2. Operacion de Sistemas de Transmision de 500kV-REP

OPERACIN DE LOS SISTEMAS

DE TRANSMISIN EN 500 KV

Gerencia de Operacin y Mantenimiento - REP

Ing. Alberto Muante Aquije

30 de septiembre de 2011

Todos los derechos reservados por Red de Energa del Per S.A.

2

Contenido

La Empresa

Operacin de Sistemas de Potencia

La Operacin en REP

Sistema de 500 kV en Per

La Empresa


5

El grupo de transmisin de energa

ms grande del Per

Accionistas: Grupo ISA (60%) y EEB (40%).

Empresa operadora del negocio de

transmisin elctrica para el grupo

empresarial ISA en el Per

Accionistas: Accionistas: Grupo ISA

(83%), AC Capitales del Per (17%)

Accionistas: Grupo ISA (60%) y EEB (40%)


Nuestro equipo

66

378 Colaboradores

54 Subestaciones

7955 km de circuitos de lneas

19 Departamentos


Proceso de Desarrollo de los Proyectos de

Transmisin

PLANIFICAR DISEAR CONSTRUIR OPERAR



Plan de Expansin

Horizonte: 10 aos

Programacin de la Operacin

Largo Plazo

Horizonte: 4 aos

Etapas: Mensuales

Mediano PlazoHorizonte: Anual

Etapas: Semanales

Mediano Plazo

Programa Mensual

Corto Plazo

Programa Semanal

Programa Diario

Programacin de la Operacin

Despacho horario de Generacin

Costo implcito de dficit/ Configuracin del parque generador

Sub-sistemas agregados

Estadsticas hidrolgicas

Representacin individualizada

Previsin hidrolgicas mensuales y semanales

Metas semanales de generacin por central

Representacin detallada

Estrategias de Operacin

Planes de Contingencia

Ley 25844 - RLCE Art. 93 y 95

Ley 28832

Ley 25844 - RLCE Art. 94 y 95

Programa de Operacin

Planes de Contingencia


Proceso en el Tiempo de la Operacin de SEP


ECONOMA

TENER BAJA PROBABILIDAD DE QUE EXISTA DISCONTINUIDAD DEL SERVICIO ELCTRICO.

CALIDADPERFIL ACEPTABLE DE VALORES DE TENSIN Y FRECUENCIA DE LA POTENCIA ELCTRICA SUMINISTRADA

MINIMIZAR LOS COSTOS DE OPERACIN DEL SISTEMA

SEGURIDAD

La operacin de los sistemas elctricos se puede caracterizar por tres objetivos interdependientes:


Objetivos de la Operacin de SEP


ANLISIS DE SEGURIDAD

0 50 100 150 200 250160

170

180

190

200

210

220

230Curva V-P

X: 164.5

Y: 209.2

Tensin en Paramonga

Tensin en Chimbote

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 560

65

70

75

80

t, sec

De

lta

, G

rad

os

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 559.9

59.95

60

60.05

t, sec

f, H

z

+/- 5%

Tensin

Nominal


Anlisis de Seguridad Operativa de SEP


Es

Seguro?

Programacin de la

Generacin y la Red de

Transmisin

Contingencia

de Diseo

Normal

Es

Contingencia

Extrema?

Modificacin del Programa

de Generacin y la Red de

Transmisin

Plan de Contingencias

Programa de Operacin

Calidad, Seguridad y

Economa

NOSI

SI

NO

FIN

Anlisis de Contingencias

INICIO

Restricciones

Operativas


Anlisis de Seguridad Operativa de SEP

SEGURIDAD EN LA

PROGRAMACIN DE

LA OPERACIN

ESTUDIOS DE

ANLISIS DE

SEGURIDAD

OPERATIVA

TENER BAJA PROBABILIDAD DE QUE EXISTA DISCONTINUIDAD DEL

SERVICIO ELCTRICO

PLANES DECONTINGENCIAPARA AQUELLOS CASOS EXTREMOS QUE NO SON

CUBIERTOS EN EL ANLISISDE SEGURIDAD


ECONOMA

TENER BAJA PROBABILIDAD DE QUE EXISTA DISCONTINUIDAD DEL SERVICIO ELCTRICO.

CALIDADPERFIL ACEPTABLE DE VALORES DE TENSIN Y FRECUENCIA DE LA POTENCIA ELCTRICA SUMINISTRADA

MINIMIZAR LOS COSTOS DE OPERACIN DEL SISTEMA

SEGURIDAD

No existe una combinacin ideal de los tres objetivos mencionados.

La combinacin ptima es nica para cada sistema y vara conforme a cada condicin de operacin.

Los objetivos de seguridad y economa son an contradictorios a causa de razones obvias; una mayor seguridad implica mayores costos de operacin


Objetivos de la Operacin de SEP

La operacin de los sistemas elctricos se puede caracterizar por tres objetivos interdependientes:


1414

Cumple los criterios de seguridadCumple los lmites operativosSin prdida de carga

ESTADO NORMAL

Criterios de seguridad al margenLmites operativos en zona de alerta

Sin prdida de carga o slo radial

ESTADO DE ALERTA

No cumple criterios de seguridadViolacin de lmites operativosPrdida de carga

ESTADO DE EMERGENCIA

Criterios de seguridad al margenLmites operativos en zona de alerta

Prdida de carga no radial

ESTADO RESTAURATIVO

Control Preventivo

Control Correctivo

Evento

Perturbacin

Evento /

PerturbacinResincronizacin

Adicin de Carga

y Generacin

Control

Correctivo

Estados Operativos del Sistema


La operacin en REP


16

Se Planea y Programa la

Operacin.

Los Programas se

transforman en acciones

que se realizan en el Da a

Da.

Los mejoramientos se

alcanzan cuando se

estandarizan y se

aseguran resultados

sistemticamente

Se evalan los

resultados frente a las

metas planteadas.

Programacin

Planificacin

Ejecucin Evaluacin

Administracin de SOM

Proyectos de mejora


Procesos de la Operacin de un SEP


17

Efectuar el Plan de Expansin de la Red de Transmisin.

Elaborar la programacin anual, mensual y semanal de intervenciones en la red

(mantenimiento, obras y pruebas).

Efectuar estudios elctricos y evaluar la seguridad del sistema para la

programacin de la operacin.

Comunicar las intervenciones a los clientes y OSINERGMIN.

Gestionar las solicitudes/ autorizaciones de intervencin.

Calcular las compensaciones por aplicacin de NTCSE para la

programacin de la operacin.

