Diseño del electrodo de puesta a tierra para un sistema hvdc

RESUMEN Hoy en día, la demanda de energía eléctrica ha crecido de manera exponencial, lo que ha provoca que las grandes compañías de generación de energía eléctrica tomen en cuenta la expansión de los sistemas de transmisión en corriente alterna (CA) o la búsqueda de posibles alternativas que ayuden a satisfacer la demanda de energía, que no solo se requiere a gran escala, sino que también se busca satisfacer los puntos más lejanos de consumo y por supuesto al menor costo posible. Basado en lo anterior, una de las formas más eficientes para transportar la energía eléctrica con un menor porcentaje de perdidas, son los sistemas de Transmisión en Alta Tensión en Corriente Directa “HVDC” y uno de los componentes esenciales de este sistema de transmisión, corresponde al “Electrodo de Puesta a Tierra” (EPT), que presenta una característica de operación diferente a la transmisión tradicional de energía eléctrica en Corriente Alterna (CA), y tiene dos propósitos, el primero es el de fijar referencia a 0 volts, y el segundo es permitir una ruta alternativa de la corriente cuando ciertos equipos e instalaciones fallen, aumentando la confiabilidad del sistema. Por lo que esta tesis se enfoca de manera puntual en el electrodo de puesta a tierra, en particular a la configuración monopolar o bipolar con retorno por tierra de un sistema HVDC, identificando los parámetros y criterios que se deben tomar como información básica, apoyada por especificaciones técnicas, guías internacionales, artículos técnicos y literatura básica de sistemas HVDC, donde se obtendrá la información necesaria para realizar un procedimiento de diseño del EPT, que proporcionará a los ingenieros encargados de las primeras líneas HVDC en México, un documento que contenga los pasos necesarios para realizar el diseño, supervisión y mantenimiento de un EPT.

ABSTRACT Nowdays the demand for electricity has grown exponentially, causing large power generation companies have to consider the expansion of AC transmission systems or the search for potential alternatives that help meet energy demand, which is not only required on a large scale, but also seek to meet the farthest points of consumption and of course at the lowest possible cost. Based on the above, one of the most efficient ways to transport electrical energy with a lower percentage of losses are the "HVDC" High Voltage Direct Current Transmission Systems and one of the essential components on this Transmission Systems, corresponds to the "Grounding Electrode", which has a different operating characteristic than the traditional Transmission of Electrical Energy, in alternating current (AC), and has two purposes, the first set reference to 0 volts, and the second is allow an alternative route of the current when certain equipment and facilities fail, increasing system reliability. This work focuses on the Grounding Electrode, in particular the monopolar or bipolar configuration with ground return of an HVDC system, and identify the parameters and criteria taken as basic information, supported by technical specifications, international guides, technical articles and basic literature of HVDC systems, where the information needed to carry out an EPT design procedure will be obtained, which will provide engineers in charge of the former HVDC lines in Mexico, a document containing the steps necessary to carry out the design, supervision and maintenance of EPT.