Detección de faltas de alta impedancia en líneas de distribución de energía eléctrica mediante procesado digital de señal

Résumé

La Tesis Doctoral afronta el problema de las faltas de alta impedancia con arco eléctrico en el sistema de distribución de energía eléctrica, mediante la fijación de unos criterios y establecimiento de un algoritmo para la detección de la peligrosidad de este tipo de faltas. Se presenta la obtención de una base de registros de faltas de alta impedancia realizada en un trabajo de campo de contempló ensayos de faltas en laboratorio, ensayos en condiciones reales y registros de eventos en una subestación de distribución eléctrica. Se desarrolla una metodología para la definición del método de detección utilizando dos enfoques distintos. En el primero, se propone un nuevo algoritmo de detección basado en una aproximación clásica, usando las componentes armónicas más relevantes. Se realiza un análisis espectral preliminar para obtener las componentes espectrales características que pueden utilizarse para discriminar faltas de alta impedancia. En segundo lugar, se propone un innovador algoritmo de detección utilizando técnicas más avanzadas de procesado digital de señal, concretamente un análisis tiempo-frecuencia basado en la Transformada Wavelet. Ambas propuestas son evaluadas tanto en su grado de detección como en el nivel de seguridad, obteniéndose resultados aceptables para el método de detección basado en componentes armónicas y resultados muy satisfactorios en el método basado en la Transformada Wavelet. Los resultados han sido validados con el desarrollo de un prototipo que ha sido insatalado en instalaciones de distribución de energía eléctrica, comprobando al mismo tiempo la viabilidad tecnológica de los métodos propuestos.