Largo

Plazo

Mediano

Plazo

Corto

Plazo

Operacin

en Tiempo

Real


Procesos de la Operacin de un SEP - Planear

Coordinamiento de los sistemas de proteccin.

B

A

Zona 1AZona 2A

ZA

Zona 3A

Mnimo120%*(XLAB + XLBC)

C

No alcanzar la barra de BT!

!

Impedancia vista por el rel

Trigger26/08/2004

06:42:58 a.m..673

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iA/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iB/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iC/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iN/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

vA/kV

-200

-100

0

100

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

vB/kV

-200

-100

0

100

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

vC/kV

-200

-100

0

100

U0*

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

U0*/kV

0

5

10

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

1pole open C

1pole open B

1pole open A

Line closure

50N/51N Trip 3p

50N/51N Trip C

50N/51N Trip B

50N/51N Trip A

79 Close

Relay TRIP

Relay TRIP C

Relay TRIP B

Relay TRIP A

Relay PICKUP G

Relay PICKUP C

Relay PICKUP B

Relay PICKUP A

Relay PICKUP

50N/51N Pickup

21 PU reverse

21 PU forward

21 Pickup G

21 Pickup C

21 Pickup B

21 Pickup A

Flag Lost

>Trig.Wave.Cap.

Oscilografa de la lnea


18

La operacin en tiempo real del Sistema de REP y sus clientes es efectuada, en

forma coordinada con el COES y las

empresas de generacin y distribucin.

REP cuenta con dos Centro de Control: uno principal en Lima y el otro de respaldo

en Arequipa .


Procesos de la Operacin de un SEP - Hacer

Centro de Control Principal Centro de Control Respaldo

Las herramientas tecnolgicas para la operacin en tiempo real son:

Sistema SCADA

Sistema de Informacin operativo SIO.

Sistema de Gestin Operativa SIGO


COORDINADOR

DEL SISTEMA

COES

3CENTRO DE

CONTROL DE REP

CENTRO DE

CONTROL

DISTRIBUIDORAS

CENTRO DE

CONTROL

GENERADORAS

ORGANIZACION DE LA OPERACIN NACIONAL

CENTROS DE

CONTROL

TRANSMISORAS

CLIENTES

LIBRES




20

Elaborar la programacin diaria de intervenciones en la red.

Elaborar y difundir programas diario de maniobras.

Ejecutar maniobras programadas.

Llevar el control de las intervenciones en la red (permisos para trabajar).

Supervisar las variables de la red y sistemas de comunicaciones.

Ejecutar maniobras de los equipos de la red para llevar el sistema al estado

normal.

Registrar las maniobras de los equipos de la red y eventos del

sistema.

Elaborar informes preliminares de perturbaciones.

Reportar eventos a los clientes y reas operativas de REP.

Elaborar informe diario de la operacin de REP.




21

Analizar la operacin del sistema, en particular analizar las fallas, verificando

el desempeo de los sistemas de

proteccin.

Seguimiento a la ejecucin de las recomendaciones del anlisis de fallas.

Gestin de los contadores de energa para contabilizar la energa transmitida.

Evaluacin de los programas de intervenciones en la red.

Elaborar reportes estadsticos de perturbaciones y disponibilidad de la red.

Clculo de indicadores operativos.

Reportar los semforos de aplicacin de la NTCSE.

Calcular y reportar al OSINERG las compensaciones por aplicacin de la

NTCSE.

Impedancia vista por el rel

Trigger26/08/2004

06:42:58 a.m..673

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iA/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iB/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iC/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iN/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

vA/kV

-200

-100

0

100

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

vB/kV

-200

-100

0

100

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

vC/kV

-200

-100

0

100

U0*

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

U0*/kV

0

5

10

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

1pole open C

1pole open B

1pole open A

Line closure

50N/51N Trip 3p

50N/51N Trip C

50N/51N Trip B

50N/51N Trip A

79 Close

Relay TRIP

Relay TRIP C

Relay TRIP B

Relay TRIP A

Relay PICKUP G

Relay PICKUP C

Relay PICKUP B

Relay PICKUP A

Relay PICKUP

50N/51N Pickup

21 PU reverse

21 PU forward

21 Pickup G

21 Pickup C

21 Pickup B

21 Pickup A

Flag Lost

>Trig.Wave.Cap.

Oscilografa de la lnea


Procesos de la Operacin de un SEP - Verificar

Sistema de 500 kV en Per


N Descripcin

1 L.T. 138 kV Laguna la Nia Bayovar. Subestacin 220/138kV Laguna la Nia CTM (Mar. 10)

2 L.T. Paragsha-Conococha-Huallanca-Cajamarca-Cerro Corona-

Carhuaquero 220kV. Abengoa (May.11)

3 2da terna 220 kV Independencia-Ica. ISA (May.11)

4 L.T. Chilca-Zapallal 500 kV y L.T. Chilca-La Planicie-Zapallal

2x220 kV (preparada para 500 kV ISA (May.11)

5 Refuerzo L.T 220 kV Mantaro-Cotaruse-Socabaya a 505 MVA.

CTM (Jul. 2011)

6 Ampliacin N 6: 2da terna 220 kV Chiclayo Piura. REP (Ago.2011)

7 Ampliacin N 8: Ampliacin capacidad Transmisin:

Independencia-Ica e Ica-Marcona REP (Sep 2011)

8 Ampliacin N 9: Amp. Capacidad Transmisin y 2da terna

Trujillo-Guadalupe-Chiclayo REP (Mar 2012)

9 L.T. 500 kV Zapallal-Chimbote-Trujillo. ISA (Ago. 2012)

10 L.T. 500 kV Chilca-Marcona-Ocoa-Montalvo. Abengoa (Ago

2013)

11 L.T 220 kV Piura Talara ISA (Ago.2012) 12 L.T 220 kV PomacochaCarhuamayo.ISA (Sep.2012)

13 L.T. 220 kV Tintaya-Socabaya REI (Mar.2013)

14 L.T. Machupicchu-Abancay-Cotaruse CTM (Ene 2013)

15 L.T. 500 kV Trujillo Norte La Nia (Nov.2013)

16 L.T. 500 kV MantaroCaraveli-Montalvo y L.T. 220 kV Cotaruse-Machupicchu ISONOR (22.feb.11)

2

5

6

11

1

133

129

10

164

Proyectos en el Sistema de Transmisin - Corto Plazo

Proyectos de transmisin en Ejecucin

7

8

14

15


Estudios Especializados para Lneas de

Transmisin de 500 kV

Ingeniera y estudios que justifiquen el diseo del proyecto (lneas ysubestaciones)

Diseo ptimo del tipo, configuracin, material y calibre de losconductores, aisladores, estructuras entre otros para sistemas de extra alta

tensin.

