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• Nena Dominguez

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Confiabilidad en los sistemas electricos de potencia. Diego Hernan Dominguez Guaman [email protected] Universidad Politécnica Salesiana Electrónica de Potencia II

Abstract—This report will answer three questions that focus with conbiabilidad power systems, a topic that is discussed in "Toward Reliable Power Electronics: Challenges, Design Tools, and Opportunities." Reliability of electrical systems, can positively or negatively affect productivity and safety of people and processes in a company. For this reason, the availability of electric power has become a vital issue for companies "

4. Cargas que no aceptan ninguna interrupción ( Vitales) En la siguiente figura se puede observar las componetes de garantida de funcionamiento de la confiabilidad.1

Index Terms—confiabilidad, sistemas, fiabilidad.

I. INTRODUCCION Actualmente la electrónica de potenciase ha creado con la invención de la tiristores, la evolución de la misma ha sido testigo de todo su potencial y se está expandiendo rápidamente en las aplicaciones de generación, transmisión, distribución, y consumo del usuario final de la energía eléctrica. El rendimiento de sistemas electrónicos de potencia, especialmente en términos de eficiencia y la densidad de potencia, se ha mejorado de forma continua por la investigación y los avances intensiva en el circuito de topologías, controlar esquemas, semiconductores, componentes pasivos, procesadores de señales digitales, y el sistema de tecnologías de integración. En los últimos años, la industria automotriz y aeroespacial han traído estrictas restricciones de confiabilidad en los sistemas electrónicos de potencia, debido a los requisitos de seguridad. Los sectores de la industria y la energía también están siguiendo la misma tendencia, y más y más esfuerzos se están dedicando a mejorar la electrónica de potencia sistemas para dar cuenta de fiabilidad con soluciones rentables y sostenibles. II. MARCO TEORICO A. Confiabilidad La confiabilidad, es la probabilidad de que un equipo o un sistema cumpla con su misión específica bajo condiciones de uso determinadas en un periodo determinado. El nivel de confiabilidad requerido por un sistema debe ser establecido de acuerdo con la criticidad de las cargas del mismo y debe basarse en estudios que contemplen las necesidades o características del proceso en términos de disponibilidad , seguridad , mantenimiento y fiabilidad.[1] Las cargas de un sistema se deben clasificar de acuerdo con su sensibilidad a la perdida de continuidad de servicio: 1. Cargas que aceptan paradas prolongadas . 1 o más horas (No prioritarias) 2. Cargas que aceptan paradas por varios minutos ( Prioritarias) 3. Cargas que deben alimentarse de nuevo en cuestión de segundos ( Esenciales )

Figure 1.

Componentes de garantia de funcionamiento

B. Aspectos que pueden afectar la confiabilidad de los sistemas Diseño del sistema ( Errores en el cálculo de los componentes del sistema) • Instalación de los equipos ( No seguir las recomendaciones del fabricante) • Las características y el número de fuentes de respaldo de potencia existentes ( Suplencias del OR ,Generadores y UPS) • Ambientes de trabajo inapropiados(Polución,temperatura,vibración,altura,etc) • La selectividad de las protecciones . • La calidad de la potencia ( Perturbaciones en la onda de tensión y de corriente) • Puestas a tierra de equipos y sistemas de puesta a tierra. • Errores humanos. • Sabotaje. Informacion extraida de la cita [1] •

C. Fiabilidad La fiabilidades la aptitud de un sistema o de un equipo a funcionar correctamente durante la mayor parte de tiempo posible bajo condiciones establecidas . (Ambientes adecuados). La fiabilidad de un equipo esta ligada a su robustez ( Número de maniobras ), y a su aptitud de quedar en servicio

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aún después de operar en su límite máximo.Otro indicador importante es la tasa de fallas γ = 1/M T BF Fiabilidad: R(0, t) = e − γt Fiabilidad red(Serie) = R1(t) * R2(t)*. . . . . . Rn(t Fiabilidad red(Paralelo) = 1- ((1-R1(t))*(1-R2(t)*. . . . . . ..(1Rn(t))) MTTF Tiempo medio hasta el fallo (. Tiempo Medio Antes de la Primera falla ). MTTR: Tiempo que significar Reparar. (Tiempo Medio para repara una falla). MTBF: tiempo medio entre Fallas. (Tiempo Medio Entre fallas). Vease mejor en la figura 2

Figure 2.

