Trabajo de grado - Pregrado
Diagnóstico de fallas en transformadores de potencia: aplicación de las máquinas de soporte vectorial en el análisis de gases disueltos en el aceite
Registro en:
Universidad Tecnológica de Pereira
Repositorio Institucional Universidad Tecnológica de Pereira
Autor
Cadena Zapata, Juan Andrés
Cadena Zapata, Juan Mauricio
Institución
Resumen
La función principal de un sistema de potencia es suministrar energía eléctrica a sus clientes con un grado aceptable de confiabilidad y calidad. La confiabilidad de un sistema de energía depende del adecuado funcionamiento de cada uno de los elementos que lo componen, entre los que se encuentran los transformadores de potencia. En consecuencia, el seguimiento que puede realizarse en particular, a través de un mantenimiento predictivo, puede dar lugar a considerables ahorros, teniendo en cuenta que los transformadores están entre los equipos más costosos dentro de un sistema de transmisión y su falla ocasionaría quizás el mayor impacto, tanto desde el punto de vista económico como de disponibilidad
del servicio. La evaluación de su condición integral es una tarea compleja debido a la gran cantidad de variables que se deben considerar. Pregrado Ingeniero(a) Electricista Contenido
Lista de figuras….. iv
Lista de tablas………………………………………………………………………………..v
Capítulo 1. .............................................................................................................................. 1
1 Introducción.................................................................................................................... 1
1.1 Definición del problema .......................................................................................... 1
1.2 Aportes del proyecto................................................................................................ 2
1.3 Estructura del documento ........................................................................................ 2
Capítulo 2. .............................................................................................................................. 3
2 Aspectos teóricos............................................................................................................ 3
2.1 Métodos para detectar gases de falla ....................................................................... 3
2.1.1 Muestra totales de gases combustibles (TCG) ................................................. 3
2.1.2 Muestra de manto de gas.................................................................................. 5
2.1.3 Análisis de gases disueltos DGA...................................................................... 5
2.2 Métodos para interpretar los gases de falla.............................................................. 6
2.2.1 Método del gas más importante........................................................................ 6
2.2.2 Método de relación de gases............................................................................. 7
2.2.3 Métodos basados en técnicas inteligentes ........................................................ 9
2.3 Redes neuronales artificiales (RNA) ..................................................................... 10
2.3.1 Conceptos básicos .......................................................................................... 10
2.3.2 RNA para clasificación................................................................................... 11
2.4 Máquinas de soporte vectorial (SVM)................................................................... 14
2.4.1 Conceptos básicos .......................................................................................... 14
2.4.2 SVM para multiclasificación.......................................................................... 18
Capítulo 3. ............................................................................................................................ 20
3 Técnicas inteligentes en la detección de fallas incipientes en transformadores........... 20
iii
3.1 Etapa uno: ingreso de datos ................................................................................... 21
3.1.1 Selección de datos .......................................................................................... 21
3.1.2 Adecuación de datos....................................................................................... 21
3.1.3 Selección de parámetros................................................................................. 21
3.2 Etapa dos: entrenamiento....................................................................................... 22
3.2.1 Ensamble clasificador..................................................................................... 22
3.2.2 Validación cruzada ......................................................................................... 24
3.3 Etapa tres: pruebas................................................................................................. 24
3.3.1 Preparar la técnica para nuevos datos............................................................. 24
3.3.2 Prueba con datos nuevos ................................................................................ 24
Capítulo 4. ............................................................................................................................ 25
4 Prueba y análisis de resultados..................................................................................... 25
4.1 Selección de datos.................................................................................................. 25
4.2 Adecuación de datos.............................................................................................. 28
4.3 Resultados obtenidos del entrenamiento de la RNA clasificadora ....................... 30
4.4 Resultados obtenidos del entrenamiento de la SVM como clasificador multiclase
31
4.5 Comparación entre diferentes metodologías.......................................................... 33
Capítulo 5. ............................................................................................................................ 39
5 Conclusiones y recomendaciones................................................................................. 39
5.1 Conclusiones.......................................................................................................... 39
5.2 Recomendaciones y trabajo futuro ........................................................................ 40
6 Bibliografía................................................................................................................... 41
Anexo ................................................................................................................................... 43