Diseño de un sistema de generación de electricidad utilizando máquina asíncrona

TY - GEN T1 - Diseño de un sistema de generación de electricidad utilizando máquina asíncrona UR - http://hdl.handle.net/11634/14568 PB - Universidad Santo Tomás AB - La utilización de energías limpias es una realidad en el siglo XXI, esto como forma de obtener recurso eléctrico con un bajo impacto ambiental. Dentro de las alternativas que se conciben como opciones limpias se encuentran la generación fotovoltaica y eólica pero también algunas variaciones de métodos convencionales, con algunas mejoras para reducir afectaciones al entorno. En este sentido, se despierta el interés y la curiosidad por aportar desde la ingeniería soluciones que favorezcan al desarrollo tecnológico de nuevas formas de transformación energética. Los sistemas eléctricos convencionales operan empleando grandes centrales que impactan territorios, emiten gases contaminantes al entorno y su estructura aunque estable, incluye en su transporte pérdidas de potencia a grandes distancias. Como alternativa se plantea la transformación de energía con generadores asíncronos, para alimentar micro-redes eléctricas locales, en zonas rurales alejadas, que pueden ser impulsadas por filos de agua de bajo caudal, utilizando infraestructura de bajo impacto ambiental. El objetivo de este trabajo fue diseñar un propuesta de generación de energía eléctrica utilizando máquinas asíncronas impulsadas con pequeños caudales mediante una turbina hidrocinética, para zonas rurales en el municipio de Guaduas, Cundinamarca. Para la lograr este propósito se caracterizó la operación de la máquina asíncrona a diferentes velocidades, posteriormente se seleccionaron los elementos eléctricos y electrónicos para el almacenamiento de energía y su posterior distribución y utilización. Finalmente, se tiene una propuesta de diseño de micro-red eléctrica que opera con caudales variables y que sirve como alternativa limpia de suministro eléctrico a comunidades rurales. 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Los sistemas eléctricos convencionales operan empleando grandes centrales que impactan territorios, emiten gases contaminantes al entorno y su estructura aunque estable, incluye en su transporte pérdidas de potencia a grandes distancias. Como alternativa se plantea la transformación de energía con generadores asíncronos, para alimentar micro-redes eléctricas locales, en zonas rurales alejadas, que pueden ser impulsadas por filos de agua de bajo caudal, utilizando infraestructura de bajo impacto ambiental. El objetivo de este trabajo fue diseñar un propuesta de generación de energía eléctrica utilizando máquinas asíncronas impulsadas con pequeños caudales mediante una turbina hidrocinética, para zonas rurales en el municipio de Guaduas, Cundinamarca. Para la lograr este propósito se caracterizó la operación de la máquina asíncrona a diferentes velocidades, posteriormente se seleccionaron los elementos eléctricos y electrónicos para el almacenamiento de energía y su posterior distribución y utilización. Finalmente, se tiene una propuesta de diseño de micro-red eléctrica que opera con caudales variables y que sirve como alternativa limpia de suministro eléctrico a comunidades rurales. OL Spanish (121)

Abstract

La utilización de energías limpias es una realidad en el siglo XXI, esto como forma de obtener recurso eléctrico con un bajo impacto ambiental. Dentro de las alternativas que se conciben como opciones limpias se encuentran la generación fotovoltaica y eólica pero también algunas variaciones de métodos convencionales, con algunas mejoras para reducir afectaciones al entorno. En este sentido, se despierta el interés y la curiosidad por aportar desde la ingeniería soluciones que favorezcan al desarrollo tecnológico de nuevas formas de transformación energética. Los sistemas eléctricos convencionales operan empleando grandes centrales que impactan territorios, emiten gases contaminantes al entorno y su estructura aunque estable, incluye en su transporte pérdidas de potencia a grandes distancias. Como alternativa se plantea la transformación de energía con generadores asíncronos, para alimentar micro-redes eléctricas locales, en zonas rurales alejadas, que pueden ser impulsadas por filos de agua de bajo caudal, utilizando infraestructura de bajo impacto ambiental. El objetivo de este trabajo fue diseñar un propuesta de generación de energía eléctrica utilizando máquinas asíncronas impulsadas con pequeños caudales mediante una turbina hidrocinética, para zonas rurales en el municipio de Guaduas, Cundinamarca. Para la lograr este propósito se caracterizó la operación de la máquina asíncrona a diferentes velocidades, posteriormente se seleccionaron los elementos eléctricos y electrónicos para el almacenamiento de energía y su posterior distribución y utilización. Finalmente, se tiene una propuesta de diseño de micro-red eléctrica que opera con caudales variables y que sirve como alternativa limpia de suministro eléctrico a comunidades rurales.

Abstract

The use of clean energies is a reality in the XXI century, this as a way to obtain electrical resources with a low environmental impact. Among the alternatives that are conceived as clean options are the photovoltaic and wind generation but also some variations of conventional methods, with some improvements to reduce environmental effects. In this sense, the interest and curiosity to contribute from the engineering solutions that favor the technological development of new forms of energy transformation is awakened. Conventional electrical systems operate using large power plants that impact territories, emit pollutant gases into the environment and their structure, although stable, includes power losses over long distances. As an alternative, the transformation of energy with asynchronous generators is proposed to feed local micro-grids in remote rural areas, which can be driven by low-flow water edges, using infrastructure with low environmental impact. The objective of this work was to design a proposal for the generation of electrical energy using asynchronous machines driven with small flow rates through a hydrokinetic turbine, for rural areas in the municipality of Guaduas, Cundinamarca. In order to achieve this purpose, the operation of the asynchronous machine was characterized at different speeds, then the electrical and electronic elements were selected for the storage of energy and its subsequent distribution and use. Finally, there is a proposal for the design of an electric micro-grid that operates with variable flows and that serves as a clean alternative to electricity supply to rural communities.

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