Anteproyecto Reles Multifuncionales - Documentos de Google

8/16/2019 Anteproyecto Reles Multifuncionales - Documentos de Google

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1-Título del proyecto:

Desarrollo de relés de protección multifuncionales para subestaciones de distribución de energíaeléctrica.

2- Equipo de proyecto:

Nº Nombre Apellido CI Teléfono Correo Institucióndondetrabaja

Cargo Grado deinstrucción

rea deexperticia

Añodeexpencia

1 David Fernández 11893131 0426-5656774

[email protected]

LUZ-EIE Docente PhD Diseño deSistemasElectrónicosEmbebidos/Optimización

15

2 José Canelón 9786063 0426-

5638146

jcanelon@

fing.luz.edu.ve

LUZ-EIE Docente PhD Sistemas de

Control Avanzado/Optimización

20

3 Cesar Alvarez xxxxxxxx xxxx-xxxxxxx

[email protected]

LUZ-EIE Docente PhD Diseño deSistemasElectrónicosEmbebidos

xx

4 César Torres UPC Docente PhD ProcesamientodeSeñales/Sistemas Ópticos

30

5 Jorgenson Zambrano 9729730 04246681874

[email protected]

LUZ-EIE Docente MgsC Diseño deSoftwareProcesamientoMatemático

21

6 Manuel Briceño 9742247 04267187519

[email protected]

LUZ-EIE Docente MgsC Protecc ionesEléctricas/CompatibilidadElectromagnética

21

7 Daniel Flores 14698679 0416-698679

[email protected]

LUZ-EIE Docente MgsC CompatibilidadElectromagnética/Procesamientode Señales

9

8 Andry Contreras 17866876 04146864867

[email protected]

LUZ-EIE Docente MgsC CompatibilidadElectromagnética/Procesamientode Señales

5

9 Josimar Tello 18223833 04265671601

[email protected]

LUZ-EIE Docente MgsC Diseño deSistemasElectrónicosEmbebidos

5

10 Luis Rojas 3684721 04163642911

luisrojascedeno@ yahoo.es

URU/LUZ Docente MgsC Diseño sistemaópticos/Procesamientode Señales

28

11 Jacobo Ramírez 13050324 04126573094

[email protected]

LUZ-EIE Docente MgsC Diseño deSistemasElectrónicosEmbebidos

13

12 Herik Núñez 04124288086

[email protected]

LUZ-EIM Docente MgsC Diseño derecintosmecánicos

13 Mayra Zabala 13002993 04126418600

[email protected]

LUZ-EII Docente MsC AspectosEconómicos

14

15 José Luis Romero 12861022 0412 [email protected] LUZ-EIM Docente MsC Diseño de 11


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Marcano J., Muñoz C. (2014) Sistema de entrenamiento virtual para el control de prótesis de miembros superiores utilizando señales mioeléctricas. Universidad del Zulia. Tutor: Prof. Jacobo Ramirez.

Valecillos R., Ariza D. (2014) Módulo portátil de programación de las cerraduras ibutton instaladas en las puertas de los salones de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Zulia. Universidad

del Zulia. Tutor: Prof. Jacobo Ramirez.

Contreras A. (2012) Propuesta de un algoritmo para el apantallamiento electromagnético de recintos cerrados. Universidad del Zulia. Tutores: Prof. Manuel Briceño y Prof. Marianela Nava.

Sánchez M., Delgado J. (2013) Desarrollo de impresora Braille a partir de una impresora matriz de punto convencional. Universidad del Zulia. Tutor: Prof. Daniel Flores.

Albarrán H., Meléndez E. (2014) Desarrollo de una Bobina Helmmholtz para estimulación magnética de semillas. Universidad del Zulia. Tutor: Prof. Daniel Flores.

Castro P., Graterol A. (2013) Desarrollo de un transmisor de radio FM de 100 W para La facultad de ingeniería de la Universidad del Zulia. Universidad del Zulia. Tutor: Prof. Daniel Flores.

Colina G., Urdaneta D., Marín L. (2012) Desarrollo de sistema de transmisión para una estación de radio FM. Universidad del Zulia. Tutor: Prof. Daniel Flores.

Briceño, M. (1994). Coordinacion de rele de sobrecorriente del complejo petroquímico El Tablazo.

Briceño, M. (2013). Coordinación y ajuste de relés sobrecorriente y diferencial plantas Raúl Leoni y San Lorenzo.

