transporte para cromar. Posteriormente se diseña el sistema eléctrico de los dos carros grúas que transportan las piezas para cromar indicando los componentes eléctricos que se utilizaron en la automatización. Finalmente se muestra la manera de cómo se integró y programo el componente principal de la automatización que es el PLC o control lógico programable. Como resultado se obtiene un sistema de traslado de piezas para cromar autónomo, basado en dos carros grúas que no requieren de operarios para su manejo, los cuales se desplazan a través de la línea de cromado sumergiendo las piezas para cromar en los tanques destinados para el cromado.
Base de datos de ensayos para propuestas técnicas para la certificación de 20 productos de uso eléctrico bajo RETIE, RETILAP y normas internacionales
(2014) Jaramillo Cano, Néstor Iván; Orozco Murillo, William
Resumen: El proyecto está enmarcado en los requisitos de la última resolución expedida por el Ministerio de Minas y Energía para el RETIE de agosto de 2013, el Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público RETILAP y Normas Técnicas Colombianas NTC basadas en normas internacionales, dejando evidente los requisitos necesarios para la certificación de 20 de algunos productos de uso eléctrico. Se logró realizar una base de datos que contiene de manera clara la información necesaria para certificar los mencionados productos, que sirve además para alimentar un software que se utilizará en el área de certificación de productos de la empresa certificadora CIDET, la cual facilitará el trabajo de los profesionales a cargo de estos procesos y garantizará lo homogeneidad de la información utilizada. Este proyecto se realiza bajo la figura de validación de experiencia profesional, demostrando los conocimientos obtenidos durante el estudio de la ingeniería eléctrica y los más de tres años de experiencia laboral en el área de certificación de productos CIDET acompañado de un grupo de dieciséis profesionales con conocimientos específicos en diferentes grupos de productos de uso eléctrico.