Análisis del modelo eléctrico del mecanismo de hurto de energía eléctrica más utilizado en el sector industrial de Bogotá

Analysis of the electrical model for the electric power theft mechanism widely used in the industrial sector in Bogotá

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Resumen (es)

Este trabajo se inscribe en la línea de Investigación de Compatibilidad Electromagnética y analiza el modelo eléctrico del mecanismo de hurto más implementado en medida semidirecta, con el fin de comprender el fenómeno físico que se encuentra y, a su vez, generar algunas recomendaciones respecto a las situaciones que pueden propiciar o permitir la implementación de este tipo de mecanismos utilizados en celdas de medida semidirecta en el sector industrial de la ciudad de Bogotá.

El trabajo se divide en cuatro partes; en la primera sección se hace referencia al proceso que se realizó para la obtención del mecanismo de hurto de energía eléctrica más utilizado en la ciudad de Bogotá, su jerarquización y descripción. En la segunda sección se presenta la elaboración del circuito eléctrico equivalente, así como las pruebas teóricas y experimentales efectuadas como parte de la comprobación de su funcionamiento. En la tercera sección se hace la documentación de las anomalías encontradas en las celdas de medida semidirecta, ya que se han identificado como principal causa de implementación de mecanismo de hurto; por último, en la cuarta sección se presentan las recomendaciones de solución sugeridas a las anomalías encontradas en dichas celdas.

Para establecer el modelo eléctrico se tomó como base el diagrama unifilar de medida semidirecta y se realiza circuito equivalente monofásico teniendo presente que el medidor y el transformador de corriente (TC) son los principales elementos en donde actúa este dispositivo. Acto seguido se efectúa el análisis mediante simulación del circuito, contemplando esta alteración mediante la herramienta Simulink en MATLAB, en la cual se identifica la anulación de la señal de corriente que se dirige al medidor a causa de la corriente inversa que proviene de la caja negra y, por ende, se verifica el bajo registro del consumo, como se evidencia en las curvas de potencia y energía en la carga.

Posteriormente se hacen pruebas experimentales, para lo cual se construye un prototipo y se efectúa medición con dos equipos diferentes. Como resultado, se identifica que el mecanismo de caja negra se implementa mediante un transformador de núcleo partido, que se instala en la fase a la cual se le hace la anulación de la corriente mediante un acople inductivo.

Resumen (en)

This work is classified under the line of Electromagnetic Compatibility Research and analyzes the electrical model for theft mechanism widely implemented for semi-direct measurement; in order to understand the physical phenomena found and, in turn it generating some recommendations regarding situations that may lead to or allow implementing such mechanisms used in semi-direct measurement cells in the industrial sector in Bogotá city.

This paper is divided into four excerpts, namely in the first section it refers to the process that was undertaken for the obtaining of the electricity theft mechanism most commonly used in Bogotá city, its ranking and description. In the second section it presents the development of the equivalent circuit, as well as theoretical and experimental tests conducted as part of the operational check. The third section is the documentation of the anomalies found in the cells of semi-direct measurement as they are identified as the main cause of theft mechanism implementation, and finally, in the fourth section, it presents the recommendations solution suggested for the anomalies found in those cells.

To set the electric model, the semi-direct measurement line diagram was taken as a base, and mophasic equivalent circuit is done taking into account that the meter and current transformer (CT) are the main elements that operate this device. Right after, the analysis is performed by means of simulation of the circuit, considering this alteration through MATLAB Simulink tool, which identifies the cancellation of the current signal that goes to the meter because of the reverse current coming from the black box, and therefore consumption low register is verified, as evidenced by the curves of power and energy in the load.

Later, experimental tests are performed, for which a prototype is built and measurement is performed with two different teams. As a result, it is identified that the black box mechanism is implemented through a split core transformer, installed in the phase that performs the cancellation of the current through an inductive coupling.