Briceño, M. (2012). Ajustes de relé en generación planta regional Maracaibo.

Briceño, M. (1999). Pruebas y puesta en servicio subestación eléctrica Vinilos II.

Briceño, M. (2001). Pruebas y puesta en servicios subestación eléctrica olefinas II.

Briceño, M. (2011). Comportamiento dinámico de relé frente a transitorios. Universidad del Zulia.

Flores, D. (2012). Solución al modelo matemático de Von-Hippel en la caracterización electromagnética de materiales. Universidad del Zulia.

Flores, D. (2014). Modelo matemático para síntesis de imágenes sobre sonido en tiempo real. Universidad del Zulia.

Bozo R,Martínez R.,Nava J. (2014). Desarrollo de software para reconocimiento de imágenes con sonidos. Universidad del Zulia. Prof. Daniel Flores.

Briceño, M. (1999). Ingenieria, montaje y prueba de relés de hilo piloto en alimentadores de fertinitro 34,5 kV, pequiven Jose.


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Briceño, M. (2011). Ajustes equivalentes protecciones en baja tensión BCV sede Maracaibo.

3- Definición del problema

3-1- Necesidad

Venezuela se ha caracterizado por tener un elevado índice de importación de materiales y equipos necesarios para mantener operativo nuestro sector productivo. Esta característica de la economía venezolana ha traído como consecuencia un bajo nivel de industrialización, bajo estímulo de producción tecnológica nacional y una alta dependencia tecnológica. La repercusión que esto ha traído al sistema eléctrico nacional se manifiesta en la falta de equipos necesarios para tener un control y protección eficaz sobre el parque de generación, transmisión y distribución de energía eléctrica.

En la actualidad, la masificación del sistema eléctrico nacional hace compleja su operación, exigiendo mayores niveles de automatización. Por otra parte, gran porcentaje de los equipos de control y protección que existen actualmente en las subestaciones de distribución del sistema datan de hace más de 40 años, y son en su mayoría electromecánicos, lo cual dificulta este proceso de automatización.

Las tendencias para la protección y control eficaz de los sistemas de distribución y despacho de energía son migrar hacia el uso de relés numéricos de protección con funciones avanzadas de control, haciendo necesaria la sustitución de los equipos actuales por otros de alta tecnología; esta

misma tendencia se evidencia en otros sectores industriales importantes como el sector petrolero, petroquímico, de cemento, minero, entre otros. Sin embargo, en la industria venezolana por los momentos no existe la capacidad de fabricar tales equipos, a pesar de que el país cuenta con los recursos y el personal necesario para tal fin.

3-2- Aproximación de la solución

En aras de la garantía de suministro de equipos necesarios para el control y protección del sistema eléctrico nacional se necesita tener soberanía sobre la ciencia, la técnica y los medios materiales para la producción de dichos equipos. Para ello, visualizamos un proceso productivo

nacional que incluya investigación y desarrollo, fabricación, certificación de equipos, adiestramiento de personal y financiamiento, todo ello coordinado por política de Estado.

Se plantea el desarrollo de un relé de protección numérico multifuncional y multiplataforma que incluye las funciones de protección de un circuito de distribución (“feeder”) entre otras funciones, a grandes rasgos las aplicaciones de protección garantizadas están:

50 Corriente de Cortocircuito50N Corriente de Cortocircuito de Neutro51 Sobrecorriente

51N Sobrecorriente de Neutro67 Direccional de Sobrecorriente


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67N Direccional de Sobrecorriente de Neutro86 Disparo y Bloqueo27 Bajo Voltaje27I Bajo Voltaje Instantáneo69 Sobrevoltaje49 Térmico

81 Baja Frecuencia79 Recierre

También podrá tener las aplicaciones:

50BR Rotor Bloqueado46 Frecuencia Negativa

Tendrá capacidad de medir, sin limitarse a ello:V TensiónI CorrienteP Potencia ActivaQ Potencia ReactivaS Potencia AparenteFP Factor de PotenciaGuardará mínimo 200 eventos.

Para lograr este objetivo, el grupo de trabajo desarrollará el diseño en términos de planos y documentos, y propondrá los equipos necesarios para su manufactura y producción en masa.

Adicionalmente, se planteará un sistema de adiestramiento de personal y certificación de lo equipos que se produzcan, lo que permitirá un servicio de garantía extendida a los usuarios de las soluciones propuestas.