Dimensionamiento ptimo de los equipos para la operacin segura y confiable delsistema de transmisin en 500 kV, como por

ejemplo, autotransformadores, interruptores, seccionadores, reactores, sintonizaci

n de reactores de neutro de la compensacin reactiva (simtrica y/o asimtrica).

Implementacin de sistemas de supervisin, control y deteccin de falla de lalnea de transmisin y equipos de patio.

Estudios elctricos y electromagnticos

Flujos de carga en rgimen normal de operacin para verificar la distribucin delos flujos y niveles de tensin con el proyecto;

Clculos de cortocircuitos para verificar las potencias de cortocircuito de losequipos del rea de influencia;

Flujos de carga en condiciones de contingencia para verificar la redistribucin delos flujos en el sistema y niveles de tensin post-contingencia;


Estudios Especializados para Lneas de

Transmisin de 500 kV

Estudios elctricos y electromagnticos (continuacin)

Anlisis de la estabilidad (pequeas seales, transitoria electromecnica, detensin) para verificar con mayor aproximacin el comportamiento del sistema

con el proyecto:

Clculo de los tiempos crticos de falla asociado al recierremonopolar, considerando la corriente de arco secundario.

Lmites mximos de operacin.

Estudios de ajuste y coordinacin de protecciones;

Estudios de compensacin reactiva: capacitiva e inductiva;

Anlisis de los transitorios electromagnticos para calcular las sobretensiones demaniobra y por descargas atmosfricas.

Estudios de coordinacin de Aislamiento. Se determina las distancias deseguridad que los equipos tienen que tener entre equipos y personas.


Preparacin de la Gente para Operar

Sistemas de Transmisin de 500 kV

Cursos Especializados:

Cursos de transitorios electromagnticos: Principios y entrenamiento elaborado porISA-Colombia.

Curso de subestaciones y lneas de transmisin a 500 kV o de extra alta tensinelaborado por HMV Ingenieros (Colombia).

Curso Fundamentos de PSCAD y Aplicaciones elaborado por Manitoba HVDCResearch Centre (Canad)

Curso de lneas en 500 kV elaborado por Concol (Colombia).

Programa de pasantas dentro del grupo ISA:

Estudios elctricos de operatividad L.T. 500 kV Chilca-Carabayllo (ISA-REP)

Estudios de ajuste y coordinacin de protecciones de la L.T. 500 kV Chilca-Carabayllo (ISA-REP)

Estudios elctricos de pr-operatividad L.T. 500 kV Carabayllo-Chimbote-Trujillo(ISA-REP).

Estudios de transitorios electromagnticos (HMV-ISA-REP)

Capacitacin y entrenamiento dentro del grupo ISA:

Ingenieros de subestaciones 500 kV: supervisin y mantenimiento especializado(ISA-REP)


A travs de Concurso Pblico

Internacional, ISA se adjudic la

concesin de las obras de

construccin, operacin y

mantenimiento de las lneas de

transmisin elctrica Chilca-La

Planicie-Carabayllo 220 kV y Chilca Carabayllo 500 kV.

Proyecto Chilca-La Planicie-Carabayllo-Zapallal

El pasado 18 de mayo 2011 empez a operar la primera lnea en 500 kV en el Per



Especificaciones Tcnicas

Caractersticas principales del proyecto

Subestaciones:

Chilca 500 y 220 kV; La Planicie 220 kV; y, Carabayllo 500 y 220 kV

Lneas de Transmisin:

De 220 kV Chilca-La Planicie; La Planicie-Carabayllo; y, Carabayllo-Zapallal

De 500 kV Chilca-Carbayllo

Compensacin reactiva: Ninguna


Parmetros elctricos de las Lneas

Lnea # km kV kA MVA

Chilca Nueva La Planicie 2 50 220 0.9185 350

La Planicie Carabayllo 2 40 220 0.9185 350

Chilca Nueva Carabayllo 1 90 500 1.6165 1400

Carabayllo Zapallal 2 10.8 220 2.1834 832

Huayucachi Carabayllo 2 240.6 220 0.3990 152

Parmetros elctricos de los Autotransformadores

Autotransformador # Shv Smv Slv Uhv Umv Ulv dUtap Tap - Tap +

Chilca Nueva 1 600 600 200 500 220 33 1.0 -10 10

Carabayllo 2 600 600 200 500 220 33 1.0 -10 10


Especificaciones Tcnicas


Diagrama Unifilar Carabayllo 220kV


Caractersticas de la Subestaciones


Diagrama Unifilar Carabayllo 500kV




Caractersticas del Sistema

DESCRIPCIN UNIDAD Nivel 220kV Nivel 500kV

Tensin Nominal kV 220 500

Tensin Asignada del equipo kV 245 550

Frecuencia Asignada Hz 60 60

Nivel Bsico de Aislamiento asignado

al impulso tipo rayo (LWIL)kV 1050 1550

Nivel de tensin asignado soportado

al impulso tipo maniobra (SWIL)kV 750 1175

Nivel de tensin asignado soportado

a la frecuencia industrialkV 460 680

Corriente asignada de cortocircuito

para el equipo de subestacinkA 63 40




Interruptores que soportan cortocircuito de 63 kA en

220 kV

Estructuras sismoresistentes ( 0,5 g

horizontal).

Interruptores de 500 kV de LT Carabayllo - Trujillo, con

resistencias de

preinsercin.

Aspectos relevantes del primer proyecto a 500 kV

Chilca-La Planicie - Zapallal

SE Interruptores


Los interruptores son de tanque vivo con interrupcin de corriente en SF6, operadostripolarmente para los transformadores y con posibilidad de mando monopolar para las

lneas de transmisin. Pueden ser operados con mando local o remoto.

Los de 220kV solo tienen una cmara de extincin junto con un capacitor; mientras queen 500kV son interruptores con doble cmara, cada cual con su respectivo capacitor.



SE Interruptores


Para las subestaciones a 220 kV, en las celdas de lnea y transformador, son tipo dobleapertura para los seccionadores de barra A y semipantgrafos para los de barra B y

transferencia.

Para el caso de la celda de acoplamiento son del tipo de doble apertura. Para las subestaciones a 500 kV son semipantgrafos monopolares.



