Diagnóstico, corrección y mantenimiento de puestas a tierra en infraestructura de alta tensión

Abstract

Durante la operación de los Sistemas Eléctricos en Alta Tensión, ocurren con mucha frecuencia perturbaciones por contorneo inverso, originadas por la incidencia de Descargas Atmosféricas sobre estructuras con Resistencia de Puesta a Tierra elevada, eventualidad que motivó el presente trabajo, trozándose como objetivo la obtención de un conjunto de procedimientos para la evaluación, corrección y mantenimiento de los Aterramientos. El estudio desarrollado comprende un examen teórico de las puestas a tierra tomando como fuente la literatura existente tanto en nuestro medio como en otros países; luego, una aplicación práctica de las técnicas de mediciones y las observaciones de campo, así como las pruebas de corrección de Puestas a Tierra y estadística de datos; para finalmente obtener conclusiones. Debido a que uno de los objetivos principales de las Puestas a Tierra es la disminución de los gradientes peligrosos, en el primer Capítulo de la Tesis se hace un estudio teórico de este punto, indicando las causas de su aparición y las repercusiones que puedan tener en lo que se refiere a seguridad humana, funcionamiento de los equipos y estabilidad del Sistema. En lo que respecta a protección del personal, se sigue una evaluación de las magnitudes de corriente eléctrica que podría soportar el cuerpo humano sin ningún peligro, indicando además las máximas tensiones de toque y paso permisibles por una persona. A continuación, en el Capítulo 2 se muestran diversos métodos de cálculo para el diseño de un Sistema de Puesta a Tierra y Aterramientos, ya sea de Subestaciones, Líneas de Transmisión o Edificaciones Especiales, empleando los procedimientos de cálculo tradicionales y también métodos de cálculo digital que involucran el uso de computadoras. Asimismo, se analiza el comportamiento dinámico de diversas configuraciones de Puesta a Tierra, mostrando el efecto que puede tener este fenómeno en la operación de los Sistemas Eléctricos con frecuentes fallas de tipo transitorio. Los diferentes métodos de medición de Resistividad del Suelo, resistencia de Puesta a Tierra, Perfil de Potencial y Tensiones de Toque y Paso son descritos en el Capítulo 3, indicando además la manera de interpretar cada uno de los resultados obtenidos También se adjuntan algunos ejemplos de mediciones experimentales, con los datos y resultados obtenidos durante las pruebas realizadas en su mayoría en el Sistema interconectado de ELECTROPERU. Otro punto tratado en este Capítulo es el fenómeno de circulación de corrientes inducidas en lazos cerrados a través de la infraestructura de las Subestaciones y Líneas de Transmisión, el cual es analizado y comprobado con las mediciones experimentales he chas en bajadas de puesta a tierra que hacen anillo con el cable de guarda y el suelo. El Capítulo 4 incluye un conjunto de recomendaciones para corregir la Resistencia de Puesta a Tierra, referidas más que todo a problemas ocurridos en Líneas de nuestros Sistemas Eléctricos en 220 kV, los cuales tienen la peculiaridad de contar con tramos conflictivos en su mayor parte en zonas con elevada Resistividad del Suelo y con frecuentes Desear gas Atmosféricas. Como resultado de las experiencias realizadas se pro ponen algunas directrices que deben ser tomadas en cuenta al momento de programar el mantenimiento de los Sistemas de Puesta a Tierra. Finalmente, se dan a conocer las Conclusiones a las que se ha lie gado con el desarrollo de la presente Tesis y que servirán de ayuda para futuros trabajos sobre este tema. Se incluyen además seis Anexos sobre puntos considerados de Importancia y la Bibliografía utilizada, lo cual servirá también como fuente de información a las personas interesadas en el tema de las Puestas a Tierra.