El relé se constituirá como un equipo electrónico de tecnología de montaje superficial (SMT por sus siglas en inglés) certificado bajo estándares ISO, IEC, IEEE, UIT, CISPR, FCC y buenas prácticas de ingeniería. Todas las etapas de producción del equipo serán realizadas en Venezuela, esto es, Investigación y desarrollo, diseño, fabricación, certificación y puesta en servicio para registro de su funcionamiento en situaciones reales de operación.

El equipo estará formado por varios subsistemas interconectados. El diseño será modular, asignándole a cada componente funciones específicas definidas en este documento. Así mismo, el diseño modular de equipos industriales es esencial para su operación, mantenimiento, sustitución a la hora de ejecutar la garantía en subestaciones eléctricas y operaciones. Por otro lado, la modularidad confiere versatilidad en la configuración del equipo, de manera que pueda ser adaptado fácilmente a otras aplicaciones. En la figura 1 se puede observar un diagrama de bloques en el cual se identifican las funciones a desarrollar en las distintas unidades que integran al relé multifuncional..


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Figura 1. Diagrama de Bloques Relé Multifuncional

Fuente: EIE-LUZ,2014

Funciones identificadas para los Relés Multifuncionales:

1. Funciones de adquisición y adecuación de señales: Son todas las funciones


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requeridas para interactuar con el sistema de potencia y sistema de protección de campo.Su medio de comunicación será eléctrico y/o por acoplamientos óptico/magnético, segúnrequerimientos lo requerido por la aplicación y las necesidades del cliente. Sus operacionesprincipales, sin limitarse a ello, serán:

● Adquirir señales analógicas de corriente y tensión proveniente de los CT y PT encampo.

● Filtrar las señales analógicas.● Convertir las señales analógicas en señales digitales.● Filtrar señales digitales para su procesamiento en DSP.● Filtrar señales digitales provenientes de Unidad de Control de Interruptores

(Protección) para su transmisión a campo.● Adecuar señales para su transmisión.● Transmitir señales de control a los interruptores del sistema de protección de

campo.

2. Funciones de Procesamiento de Señales DSP: Implica el procesamiento de las señalesde proceso para la extracción de información relevante del mismo. Las operacionesprincipales, sin limitarse a ello, serán:

● Obtener señales digitales provenientes de la tarjeta de Adquisición y adecuación deseñales.

● Ejecutar algoritmos especiales de procesamiento de señales (e.g., transformada deFourier, transformada Wavelet, entre otros), necesarios para obtener informacióndel funcionamiento del sistema de potencia.

● Transmitir información a la tarjeta de control de interruptores.

3. Funciones de Control de Interruptores (Protección/Actuadores): Tendrá las funcionesde actuar sobre el proceso mediante dispositivos adecuados para aplicación acciones decontrol (on/off, continuo, alarma, etc.). Sus operaciones principales, sin limitarse a ello,serán:

● Adquirir señales digitales provenientes de la tarjeta de Adquisición y adecuación deseñales.

● Adquirir señales digitales provenientes de la tarjeta DSP.● Analizar el funcionamiento del sistema de potencia en función a parámetros

previamente establecidos.● Transmitir órdenes de apertura y/o cierre a los interruptores de campo a través de la

tarjeta de Adquisición y Adecuación de señales.

4. Funciones de Memoria RAM: Tendrá la función de servir de buffer para la ejecución desoftware en operación, su tamaño determinará en gran medida la velocidad y efectividaddel equipo. Sus operaciones principales, sin limitarse a ello, serán:

● Servir de soporte físico para la ejecución de software.● Comunicar al CPU con los otros procesadores de soporte.

5. Funciones de Memoria ROM: Tendrá la función de almacenar datos y softwarenecesarios para facilitar la ejecución de los programas de instalación, calibración y otras

funciones comunes a todos los equipos de esta naturaleza independientes de donde seaninstalados, su efectividad facilitará la manipulación del usuario. Sus operacionesprincipales, sin limitarse a ello, serán:


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● Servir de soporte físico para la ejecución de software primarios del sistema.● Interactuar con el CPU.

6. Funciones de Comunicaciones: Tendrá la función de servir de medio de interacción entreel equipo y un usuario remoto, tendrá los protocolos actuales y estandarizados para sumejor uso en el país (según requerimientos de clientes) y se comunicará a través de

puertos eléctricos y/o ópticos según requerimientos del cliente. Sus operacionesprincipales, sin limitarse a ello, serán:

● Interactuar constantemente con el CPU para actualizar el estado del sistema entiempo real.