SE Seccionadores




Otros Equipos de Subestaciones

Transformadores de Tensin

Son del tipo capacitivos con relaciones 500/3 kV / 110/3 V y 220/3 kV / 110/3 V para500 kV y 220 kV respectivamente. Para ambas tensiones, los transformadores de tensin

poseen dos devanados secundarios con precisiones de 0.2 y 3P, y una carga de 15VA.

Transformadores de Corriente

Poseen relaciones de 2000 - 1000 / 1 A y 2500 - 1250 / 1 A para 500 kV y 220 kV

respectivamente. La relacin usada en el lado de 500kV es de 1000 / 1 A. Para ambas

tensiones, los transformadores de corriente poseen cuatro devanados secundarios (1 de

medida y 3 de proteccin) con precisiones de 0.2 y 5P.

Pararrayos

Para el caso de 220 kV, la tensin asignada es de 198 kV y una tensin continua de

operacin de 142 kV.

Para el caso de 500 kV, la tensin asignada es de 444 kV y una tensin continua de

operacin de 318 kV.

Cadenas de aisladores, aisladores tipo poste vertical e invertido

Dichos aislamientos cumplen con: distancia mnima de fuga de 7595 mm para 220 kV y

17050 mm para 500 kV.



Chilca-La Planicie ZapallalAutotransformadores 500/220 kV

En total se tienen 11 unidades de autotransformadores monofsicos:

- La subestacin de Chilca cuenta con un banco de autotransformadores, adems de

una unidad de reserva.

- La subestacin de Carabayllo cuenta con dos bancos de

autotransformadores, adems de una unidad de reserva.


Equipos de Cambio Rpido de Unidad

Para casos de falla de alguna de la unidades de transformacin, se cuenta con unaunidad de reserva, la cual puede ser reemplazada por la fallada.

Para el caso de las protecciones y seales de corriente, se cuenta con unos tablerosque permiten retirar las seales de corriente y disparos de protecciones mecnicas de la

unidad fallada, y ponerlas en la unidad de reserva, sin realizar un cableado que

demandara una serie de tiempos y pruebas.




Para realizar el cambio de unidad en el lado de alta tensin, se deben desconectar los

bujes de alta, baja y terciario de la unidad fallada, y poner estas conexiones en los barrajes

respectivos de cambio de unidad.





Unidad de reserva conectada permanentemente a las barras de transferencia de 220 kV y 500 kV. para cambio rpido reemplazando cualquiera de las fases.

Unidad de

Reserva

Barra de

Transferencia

500 kV

Barra de

Transferencia

220 kV





Las primeras lneas y subestaciones en 500 kV del Sistema Interconectado Nacional.

Ubicadas en la zona metropolitana de Lima, con anchos de servidumbre de 64 metros por lnea.

Dos superestructuras de 170.5 metros, 295 tn c/u, las ms altas del Per.

La subestacin de mayor capacidad de transformacin en el Per con 1400 MVA de potencia instalada.

Las Lneas en 220 kV de mayor capacidad en el Per con 1800 MVA de capacidad de transmisin.

En estos proyectos se han incorporado experiencias constructivas y operativas del grupo empresarial a nivel de 500 kV con base en los

sistemas operados en Colombia y Brasil en cuanto a

capacitacin, entrenamiento y certificacin de personal tcnico, uso y

aplicacin de tecnologas, y aplicacin y normalizacin de procesos

constructivos , operativos y de mantenimiento.






Problemtica en la construccin

Problemas en Zonas arqueolgicas intangibles. Se han generado variantespara respetar monumentos Arqueolgicos caso, Caral ciudad mas antigua de

Amrica y otros en la zona del Rimac

Gestin de predios y servidumbres ha sido compleja especialmente en laszonas aledaas a Lima Metropolitana. Demora en la imposicin de

servidumbres por va administrativa

Especulacin y desinformacin por posibles efectos de los camposelectromagnticos en la salud de las personas desinformando a la poblacin y

ocasionando conflictos sociales.

Problemas generados por los sindicatos de construccin civil que ocasionanatrasos y paralizaciones de las obras.

Demoras en la obtencin del EIA




Lneas - Diseo Estructuras

e

b

1.25 c a e1 1.25

4.1 4.1 e2

3.2

e3

e1 e1

e1

e1

e1

Dimensiones en [m]

d

a 6.60

b 3.75

c 7.60

d 15.00

e 2.71

e1 2.63

e2 0.80e3 1.30

NOTA: Las alturas no incluyen pata bsica

Cuerpo 1

2.5

Cuerpo 2

7.0

Cuerpo 3

11.5

Cuerpo 4

16 Cuerpo 6 Cuerpo 7

25 29.5

Cuerpo 5

20.5

e

b

1.25 c a 1.25

e2

4.8 50

100

e1

e1 e1

Dimensiones en [m]

d

a 6.60

b 3.75

c 7.60

d 15.00

e 2.71

e1 3.63e2 1.10

NOTA: Las alturas no incluyen pata bsica

Cuerpo 1

2.5

Cuerpo 2

7.0

Cuerpo 3

11.5

Cuerpo 4

16 Cuerpo 6 Cuerpo 7

25 29.5

Cuerpo 5

20.5

Estructura convertible de 220 kV a 500kV

Estructura 500 kV


El corredor aprobado por el INC, exigi el diseo para el cruce del rio Rmac de

dos superestructuras de 170.5

metros, c/u de 295 Tn equivalente a 20

estructuras convencionales. Estas

torres son las ms altas del Per.



Lneas Elctricas

Todos los derechos reservados por Red de Energa del Per S.A.Altura 170.5 m, peso 295 Tn, vano 1300 m



