Diseño de un modelo eléctrico sintético basado en análisis dinámico Para validar el funcionamiento de transformadores de potencia en Redes de distribución

Abstract

El estudio tuvo objetivo diseñar un modelo eléctrico sintético basado en análisis dinámico para validar el funcionamiento de transformadores de potencia en redes de distribución. Se trató de un estudio aplicado, no experimental y cuantitativo, conformado por una muestra que fue el sistema eléctrico del centro comercial Real Plaza de Piura (4 subestaciones y 7 transformadores de potencia). La investigación permitió caracterizar los parámetros eléctricos del Centro Comercial Real Plaza Piura, el cual se alimenta mediante el alimentador A-1940 de la SET Coscomba, con un nivel de tensión de 22.9 kV y una demanda máxima de 2500 kW. A partir de los valores de cortocircuito se definió el modelo de Thévenin, obteniéndose una corriente trifásica máxima de 5.009 kA y relaciones de impedancia que evidencian un sistema reactivo y estable. El análisis dinámico de los transformadores mostró que los ajustes de protección permiten soportar corrientes de inserción y garantizar la coordinación entre relés, asegurando que la protección más cercana actúe primero. Asimismo, las simulaciones en DigSilent validaron la estabilidad del sistema, la adecuada coordinación de protecciones y la necesidad de sensibilidad en tierra, confirmando la confiabilidad de la red antes de su puesta en marcha.

The study aimed to design a synthetic electrical model based on dynamic analysis to validate the operation of power transformers in distribution networks. This was an applied, non-experimental, and quantitative study, comprised of a sample: the electrical system of the Real Plaza shopping center in Piura (4 substations and 7 power transformers). The research allowed for the characterization of the electrical parameters of the Real Plaza Shopping Center in Piura, which is supplied by the A 1940 feeder of the SET Coscomba, with a voltage level of 22.9 kV and a maximum demand of 2500 kW. Based on the short-circuit values, the Thévenin model was defined, obtaining a maximum three-phase current of 5.009 kA and impedance ratios that demonstrate a reactive and stable system. The dynamic analysis of the transformers showed that the protection settings can withstand inrush currents and guarantee coordination between relays, ensuring that the closest protection operates first. Furthermore, DigSilent simulations validated system stability, adequate protection coordination, and the need for ground sensitivity, confirming the network's reliability before commissioning.