● Interactuar constantemente con el usuario remoto (SCADA) para actualizar elestado del sistema en tiempo real.

● Interactuar con el SCADA para ordenar acciones de control sobre interruptores delsistema de potencia a través de la tarjeta de control de interruptores.

7. Funciones de Interfaz Hombre-Máquina (IHM o HMI): Tendrá la función de servir demedio de interacción entre el equipo y un usuario local del sistema. Sus operacionesprincipales, sin limitarse a ello, serán:

● Mostrar estado del sistema de forma que el usuario local pueda interpretarlo confacilidad.

● Mostrar configuración del equipo.● Ejecutar acciones de operación manual y configuración del equipo por parte del

usuario local.● Interactuar con el usuario local para la entrega de información sobre eventos

pasados en un tiempo definido.

8. Funciones de Control y Procesamiento CPU: Tendrá la función de organizar, ejecutar ycontrolar todo el sistema. Sus operaciones principales, sin limitarse a ello, serán:

● Ejecutar la memoria ROM para inicio de configuración inicial.● Gestionar la interacción entre los componentes que integren al equipo.● Controlar la activación de dispositivos de entrada/salida.● Ejecutar la transmisión de información y alarmas entre dispositivos del Relé

Multifuncional y el exterior del equipo.● Administrar la gestión de energía del sistema.● Todas las necesarias para el proceso de control y ordenamiento de los software a

ejecutar.● Administrar autodiagnósticos internos para indicar el funcionamiento normal o enfalla de los componentes críticos del Relé Multifuncional.

● Funciones de programación, depuración/prueba y documentación. Estas funcionespermiten la elaboración de programas de aplicación, la carga de estos programasen el Relé Multifuncional, su monitoreo, prueba y depuración, así como ladocumentación y almacenamiento de las aplicaciones desarrolladas (en el caso derelés muy sofisticados). Cuando se trate de relés más simple estas funcionespueden realizarse a través de la interfaz hombre-máquina (IHM).

● Gestionar accesos de seguridad ante cambio de los programas de control y

protección, cambios de configuración y el manejo de información sensible de formalocal o remota.● Funciones de ejecución y control en modo de simulación. Este modo especial


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permite comprobar que las acciones de control y protección ocurren de formaesperada ante distintos eventos del proceso, pero sin afectar las salidas de controly protección.

9. Funciones de Fuente de energía primaria: Tendrá la función de suministrar la energíapara el funcionamiento del sistema de forma estable y constante, sin limitarse a ello, serán:

● Tomar energía del exterior del equipo.● Adecuar la función voltaje y corriente para garantizar la calidad de energía dentro del

equipo.● Proveer un sistema de refrigeración y administración del calor en el equipo.● Anunciar alarma si hay falla de éste sistema de energía.

10. Funciones de Fuente de energía redundante: Tendrá la función de suministrar energíaen caso de falla en la Fuente de Poder primaria, sin limitarse a ello, serán:

● Todas las funciones del sistema primario.

11. Funciones de robustez y condiciones especiales de operación: Los relésmultifuncionales deben ser capaces de resistir condiciones de temperatura, ambientescontaminados (posiblemente abrasivos) y vibraciones según lo demande la aplicación y elárea particular donde se instale. Además, las carcasas permitirán proveer soporte físico detodo el sistema, además de resguardar a los componentes del sistema contra lascondiciones externas. Sus funciones serán, sin limitarse a ello:

● Tamaño determinado por suficientemente grande para albergar todo el sistema y surefrigeración.

● Tamaño suficientemente pequeño para facilitar su instalación en los gabinetes delas subestaciones eléctricos con el menor costo posible.

● Forma amigable al momento de su instalación, en función a la experticia yestándares nacionales.

● Composición química adecuada al ambiente industrial, atmosférico y de uso en laregión de form de evitar su corrosión en un tiempo menor al tiempo de vida delequipo.

● Compatibilidad electromagnética, de forma que garantice la inmunidad ycompatibilidad electromagnética de todo el sistema.

● Todos los estándares exigidos por el cliente.

Entes en interacción y aportes en el proyecto:

La entrega del proyecto, anterior a la construcción del prototipo (segunda etapa, posterior al primer evento de la convocatoria), constará de dos dossier finales. El primero es el estudio y diseño técnico, en él se apreciarán planos y documentos de todo el diseño y determinará todas las especificaciones necesarias para la construcción del prototipo y posterior producción industrial.

