Análisis de la mortalidad de transformadores en zonas rurales y su impacto en los indicadores de confiabilidad de los sistemas de distribución

Abstract

La presente tesis busca estudiar el impacto que tienen las fallas debidas a rayos de los transformadores en los indicadores de confiabilidad de los sistemas de distribución. Inicialmente se construye un marco conceptual acerca de los indicadores de confiabilidad en Colombia, estudios sobre falla de transformadores, y parámetros del rayo. Mediante un análisis estadístico se caracteriza la exposición que tienen los transformadores de distribución a rayos, usando una población de 182.000 transformadores. Partiendo de la construcción de circuitos promedio para las diferentes regiones naturales de Colombia, se hace un análisis de confiabilidad en donde las tasas de falla se hayan mediante simulaciones de tensiones inducidas y se obtienen los indicadores de confiabilidad. Para terminar el estudio, se realiza un análisis de sensibilidad sobre la vida útil de los transformadores de distribución.

Abstract This thesis studies the impact of distribution transformer failures due to lightning on the reliability indexes of power distribution systems. Initially a conceptual framework is built on the reliability indexes in Colombia, studies about power transformer failures, and lightning parameters. By statistical analysis about the lightning exposure of power a distribution transformer is done, using a population of 182,000 transformers. Based on the construction of average circuits for the different natural regions of Colombia. Reliability analysis is done where failure rates are found by simulations of induced voltages and the reliability indexes are obtained. The final part of the study presents a sensitivity analysis on the lifecycle of power distribution transformers and its effect on the system performance.