Lneas - Cruce del Rio Rmac T18 Y 19


Ventanilla

Zapallal 220 kV

La Planicie 220 kV

Chavarra 220 kV

Santa Rosa 220 kVSan Juan 220 kV

Chilca REP 220 kV

Carabayllo 500 kV

Chilca CTM 220 kV

C.H Huinco

C.T Santa Rosa

Kallpa,Chilca1,

Platanal, Las Flores

Chilln 220 kV

Chilca 500 kV

L.T 500 kV Chilca-Carabayllo

Parmetros elctricos

Carabayllo 220 kV

90 Km

R=0.0316 /KmX=0.3170 /KmB=5.2659 S/Km

50 Km

R=0.0521 /KmX=0.3834 /KmB=4.366 S/Km

39 Km

R=0.0521 /KmX=0.3834 /KmB=4.366 S/Km

3x200 MVA

3x200 MVA 3x200 MVA

L-2094 -L-2095

48 Km

R=0.05901 /KmX=0.3431 /KmB=4.8238 S/Km

L-2093

48 Km

R=0.03686 /KmX=0.2559 /KmB=6.4614 S/Km

Balnearios 220 kVRefinera 220 kV

10.5 Km

R=0.08712 /KmX=0.4996 /KmB=3.3879 S/Km

Ventanilla 220 kV

10 Km

R=0.0311 /KmX=0.2813 /KmB=6.0133 S/Km

L-2010

L-2011

L-2004

L-2003

L-2242L-2243

A Huayucachi


Ventanilla 472 MW

Zapallal 219 kV

La Planicie 219 kV

Chavarra 213 kV Santa Rosa 213 kVSan Juan 212 kV

Chilca REP 220 kV

Carabayllo 503 kV

Chilca CTM 220 kV

Huinco 152 MW

Santa Rosa 102 MWPlatanal: 78 MW

Trmicas: 1255 MW

Chilln 215 kV

Chilca 504 kV

Operacin de L.T 500 kV Chilca-Carabayllo

Estiaje mxima demanda 2011

Carabayllo 219 kV

3x200 MVA 3x200 MVA


Ventanilla 215 kV

A Huayucachi152 MW

-53 Mvar

11%

152 MW

-44 MVar

2 x 108 MW

2 x -22 Mvar

31%

2 x 108 MW

2 x -17 Mvar

31%

2x75 MW

2x 32 MVar

-36 MW

-37 MVar

2x201 MW

2x 35 MVar

57MW

62MVar

63 MW

65 MVar

2x29 MW

2x45 MVar

2x148 MW

2x80 MVar

2 x74 MW

2 x -27 MVar2 x 75 MW

2 x -19MVar

2x-253 MW

-2x112MVar

88%

2x251MW

2x52 MVar

333 MW

-78 Mvar

96%

142 MW

76 MVar

2x185 MW

2x -45 MVar142 MW

24 MVar

138 MW

- 32 MVar

A Huacho

A Paramonga

mayor que 80% de

su capacidad


Ventanilla 472 MW

Zapallal 219 kV

La Planicie 217 kV


Chilca REP 218 kV

Carabayllo 492 kV

Chilca CTM 218 kV

Huinco 152 MW


Trmicas: 1255 MW

Chilln 214 kV

Chilca 495 kV

Contingencia L.T 500 kV Chilca-Carabayllo

Estiaje mxima demanda 2011

Carabayllo 216 kV

3x200 MVA 3x200 MVA


Ventanilla 214 kV

A Huayucachi

0 MW

0 MVar

2 x 148 MW

2 x -13 Mvar

43%

2 x 146 MW

2 x -12 Mvar

43%

0 MW

0 MVar

-41 MW

-379MVar

2x166 MW

2x 7 MVar

26MW

38MVar

29 MW

41 MVar

2x33 MW

2x48 MVar

2x127 MW

2x76 MVar

2 x102 MW

2 x -25 MVar2 x 103 MW

2 x -24 MVar

2x-252 MW

-2x113MVar

2x271MW

2x49 MVar

354 MW

-55 Mvar

103%

122 MW

73 MVar

2x148 MW

2x -12 MVar142 MW

24 MVar

138 MW

-32 MVar

A Huacho

A Paramonga

mayor que 80% de su

capacidad

Sobrecarga


Ventanilla 472 MW

Zapallal 218 kV

La Planicie 217 kV


Chilca REP 219 kV

Carabayllo 492 kV

Chilca CTM 219 kV

Huinco 152 MW


Trmicas: 1255 MW

Chilln 214 kV

Chilca 504 kV

Contingencia L.T 220 kV San Juan Santa RosaEstiaje mxima demanda 2011

Carabayllo 219 kV

3x200 MVA 3x200 MVA


Ventanilla 215 kV

A Huayucachi

2 x 148 MW

2 x -13 Mvar

40%

2 x 146 MW

2 x -12 Mvar

40%

2x96 MW

2x30 MVar

-39 MW

-36 MVar

2x253 MW

2x 25 MVar

108MW

52MVar

118MW

54MVar

2x48 MW

2x42 MVar

2x182 MW

2x73 MVar

2 x4 MW

2 x -12MVar

2x259 MW

-2x118MVar

2x219MW

2x56 MVar

290 MW

82 Mvar

175 MW

70 MVar

2x235 MW

2x -45 MVar141 MW

24 MVar

137 MW

-32 MVar

A Huacho

A Paramonga

mayor que 80% de su

capacidad

Sobrecarga

193 MW

-54 Mvar

14%

193 MW

-41 MVar


Estabilidad Falla 1 L.T 500 kV Chilca-Carabayllo

Estiaje-mxima demanda 2011


Estabilidad Falla 3 L.T 500 kV Chilca-Carabayllo



L.T. 500 kV Carabayllo-Chimbote-TrujilloEspecificaciones Tcnicas

Caractersticas principales del proyecto

Localizacin: Departamento de Lima, Ancash, La Libertad

Subestacin Carabayllo

Subestacin Chimbote

Subestacin Trujillo Nueva y Trujillo Norte (REP)

Nivel de tensin: 500 kV

Longitud:

L.T Carabayllo-Chimbote : 378 Km

L.T Chimbote-Trujillo: 146 Km

# Circuitos: 1 #conductores por fase: 4 conductores.

Autotransformadores: 02 (750 MVA por autotransformador)

Compensacin reactiva:

Shunt de lnea 480 Mvar y shunt de barra 120 Mvar.

Capacidad mnima de transmisin (segn contrato): 600 MVA

Capacidad mxima (Ampacitancia a 60 grados): 1900 MVA


Trujillo 220 kV

Chimbote 220 kV

Guadalupe 220 kV

Chiclayo 220 kV

Piura 220 kV

L.T 500 kV Carabayllo-Chimbote-Trujillo

Parmetros elctricos

Zapallal

220 kV

Huallanca 220 kV

Cajamarca 220 kV

A Cerro Corona

Paramonga N. 220 kV

Carabayllo 500 kV

Conococha 226 kV

A VizcarraA Paragsha

Chimbote 500 kV

Trujillo 500 kV

Huacho

220 kV

146 Km

R=0.02/KmX=0.317 /KmB=5.21 S/Km

Polo

Chilca

La Nia 220 kV

Curumuy, Poechos

Piura, Paita

Carhuaquero

Chiclayo

Gallito Ciego

C.H Can Pato

C.T Chimbote

A Huayucachi

Planicie

220 kV

Chilca 500 kV

Chilca CTM

220 kV

Chilca REP

220 kV

Kallpa,Chilca1.