El segundo dossier será el estudio de factibilidad económica que determinará, las cantidades, modos de producción y relaciones entre entes ejecutantes del proyecto para su producción en cantidades que satisfagan las necesidades nacionales. Así mismo, se considerará el proceso

ulterior de exportación del prototipo y de expansión de capacidades a otros equipos relacionados que se puedan producir a partir de las potencialidades adquiridas en este proceso.


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Los entes en interacción para la preparación y ejecución del proyecto, sin limitarse a ellos, son:Escuela de Ingeniería Eléctrica-Universidad del Zulia, LUZ.Venezolana de Telecomunicaciones C.A., VTELCA.Corporación Eléctrica Nacional-Zulia (Antigua Enelven),CORPOELEC.Ministerio del Poder Popular para la Ciencia,Tecnología e Innovación-Unidad Territorial Zulia, UTZ.Ministerio del Poder Popular para la Energía Eléctrica, MPPEE.

Se conformará igualmente un equipo técnico y otro económico, que tendrán relación en tiempo real para la ejecución de ambos dossier.

La Universidad del Zulia se compromete a aportar su personal docente y de investigación para la preparación y ejecución del proyecto, los grupos también serán alimentados por personal de los otros entes de forma de hacer un equipo multidisciplinario.

En la etapa de ejecución del proyecto también será necesaria la adquisición de maquinaria para la construcción de prototipos y la posterior creación de otros para equipos relacionados, además del pago de servicios y mano de obra.

En general será necesaria y de alto impacto la adquisición de un Laboratorio de I+D de equipos electrónicos en LUZ, que permita la construcción de prototipos de alta calidad considerados próximos a la solución final. Entre los equipos relevantes para este laboratorio, se prevé un equipo de “prototipado” de montaje superficial, para la construcción de prototipos de tarjetas, y una impresora 3D, para los prototipos de carcasas, entre otros equipos menores.

Adicionalmente, se prevé la adquisición de un Laboratorio de Pre-Certificación de Relés Multifuncionales de Protección, que permitirá reproducir el uso en campo de los prototipos para su certificación de calidad a través de equipos simuladores de impulsos de corriente y sobretensiones, entre otros. Además de un Laboratorio de Compatibilidad Electromagnética que permitirá pre-certificar el funcionamiento compatible e inmune del equipo en ambientes industriales y de subestaciones eléctricas a través de una celda GTEM, VNA, entre otros.

Se prevé la adquisición de equipos para una nueva línea de producción en las instalaciones de VTELCA, que permita la producción en masa del equipo. Es pertinente acotar que VTELCA se encuentra en crecimiento, en el mediano plazo contarán con un galpón de laboratorios que permitirán la certificación de tarjetas electrónicas, un equipo para montaje en masa con tecnología

SMT que permitirá la producción de tarjetas en cantidades de miles diarias.

De igual manera, es necesaria la adquisición de equipos de precertificación para realizar las pruebas de funcionamiento los equipos producidos según estándares de nacionales e internacionales, y medir con incertidumbre mínima su respuesta ante los protocolos de uso según lo impuesto por los estándares para rechazar de forma temprana un mal diseño y/o mala construcción pero sin la capacidad de aprobar un buen diseño y/o buena construcción. Tal capacidad genera una elevada agilidad de corrección temprana de errores de diseño y/o construcción llevando así a un prototipo próximo a la versión final del equipo ya certificado.

Sin embargo, se reitera la imprescindible necesidad de tener en el país capacidad de certificar, que igualmente somete el equipo a pruebas de menor incertidumbre que la precertificación y tiene la capacidad no sólo de rechazar un mal diseño y/o construcción sino de aprobar un diseño y/o


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construcción acorde a los estándares pertinentes.

A pesar que es necesaria la adquisición de laboratorios de precertificación en las universidades, específicamente para éste equipo en LUZ, ya existen en el país ciertas capacidades de certificación de equipos en diversas índole. Para la certificación de Compatibilidad Electromagnética existe en la Fundación Instituto de Ingeniería FII laboratorios para medir

interferencias radiadas, acopladas, inducidas y conducidas con capacidad de certificar el equipo hasta los 18 GHz y de impulso electroestático, más que suficiente para certificar el equipo según estándares aplicables.

