Análisis del efecto de la rotura del conductor neutro en redes de distribución de baja tensión

Abstract

Este documento presenta un estudio cuantitativo y cualitativo del efecto que tiene la rotura del conductor neutro en una red de distribución de baja tensión. En primer lugar, se realiza una breve introducción con el objetivo de familiarizar al lector con los contenidos que se abordan en el trabajo. Posteriormente, se lleva a cabo una aproximación teórica al fenómeno de rotura del neutro, desde un punto de vista analítico. A continuación, se explican los fundamentos de la herramienta matemática, programada en MATLAB, que se utilizará para analizar redes complejas. Se realizan las modificaciones oportunas de la formulación para adaptarla a la rotura del neutro en la instalación de la distribuidora, validando el nuevo modelo con diversas herramientas, entre ellas un software que resuelve flujos de potencia para redes trifásicas a cuatro hilos. Hechas las modificaciones del programa, se analizan diversos escenarios obtenidos gracias a la parametrización del sistema. Por otra parte, también se estudia el fenómeno de la rotura del neutro en la instalación del cliente. Es necesario de nuevo modificar el algoritmo; para ello, se realiza un modelo equivalente y se implementa de nuevo en la herramienta. Una vez validado, se vuelven a ensayar los mismos escenarios de antaño con el objetivo de poder comparar y analizar ambos tipos de rotura del neutro. Por último, se comentan en líneas generales las conclusiones que se han obtenido para cada tipo de rotura de neutro.

This document presents a cuantitative and qualitative study of the effects that a broken neutral has in a low voltage distribution network. Firstly, a brief introduction is made in order to familiarize the reader with the contents that are addressed in the work. Then, a theoretical approach to the phenomenon of neutral breakdown is carried out, from an analytical point of view. Next, the foundations of the mathematical tool (programmed in MATLAB) that will be used to analyze complex networks are explained. The appropriate modifications to the formulation are made to adapt it to the breakage of the neutral in the distributor company installation, validating the new model with various tools, including software that resolves power flows for three-phase four-wire networks. Made the program modifications, various scenarios obtained due to the system parameterization are analyzed. On the other hand, the phenomenon of neutral breakage in the customer's installation is also studied. It is necessary to modify the algorithm again; to do this, an equivalent model is made and implemented again in the tool. Once validated, the same scenarios that were set before are tested in order to be able to compare and analyze both types of neutral breakage. Finally, the conclusions that have been obtained for each type of neutral breakage are discussed in general lines.