Platanal, Las Flores

R

Sto.Dgo

A Talara 220 kV

3x200 MVA

3X40 MVar

Ventanilla

3x200 MVA

3x200 MVA3x200 MVA378 Km

R=0.02/KmX=0.317 /KmB=5.21 S/Km

3X40 MVar

3X40 MVar

3X40 MVar

4 Km

R=0.03/KmX=0.281 /KmB=6.013 S/Km

3X40 MVar

90 Km

R=0.0316 /KmX=0.3170 /KmB=5.2659 S/Km

50 Km

R=0.0521 /KmX=0.3834 /KmB=4.366 S/Km

39 Km

R=0.0521 /KmX=0.3834 /KmB=4.366 S/Km

3x200 MVA

C.H. Cahua

222 Km

R=0.0899/KmX=0.48/KmB=3.3925S/Km

TGN4

L-2234

L-2236

L-2238

L-2239

L-2248


Trujillo 223 kV

Chimbote 224 kV

Guadalupe 224 kV

Chiclayo 223 kV

Piura 223 kV

Operacin L.T 500 kV Carabayllo-Chimbote-Trujillo


Zapallal

219 kV

Huallanca 223 kV

Cajamarca 221 kV

A Cerro Corona

Paramonga N. 226 kV

Carabayllo 509 kV

Conococha 226 kV


Chimbote 503 kV

Trujillo 502 kV

306 MW

-231 MVar

Huacho

223kV

208 MW

-88 MVar

2x99 MW

2x26MVar

59 MW

-38 MVar

6 MW

-7 MVar

2x37 MW

2x-20 MVar

2X57 MW

2X-11 MVar

2x69 MW

2x-19MVar

18 MW

-9 MVar

121 MVar

121 MVar

121 MVar

29 MW

2 MVar

2x 46 MW

2x-9 MVar

Polo

Chilca

La Nia 224 kV-37 MW

-3 MVar

2x103 MW

2x-19 MVar

2x51 MW

2x-27 MVar

281 MW

-69 MVar

121 MVar

Curumuy: 4 MW

Carhuaquero: 60 MW

Chiclayo: 3 MW

Gallito Ciego: 10 MW

Can Pato: 99 MW

A Huayucachi

Planicie

216 kV

Chilca 509 kV

Chilca CTM

220 kV

Chilca REP

220 kV

TER 1172 MW

HID 78 MW

101 MW

-58 MVar

Sto.Dgo 180 MW

30 MW

-25 MVar

2x47 MW

2x52MVar

2X10 MW

2X-66 MVar

65 MW

-3 MVar

A Talara 220 kV2x -17 MW2x-17 MVar

96 MW

-45 MVar

124 MVar

Ventanilla 452 MW

R

TGN4 98 MW

2x43 MW

2x-12MVar


Trujillo 214 kV

Chimbote 212 kV

Guadalupe 218 kV

Chiclayo 220 kV

Piura 221 kV

Contingencia L.T 500 kV Carabayllo-Chimbote


Zapallal

215 kV

Huallanca 216 kV

Cajamarca 220 kV

A Cerro Corona

Paramonga N. 214 kV

Carabayllo 498 kV

Conococha 220 kV


Chimbote 481 kV

Trujillo 481 kV

Huacho

212 kV

117 MW

-100 MVar

2x117 MW

2x25MVar

167 MW

-14 MVar

3 MW

20 MVar

2x136 MW

2x-17 MVar

2X67 MW

2X-23 MVar

28 MW

3 MVar

118 MVar

29 MW

-4 MVar

2x 110 MW

2x -5 MVar

Polo

Chilca

La Nia 222 kV-37 MW

4 MVar

2x58 MW

2x-22 MVar

2x87 MW

2x-34 MVar

211 MW

-19 MVar

Curumuy: 4 MW

Carhuaquero: 60 MW

Chiclayo: 3 MW


Can Pato: 99 MW

A Huayucachi

Planicie

214 kV

Chilca 501 kV

Chilca CTM

220 kV

Chilca REP

220 kV

TER 1172 MW

HID 78 MW

32 MW

-36MVar

Sto.Dgo 180 MW

-129 MW

41 MVar

2x42 MW

2x-36MVar

2X105 MW

2X46 MVar

62 MW

1 MVar


117 MW

-45 MVar

Ventanilla 452 MW

R

TGN4 98 MW

2x 58 MW

2x-31 MVar

2x31 MW

2x-22 MVar

111 MVar


Trujillo 218 kV

Chimbote 218 kV

Guadalupe 221 kV

Chiclayo 222 kV

Piura 222 kV

Contingencia L.T 500 kV Chimbote-Trujillo


Zapallal

218 kV

Huallanca 220 kV

Cajamarca 221 kV

A Cerro Corona

Paramonga N. 223 kV

Carabayllo 504 kV

Conococha 225 kV


Chimbote 483 kV

Trujillo 489 kV

263 MW

-165 MVar

Huacho

220kV

2x101 MW

2x25 MVar

71 MW

-35 MVar

6 MW

-17 MVar

2x43 MW

2x-13 MVar

2X141 MW

2X-16 MVar

11 MW

-7 MVar

113 MVar

113 MVar

29 MW

-3 MVar

2x 64 MW

2x-7 MVar

Polo

Chilca

La Nia 223 kV-37 MW

3 MVar

2x74 MW

2x-26 MVar

273 MW

-49MVar

112 MVar

Curumuy: 4 MW

Carhuaquero: 60 MW

Chiclayo: 3 MW


Can Pato: 99 MW

A Huayucachi

Planicie

216 kV

Chilca 505 kV

Chilca CTM

220 kV

Chilca REP

220 kV

TER 1172 MW

HID 78 MW

92 MW

-47 MVar

Sto.Dgo 180 MW

-41 MW

25 MVar

2x46 MW

2x-47 MVar

2X3 MW

2X56 MVar

65 MW

-3 MVar


261 MW

-59 MVar

121 MVar

Ventanilla 452 MW

R

TGN4 98 MW

2x 62 MW

2x-56 MVar

2x 36 MW

2x-17 MVar


Trujillo 217 kV

Chimbote 220 kV

Guadalupe 215 kV

Chiclayo 213 kV

Piura 205 kV

Contingencia C.T. Malacas (TGN4)