Para la certificación de las tarjetas electrónicas y carcasas VTELCA tendrá en el mediano plazo un galpón de laboratorios con capacidad de certificación de las mismas bajo diversos protocolos aplicables al equipo.

Para la certificación del equipo como relé de protección, CORPOELEC cuenta con laboratorios de pruebas de relé suficiente para certificar su funcionamiento. Adicionalmente, cuenta con el control del sistema eléctrico nacional en el Zulia, por tanto la capacidad de instalar el equipo como testigo en una subestación de forma redundante en un circuito de distribución y así analizar su comportamiento en situaciones reales de operación.

3-3 Alcance

La elaboración del proyecto de desarrollo comprende del estudio y diseño técnico del equipo, incluyendo la realización de planos y documentos correspondientes a las especificaciones necesarias para la construcción del prototipo y su posterior producción. Además, se realizará un estudio de factibilidad socioeconómico, que determinará con detalle los métodos de producción y relaciones entre entes ejecutantes del proyecto para su manufactura.

En una segunda etapa, se seleccionarán los componentes necesarios para la implementación del diseño realizado; se programará y simulará el código fuente, así como la interfaz gráfica necesaria para la configuración y descarga de datos del relé; y finalmente, se diseñará una carcasa adecuada para el dispositivo. Esto se llevará a cabo siguiendo los criterios y parámetros de diseño previamente establecidos, los cuales estarán enmarcados en normas nacionales e internacionales en búsqueda de que el equipo esté a la altura de otros fabricados actualmente.

En este proyecto, el equipo a diseñar se limitará a cumplir con las funciones de protección de corriente de cortocircuito (50), corriente de cortocircuito de neutro (50N), sobrecorriente (51), sobrecorriente de neutro (51N), direccional de sobrecorriente (67), direccional de sobrecorriente de neutro (67N), disparo y Bloqueo (86), bajo voltaje (27), bajo voltaje instantáneo (27I), sobrevoltaje (69), térmica (49), baja frecuencia (81), recierre (79). Adicionalmente, contará con funciones de medición de tensión, corriente, potencia activa, potencia reactiva, factor de potencia y potencia aparente. Entre otras funciones se prevé funciones de memoria para almacenar al menos doscientos eventos y desarrollo de la carcasa incluyendo la interfaz hombre-máquina.

El proyecto se realizará en dos etapas. A grandes rasgos, en la etapa de preparación del proyecto,

los entes involucrados tendrán principalmente las responsabilidades que siguen, sin limitarse a ello:


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UTZ será responsable de:

● Hacer visibles nuevos requerimientos de I+D para el uso maximizado de los potenciales adquiridos en el proyecto.

3-4 Criterios

A grandes rasgos,los criterios a considerar a la hora de elegir una opción entre varias serán, en orden de importancia y sin limitarse a ellos:

1. Eficacia: Se considera entre varias opciones la mejor aquella que permita que el equipo opere como está declarado que funcionará en todos los casos simulados o reales a los que se someta.

2. Soberanía: Se considera la mejor entre varias opciones aquella que permita la mayor independencia de la nación en el proceso productivo del relé multifuncional. Esto es, materiales nacionales, conocimiento generado en el país, mano de obra nacional, llevando a su mínima expresión la importación de cualquier elemento del equipo; para ello es necesario e imprescindible la certificación de calidad en el país con estándares nacionales e internacionales.

3. Calidad: Se considera la mejor entre varias opciones, aquella que permita la producción del equipo con los más estrictos estándares de calidad nacionales e internacionales. Este criterio permitirá ofrecer una posterior garantía superior a la competencia internacional y abrirá la capacidad de exportación de tales equipos con alta competitividad a nivel internacional; para ello es necesario e imprescindible la certificación de calidad en el país con estándares nacionales e internacionales.

4. Eficiencia: Se considera la mejor entre varias opciones aquella que genere el menor gasto de recursos de toda índole.

5. Impacto Social: Se considera la mejor entre varias opciones aquella que permite la reproducción de soluciones que ayuden a la solución de problemas sociales en la comunidad nacional.

6. Ecología: Se considera la mejor entre varias opciones aquella que permite la menor contaminación posible, el reciclaje, reuso y cualquier proceso que involucra una interacción armoniosa con el medio ambiente.

7. Economía: Se considera la mejor entre varias opciones aquella que permite el mayor impacto económico positivo a la nación, esto es, sustitución de importaciones, reducción

de gasto en divisas, exportación de equipos manufacturados y todo aquello que permita el fortalecimiento de la generación real de riquezas mediante la diversificación de la economía.

