“Interfaz Gráfica Para la Distribución Óptima de la Carga en Transformadores Industriales Operando de Forma Independiente”

Abstract

En este trabajo se presenta una solución al problema de la distribución de la carga entre los transformadores que se encuentran instalados en las industrias operando de manera independiente. Las pérdidas que estos presentan, dan como resultado un derroche económico, es por eso que se realiza un estudio en conjunto con una metodología con el objetivo de distribuir de manera óptima dicha carga eléctrica entre los transformadores. Como introducción se realiza un estudio de las formulaciones que rigen las pérdidas de los transformadores aplicando técnicas matemáticas para la obtención de ecuaciones que conducirán a encontrar una función objetivo para el caso de la operación de forma independiente. Una vez que se obtuvo la función objetivo se aplica la metodología de optimización, esto teniendo en cuenta las restricciones prácticas que presentan los transformadores en una industria y que en este trabajo se muestran de manera detallada. Como trabajo adicional, se analiza la operación en paralelo desarrollando las expresiones que son necesarias para una correcta operación, ya que la distribución de carga en este caso depende del porcentaje de impedancia de cada uno de los transformadores. Se incluye el estudio de costos-horarios en este trabajo con el fin de dar un resultado más completo al momento de observar las diferencias en el ahorro económico, esto teniendo en cuenta el ciclo de carga que presenta la industria por día y que en la mayoría de ellas mantienen un régimen de trabajo igual según la demanda de producción. Se diseña una interfaz gráfica basada en el lenguaje visual en Matlab. La interfaz presenta una parte donde se introducen los datos necesarios para el estudio correspondiente, estos datos son obtenidos a partir de las especificaciones del transformador, entre los cuales los más importantes son la capacidad nominal de potencia, las pérdidas eléctricas nominales, las pérdidas magnéticas (pérdidas en el núcleo) y el porcentaje de impedancia para el caso de la operación en paralelo. Se presentan algunos casos de estudio determinando el costo por pérdidas en las diferentes condiciones de operación, así como el ahorro obtenido cuando se aplica una distribución óptima. Por último se presentan las conclusiones generales del trabajo e investigaciones futuras.