Análisis de Confiabilidad de Arreglos de Barras e Interruptores Mediante Árboles de Falla

Abstract

En la presente memoria se estudia la confiabilidad de arreglos de barras e interruptores como el de barra simple, arreglo de doble barra, arreglo de barra principal con barra de transferencia y arreglo de interruptor y medio.

El estudio está orientado a interruptores en extra alta tensión por lo que se mencionan las diferentes tecnologías, tendencias futuras, modos de falla y confiabilidad para este nivel de voltaje. Además se da a conocer toda la teoría de confiabilidad y técnicas necesarias para cumplir con los alcances de la memoria.

Para conocer la confiabilidad de los arreglos de barra e interruptores se aplica la técnica de árboles de falla, desarrollando una metodología de modelación que incorpora las características de cada configuración o arreglo. Luego de construido el árbol, este se resuelve mediante un algoritmo programado en el software Matlab, el que es validado basándose en estudios de confiabilidad anteriores. El algoritmo entrega la probabilidad de falla del sistema y otros parámetros que permiten hacer un análisis exhaustivo de la confiabilidad de cada configuración a estudiar.

El análisis está orientado a la confiabilidad de sistemas como saber cuánto aporta la falla de cada componente a la falla total de un conjunto, modos de falla común que provocan indisponibilidad en más de un elemento simultáneamente, y la cuantificación de los diferentes modos de fallas de los interruptores. Por otra parte también se realiza un análisis enfocado en la normativa chilena actual incorporando el criterio N-1 y seguridad de suministro.

El análisis lleva a determinar qué arreglo de barra e interruptores es más confiable, haciendo recomendaciones sobre futuras inversiones bajo este punto de vista.

La aplicación del modelo se le puede dar a cualquier tipo de configuración, sin embargo se proponen trabajos futuros que permitirían una mejora en el modelo y mayor aproximación a resultados reales.