Estiaje mxima 2012

Zapallal

218 kV

Huallanca 221 kV

Cajamarca 220 kV

A Cerro Corona

Paramonga N. 224 kV

Carabayllo 504 kV

Conococha 225 kV


Chimbote 493 kV

Trujillo 490 kV

362 MW

-192 MVar

Huacho

221kV

256 MW

-69 MVar

2x97 MW

2x26MVar

70 MW

-37 MVar

5 MW

-2 MVar

2x48 MW

2x-17 MVar

2X76 MW

2X-6 MVar

24 MW

-21 MVar

116 MVar

116 MVar

115 MVar

80 MW

10 MVar

2x 67 MW

2x-7 MVar

Polo

Chilca

La Nia 209 kV-87 MW

-4 MVar

2x127 MW

2x-17 MVar

2x66 MW

2x-26 MVar

303 MW

-56 MVar

116 MVar

Curumuy: 4 MW

Carhuaquero: 60 MW

Chiclayo: 3 MW


Can Pato: 99 MW

A Huayucachi

Planicie

215 kV

Chilca 506 kV

Chilca CTM

219 kV

Chilca REP

220 kV

TER 1172 MW

HID 78 MW

123 MW

-53 MVar

Sto.Dgo 180 MW

40 MW

-27 MVar

2x57 MW

2x-48MVar

2X31 MW

2X-59 MVar

83 MW

-1.7 MVar

A Talara 220 kV2x 31 MW2x-4 MVar

106 MW

-49 MVar

122 MVar

Ventanilla 452 MW

R

TGN4 : 0 MW

2x 106 MW

2x-11 MVar

2x 79 MW

2x-9 MVar


Trujillo 219 kV

Chimbote 221 kV

Guadalupe 220 kV

Chiclayo 221 kV

Piura 224 kV

Contingencia C.T. Malacas (TGN4)

Estiaje mxima 2012 con Banco 2x20 Mvar en Piura

Zapallal

218 kV

Huallanca 221 kV

Cajamarca 220 kV

A Cerro Corona

Paramonga N. 224 kV

Carabayllo 505 kV

Conococha 225 kV


Chimbote 496 kV

Trujillo 494 kV

367 MW

-204 MVar

Huacho

221kV

256 MW

-80 MVar

2x97 MW

2x26MVar

70 MW

-38 MVar

6 MW

-4 MVar

2x48 MW

2x-19 MVar

2X73 MW

2X-10 MVar

24 MW

-14 MVar

118 MVar

118 MVar

117 MVar

80 MW

-11 MVar

2x 61 MW

2x-7 MVar

Polo

Chilca

La Nia 223 kV-86 MW

17 MVar

2x127 MW

2x-22 MVar

2x65 MW

2x-25 MVar

303 MW

-61 MVar

116 MVar

Curumuy: 4 MW

Carhuaquero: 60 MW

Chiclayo: 3 MW


Can Pato: 99 MW

A Huayucachi

Planicie

216 kV

Chilca 506 kV

Chilca CTM

219 kV

Chilca REP

220 kV

TER 1172 MW

HID 78 MW

123 MW

-55 MVar

Sto.Dgo 180 MW

- 40 MW

27 MVar

2x57 MW

2x-50MVar

2X32 MW

2X-63 MVar

83 MW

-2 MVar

A Talara 220 kV2x 31 MW2x-13 MVar

109 MW

-48 MVar

122 MVar

Ventanilla 452 MW

R

TGN4 : 0 MW

2x20 Mvar

2x 106 MW

2x-23 MVar

2x 79 MW

2x-21 MVar


Estabilidad Falla 1 L.T 500 kV Carabayllo-Chimbote

Estiaje- Mxima demanda 2012


Estabilidad Falla 3 L.T 500 kV Carabayllo-Chimbote

Estiaje- Mxima Demanda 2012


Fenmenos Transitorios en Lneas de Extra Alta

Tensin (ver anexo)

Efecto Ferranti

Desbalances de tensin y corriente.

Corrientes Inrush en Energizaciones de Autotransformadores.

Solicitaciones trmicas y dinmicas en los reactores y descargadores de neutro

Tensin de Recuperacin Transitoria TRV, Re-strike en los Interruptores de Potencia.

Fenmenos de Resonancia en Lneas de Transmisin Compensadas de Extra Alta Tensin


MUCHAS GRACIAS

ALBERTO NICOLAS MUANTE AQUIJE

Gerente de Operacin del Sistema

E-mail: [email protected]


65

Anexo

Fenmenos Transitorios en Lneas de Extra Alta Tensin


Fenmenos Transitorios en Lneas de EAT

L.T 500 kV

Efecto Ferranti

Desbalances de tensin y corriente.

Corrientes Inrush en Energizaciones de Autotransformadores.

Solicitaciones trmicas y dinmicas en los reactores y descargadores de neutro

Tensin de Recuperacin Transitoria TRV, Re-strike en los Interruptores de Potencia.

Fenmenos de Resonancia en Lneas de Transmisin Compensadas de Extra Alta Tensin


Retomando algunas generalidades de las Lneas

de Transmisin en 500 kV

Sistemas de transmisin en 500 kV, se encuentran dentro de la clase de sistemas deExtra Alta Tensin (EAT) y permiten exportar y/o importar grandes bloques de

energa elctrica a travs de grandes distancias (700, 800, 1200 MVA) con menores

perdidas (Joule); sobretodo, entre reas elctricas distantes. Por ejemplo: rea centro

hacia el rea norte del SEIN y viceversa.

Para ello, el diseo de las lneas de transmisin prevn un mayor nmero deconductores por fase (2,4,8,12/ fase), adems de diferentes configuraciones respecto

a la disposicin fsica de los conductores sobre sus estructuras (torres).

Estos sistemas elctricos de EAT necesitan de equipos de transformacin de mayorpotencia (400, 600, 1000 MVA). Habitualmente se utilizan autotransformadores

(bancos monofsicos) para obtener una mayor confiabilidad en la operacin e

inclusive, segn el caso, por presentar un menor costo de inversin.

Las subestaciones de EAT son diseadas con una mayor confiabilidad de forma quese opere en forma segura en condiciones de operacin normales y adversas; la

configuracin de barras ms utilizada es el denominado Interruptor y medio.

En contraparte, la inversin en estos sistemas se incrementa por los equipos y por losrequerimiento de espacios fsicos para los mismos.


Retomando comparativo LT 220 kV vs 500 kV

Paramonga -

Chimbote 220 kV

Carabayllo-

Chimbote 500 kV

Chilca-Carabayllo

500 kV

Resistencia Ohm/Km 0.0899 0.0203 0.0316

Reactancia Ohm/Km 0.4800 0.3180 0.3170

Susceptancia S/Km 3.39255 5.21085 5.26585

Longitud Km 221 378 90

Z caracterstica Ohm 376 247 245

SIL MW 128 1012 1020

Potencia reactiva Mvar/Km 0.16 1.3 1.3

Faja Servidumbre m 25 64 64

Presenta valores grandes de Surge Impedance Loading (SIL).

