Proposal for an automatic system correlation between failures on electrical distribution lines and atmospheric lightning discharges

Propuesta de un sistema automático de correlación entre fallas en líneas de distribución eléctrica y descargas atmosféricas

El presente artículo plantea una propuesta para el desarrollo de un sistema automático de correlación entre dos variables, una representada por las fallas acaecidas en las líneas de distribución eléctrica en un proceso de tormenta y otra representada por las descargas atmosféricas (rayos) presentadas en dicho proceso. Inicialmente, para definir si la falla es causada directa o indirectamente por un impacto eléctrico generado por un rayo, se propone una correlación espacio-temporal. Con los datos obtenidos se propone elaborar una matriz de decisión usando, a su vez, un método de entropía para asignar pesos a las fallas con el fin de determinar su gravedad y por lo tanto su prioridad de atención. Por otro lado, considerando que la ventana de tiempo de observación es quizás el parámetro más relevante en el sistema de correlación propuesto, el artículo muestra parte de una simulación planteada para su cálculo, así como las bases matemáticas utilizadas como soporte de esta simulación.

Introducción

En un país como Colombia donde las redes de distribución eléctrica son en su mayoría de carácter aéreo (red expuesta a la intemperie), muchas de las fallas suelen ser debidas a eventos atmosféricos. Estudios (Anaya & Pollitt, 2009) muestran que las principales variables meteorológicas (eventos climáticos) que afectan el normal funcionamiento de las líneas aéreas son: descargas atmosféricas de rayos, viento, temperaturas extremas, nieve, hielo, tormentas, lluvia y humedad. Estadísticamente, muchas averías se producen durante un proceso de tormenta.

Pero, ¿hasta qué punto es el rayo el responsable directo o indirecto de la avería?

La interrupción del servicio eléctrico durante una tormenta suele atribuirse al efecto directo del rayo sobre el sistema de distribución eléctrica, dejando de lado otras posibles causas generadas por las condiciones meteorológicas de la tormenta.  Esto motiva el desarrollo de un sistema automático que permita definir la causa exacta de la falla durante un proceso de tormenta, a través de una correlación espacio-temporal, entre los eventos de falla y los impactos del rayo. De esta manera, para el desarrollo de dicho sistema, es necesario el uso de herramientas computacionales que permitan adquirir simultáneamente información (localización y tiempo) de los rayos e información de las fallas en el sistema de distribución eléctrica.