Análisis y simulación de cortocircuitos en redes ferroviarias

Abstract

En este proyecto, se presentan dos metodologías basadas en Python para el estudio y simulación de cortocircuitos en redes ferroviarias. Haciendo uso del análisis matricial y del software OpenDSS, se realiza la creación y simulación de una falta en cualquier configuración posible de los sistemas de tracción ferroviaria con alimentación a 25kV en corriente alterna. Considerando como datos de partida la longitud máxima de la vía, la distancia máxima entre los centros de autotransformación y el consumo del material rodante, las herramientas desarrolladas en este proyecto permiten construir el modelo de la red y de todo su sistema de alimentación. Mediante una ejecución iterativa, se simula la falta a lo largo de la red de alimentación, obteniendo en cada iteración todos los valores de interés fruto del defecto producido. El desarrollo de dos herramientas diferentes de cálculo permite comparar y garantizar la fiabilidad de los resultados. Los valores obtenidos no solo ayudarán a entender el sistema de alimentación bajo defecto, sino que permitirán dimensionar y optimizar los sistemas bajo estudio.

In this project, two Python-based methodologies for the study and simulation of short circuits in railway networks are presented. Using matrix analysis and the OpenDSS software, it is possible to create and simulate a fault in any possible configuration of railway traction systems with 25kVac power supply. Given the maximum length of the network, the maximum distance between the auto-transformation centers and the consumption of the rolling stock, the tools developed in this project allow us the construction of the railway network model and its entire feed system. Throughout an iterative execution, the fault is simulated along all the network. In this way, in each iteration, all the values of interest resulting from the fault are obtained. Two different computation tools are developed with the aim of comparing the results and guarantee their reliability. The values obtained are not only useful to understand the effects of the faults in the railway system, but also for the system planning and optimization.