Confiabilidad

III. RESULTADOS

de fiabilidad de diferentes algoritmos e implementaciones para los inversores fotovoltaicos de seguimiento máximo. C. Que consideraciones pueden garantizar a futuro la existencia de sistemas confiables en la electrónica de potencia. A continuación se presenta unas consideraciones que se tiene que tener en cuenta en los sistemas confiables de potencia. • Mediante la aplicación de pronóstico o control del estado a los sistemas electrónicos de potencia, trabajos de mantenimiento proactivo podía planificarse para evitar fallos que ocurriría. • Para mejorar la fiabilidad de la energía convertidores y sistemas electrónicos está en la aplicación de, as fiable y rentable de componentes activos y pasivos. • Un eficaz diseño, pruebas, y métodos de control. • Con la fiabilidad y de los dispositivos de conmutación activos se espera que los componentes pasivos puedan ser mejorados para ser mejorado. • Diagnóstico, pronóstico y condiciones vigilancia: son formas efectivas para la detección o vigilancia de la salud para mejorar la fiabilidad de los convertidores de potencia que están en funcionamiento • Con la experiencia de campo acumulada y la introducción de más y sistemas de control más en tiempo real, Se espera que los mejores datos del perfil de misión para estar disponible para varios tipos de sistemas electrónicos de potencia. Para el desarrollo de las preguntas se tomo la cita [2]

En el presente punto se responde a tres preguntas relacionadas con la confiabilidad en los sistemas de potencia. A. Cuales es el propósito de la confiabilidad en los sistemas de potencia. El propósito de la confiabilidad del sistema de potencia es evitar la creación de fallos en los sistemas. Las industrias han avanzado en el desarrollo de la ingeniería de confiabilidad de las pruebas tradicionales para la fiabilidad de DFR, siendo el proceso llevado a cabo durante la fase de diseño de un componente o sistema que asegura que se consiga el nivel requerido de fiabilidad. El proceso tiene como objetivo comprender y solucionar los problemas de fiabilidad en el proceso de diseño desde el principio. Se requieren esfuerzos conjuntos de los ingenieros y científicos de múltiples disciplinas para cumplir con el alcance definido y promover el cambio de paradigma en la investigación de la fiabilidad.

IV. CONCLUSIONES La confiabilidad de un sistema está ligada a su aptitud para mantener la continuidad de servicio en caso de falla de alguno de los componentes que lo conforman. Depende directamente de la fiabilidad de los equipos instalados en él y del tiempo de reparación de los mismos en caso de falla. La fiabilidad se define como la capacidad de un elemento para realizar una función requerida en las condiciones estipuladas por un cierto período de tiempo, que a menudo se mide por la probabilidad de fallo. Se define en el artículo el ámbito de aplicación de la fiabilidad de la electrónica de potencia partiendo de tres aspectos importantes. DFR, verificación y el seguimiento. Los esfuerzos conjuntos de los ingenieros y científicos en múltiples disciplinas son necesarios para cumplir con el alcance definido y promover el cambio de paradigma en la investigación fiabilidad.

B. Que considerar en el diseño de sistema electrónicos de potencia. El diseño de sistemas eléctricos de potencia se puede decir que tienen establecidos sus propios retos, como nuevas oportunidades para mejorar la fiabilidad, que vale la pena investigar. Por otro lado se puede decir que las herramientas de diseño rara vez se aplican, excepto para la predicción de fiabilidad, en la investigación del estado de la técnica en la fiabilidad de los sistemas electrónicos de potencia, se tiene que tener en cuenta tanto los algoritmos de control de hardware y los problemas

R EFERENCES

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[1] http://www.schneider-electric.com.co/documents/eventos/memoriasjornadas-conecta/Confiabilidad/Confiabilidad-sistemaselectricos.pdf H. Wang, M. Liserre, and F. Blaabjerg, “Toward reliable power electronics: Challenges, design tools, and opportunities,” vol. 7, no. 2, pp. 17–26, 2013.

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Diego Hernan Dominguez Guaman Nació en Cuenca-Ecuador, en 1990. Recibió el Título de bachiller Tecnico Industrial Especializacion Instalaciones, Equipos y Maquinas Electricas en el Colegio Nacional Tecnico Industrial Ricaurte en el 2009. Actualmente cursa sus estudios superios en Ingeniería Electrica en la Universidad Politécnica Salesiana.