4- Objetivos 4-1 Objetivo general Desarrollar un prototipo de relé digital multifuncional utilizado en subestaciones eléctricas para circuitos de distribución, el cual tendrá todas las prestaciones tecnológicas e industriales de los relés comerciales y se someterá a las pruebas exigidas por las normas para la evaluación de su

desempeño ante situaciones reales de funcionamiento y protección.


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4-2 Objetivos específicos

● Determinar parámetros de diseño según las características técnicas y comerciales de los relés industriales utilizados en subestaciones eléctricas a nivel de media y baja tensión.

● Diseñar la(s) tarjeta(s) electrónica(s) que integrará todos los elementos funcionales de protección y comunicación del relé digital propuesto.

● Desarrollar el código fuente para el manejo de los controladores del relé, así como también para el uso y manejo de las memorias RAM y ROM del sistema.

● Diseñar la interfaz gráfica para la visualización y configuración del relé digital multifuncional.● Desarrollar la carcasa del equipo electrónico incluyendo sistema de Interfaz Hombre

Máquina.

5- Planificación Ver anexo

6- Potencialidades y limitaciones para la industrialización del prototipo

El equipo se constituye en un sistema microelectrónico embebido con la capacidad de operar en un ambiente industrial con funciones serán adaptables según requerimientos del cliente.

Las fortalezas y potencialidades para el escalamiento industrial sostenible, de calidad y con elevado impacto socioeconómico con que se cuenta en el país es posible contar:

● Personal formado en el área de investigación y desarrollo de sistemas electrónicos, procesamiento de señales, sistemas de protección, compatibilidad electromagnética, entre otros.

● Experiencia en la elaboración de proyectos IPC, Mantenimiento y Análisis Forense en sistemas de protección de subestaciones eléctricas de distribución.

● Experiencia en procesos de fabricación de equipos electrónicos en Vtelca.● Capacidad de Certificación de tarjetas electrónicas en Vtelca en el mediano plazo.● Apoyo a laboratorios de I+D en el INZIT del Zulia.● Adquisición de equipos de montaje SMT en Vtelca para producción en masa de tarjetas

electrónicas.● Capacidad de Certificación en Compatibilidad electromagnética en el FII.● Capacidad de Certificación de carcasa en LUZ.● Capacidad de Certificación de relés en ambiente de laboratorio y en campo en

CORPOELEC.● Disponibilidad administrativa de todos los entes.● Articulación de equipos de trabajo de los diversos entes.● Adicionalmente, pero como potencial principal del proyecto se tiene la propiedad de elevada

economía de la inversión, sobre todo en términos de soberanía tecnológica. Esto es, “utilizar la misma capacidad instalada para la producción de otros equipos electrónicos

necesarios y/o convenientes para el país”; entre los equipos que se visualizan se pueden producir en el futuro bajo estas condiciones:○ Equipos de telemedición y telecontrol de cargas comerciales,residenciales e


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industriales “Medidores Electrónicos”.○ Modems para internet.○ Repetidoras de telecomunicaciones.○ Transmisores de radio y televisión, tanto analógicas como digitales.○ Estaciones de control de radio y televisión.○ Equipos médicos para UCI y Telemedicina en general.

○ PLC.○ Variadores de frecuencia.○ Computadores embebidos. Ejemplo: Canaimitas, tablas.○ RTU.○ Tarjetas electrónicas de uso general. Ejemplo: las actuales “Arduino” y/o “Raspberry”.○ Equipos de medición electrónicos y de asistencia remota, tales como osciloscopios,

analizadores de espectro, entre otros.○ Equipos didácticos universitarios, para bachillerato y educación primaria.○ Juguetes didácticos.○ Entre otros de interés general con uso de electrónica y/o comunicaciones.

Por otra parte, es necesaria la capacidad de generar valor agregado nacional para ganar independencia frente materiales y equipos desarrollados en el exterior. Las limitaciones presentes visualizadas hasta ahora:

● La fundación del Instituto de Investigación de Tecnología Eléctrica del Zulia (IITEZ).● La adquisición de laboratorios de I+D para la elaboración de prototipos en LUZ.● La adquisición de laboratorios de precertificación de prototipos en LUZ.● La adquisición de líneas de producción y almacenamiento en Vtelca.● Elaboración de normas para certificación de equipos.

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