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Title: Modelación y simulación de mallas de puesta a tierra utilizando el método de elementos finitos en tres dimensiones y un modelo físico real a escala
Authors: Peñafiel Padilla, Hilda Samantha
Vallejo Herrera, David Rodrigo
Keywords: MODELACIÓN
ELEVACIÓN DE POTENCIAL
ELEMENTOS FINITOS
Issue Date: 8-Apr-2020
Publisher: Quito, 2020.
Citation: Peñafiel Padilla, H. S. & Vallejo Herrera, D. R. (2020). Modelación y simulación de mallas de puesta a tierra utilizando el método de elementos finitos en tres dimensiones y un modelo físico real a escala. 109 hojas. Quito : EPN.
Abstract: This work develops the modeling and simulation of grounding systems using the finite element method. The simulation is carried out with different geometric scenarios, material resistivity, current values and places where the current will enter the grounding grid. The finite element method is used in three dimensions using Analysis System (ANSYS) as simulation software. To validate the model, a real scale prototype of a grounding grid in an electrolytic tank is used. Both the simulation and the real model are subjected to the same conditions. The validation consists of comparing the voltage profiles measured on the physical model and the simulated one. Subsequently, different grounding meshes are simulated and the inherent characteristics of each type of configuration are measured, such as the number of finite elements, the quantity of elements, the heating produced, the power dissipated, and the resistance of the grounding mesh. All these results allow to analyze and discuss the qualities of the geometric configuration of the grid at different scenarios. The objective of this project is to generate applicable knowledge for the design of a grounding system (SPAT) and to evaluate results such as step voltage, touch voltage, and maximum potential rise (GPR).
Description: Se desarrolla la modelación y simulación de sistemas de puesta a tierra mediante el método de elementos finitos. La simulación se realiza con diferentes escenarios geométricos, de resistividad de materiales, de valores de corriente y de lugares por los cuales ingresará la corriente en la malla de puesta a tierra. Se emplea el método de los elementos finitos en tres dimensiones empleando Analysis System (ANSYS) como software de simulación. Para validar el modelo se utiliza un prototipo real a escala de una malla de puesta a tierra en una cuba electrolítica, se someten a las mismas condiciones tanto la simulación y el modelo real. La validación consiste en comparar los perfiles de voltaje medidos en el modelo físico y el simulado. Posteriormente se simulan diferentes mallas de puesta a tierra y midiendo las características inherentes de cada tipo de configuración como lo son el número de elementos finitos, la cantidad de elementos, el calentamiento que produce, la potencia disipada, y la resistencia de la malla de puesta a tierra. Todos estos resultados permiten analizar y discutir acerca de las cualidades de la configuración geométrica de la malla a diferentes escenarios. El objetivo de este proyecto es generar un conocimiento aplicable para el diseño de un sistema de puesta a tierra (SPAT) y evaluar resultados como el voltaje de paso, el voltaje de toque, y la máxima elevación de potencial (GPR).
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20809
Appears in Collections:Tesis Ingeniería Eléctrica (IE)

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