Se necesita de compensacin reactiva (por lo general inductiva) debido al efectoFerranti.

Mayor presencia del Efecto Corona (generacin campo electromagntico) en las lneasde EAT que producen interferencias indeseables.

Mayor presencia y relevancia de fenmenos elctricos y electromagnticos. La mayorade los defectos en lneas de extra alta tensin son de naturaleza transitoria.

Incremento de la faja de servidumbre, entre otros.


Efecto Ferranti

Este efecto se hace presente mediante un valor de tensin elevada y permanente en elextremo abierto de la lnea con relacin al nivel de tensin en el extremo cerrado

(generacin); ello se debe a un mayor valor de Surge Impedance Loading (SIL) con

respecto a la potencia transferida, y en lneas en 500 kV, esta relacin es an mayor.

Es comn en los procedimientos de energizacin de lneas de transmisin, rechazos decarga y/o procesos de restablecimiento post-contingencia.

Para mitigar las elevadas tensiones se necesita de compensar la lnea con reactoresshunt de lnea y/o barra.

Para el proyecto L.T 500 kV Carabayllo-

Chimbote-Trujillo se encontr la

mxima tensin cuando se tiene el

extremo abierto en Chimbote y la

tensin en la barra de envi

(Carabayllo) es igual a 1.05 p.u.

Tambin se calcula el efecto

Ferranti cuando se presenta

la necesidad de no utilizar la

compensacin; la maniobra

del reactor de la lnea

Carabayllo-Chimbote 500 kV

resulta en 1.055 p.u.


Desbalances de Tensin y Corriente

Son ocasionados por diferencias en las inductancias por fase (ex. debido a lasasimetras fsicas de los conductores en las torres).

El anlisis se realiza de forma que se determine la necesidad de transposiciones en eltrayecto de la lnea de transmisin. Dependiendo del tipo de transposicin, el impacto

econmico sobre la inversin se incrementa debido a que se necesitan estructuras

especiales.

Potencia de diseo 1000 MVA VA VB VCVa2/Va1

%

Carabayllo-Chimbote

500 kV

Magnitud, kV 280,11 292,37 292,704,24

ngulo, grados -21,55 -140,29 94,32

Potencia de diseo 1000 MVA Ia Ib IcIa2/Ia1

%

Ia+Ib+I

c

A

Carabayllo-Chimbote

500 kV

Magnitud, A 1120 1169 11714,24 55

ngulo, grados -39,74 -158,48 76,12

Potencia de diseo 1000 MVA VA VB VCVa2/Va1

%

Chimbote-Trujillo

500 kV

Magnitud, kV 284,96 288,49 292,191,73

ngulo, grados -8,40 -127,84 109,97

Potencia de diseo 1000 MVA Ia Ib IcIa2/Ia1

%

Ia+Ib+I

c

A

Chimbote-Trujillo

500 kV

Magnitud, A 1140 1154 11691,73 29

ngulo, grados -26,59 -146,03 91,78

Para el proyecto L.T 500 kV

Carabayllo-Chimbote-Trujillo se

determin la implementacin de

un ciclo de transposiciones en

vista que la variacin de tensin

super el 2% reglamentada segn

norma IEC TECHNICAL REPORT

1000-3-6.


ENTCH5 Chimbote 500 Chimbote 220

ENTCH2 Chimbote 220 Chimbote 500

ENT_TRU5 Trujillo 500 Trujillo 220

ENT_TRU2 Trujillo 220 Trujillo 500 0,95

1,10

1,15

Mxima

Corriente pico, Fase B

1,15

0,90

TENSIN EN

1,50

1,15

1,10

CASO

ATP

ENERGIZACIN

DE

TRANSFORMADOR

TENSIN

kV Mxima

Corriente pico, Fase C

Mxima

Corriente pico, Fase A

1,35

1,15

1,45

0,90

Corrientes Inrush en Energizaciones de

Autotransformadores

Esta elevada corriente se presenta como una corriente diferencial razn por la cual larespectiva proteccin diferencial del transformador deber sobrellevar dicho transitorio.

En estos estudios se define los casos de anlisis en funcin a las tensiones ms altas ya la potencia de cortocircuito mas reducida, realizando maniobras por 220 y 500 kV.

Vmedia

p.u.d

S.T. Estadstica

(98%)

p.u.

Vmedia

p.u.d

S.T. Estadstica

(98%)

p.u.

Vmedia

p.u.d

S.T. Estadstica

(98%)

p.u.

Vmedia

p.u.d

S.T. Estadstica

(98%)

p.u.

ENTCH5 Chimbote 500 Chimbote 220 1,278 0,1304 1,546 1,279 0,1324 1,552 1,262 0,1340 1,538 1,436 0,0866 1,614 Entre 0 y 5%

ENTCH2 Chimbote 220 Chimbote 500 1,949 0,0859 2,126 1,963 0,0655 2,098 1,963 0,0702 2,108 1,975 0,0000 1,975 Entre 0 y 5%

ENT_TRU5 Trujillo 500 Trujillo 220 1,338 0,1276 1,601 1,343 0,1350 1,621 1,323 0,1389 1,609 1,487 0,1109 1,715 Entre 0 y 5%

ENT_TRU2 Trujillo 220 Trujillo 500 1,962 0,0492 2,063 1,968 0,0345 2,039 1,962 0,0977 2,163 1,975 0,0000 1,975 Entre 0 y 5%

TENSIN EN

Fase BFase AENERGIZACIN

DE

TRANSFORMADOR

TENSIN

kV

Fase C Resumen Estadstico Energa en

descargadores

de sobretensin

kJ

CASO

ATP

Esta condicin transitoria se manifiesta cuando se energiza los equipos detransformacin y/o frente al despeje de fallas.

Entre los factores que influyen en la magnitud de Inrush se tiene la potencia delequipo, la remanencia de los flujos y punto de la onda de tensin donde cierran los

contactos.


Solicitaciones trmicas y dinmicas en los

reactores y descargadores de neutro

(f ile STD1A_DETERMIN.pl4; x-var t) c:NCHCAR-

0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0[s]

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

[A]

Recierre Monof sico Carabay llo-Chimbote con Falla Monof . en Chimbote. Recierran ambos extremos

Solicitacin Reactor de Neutro de Chimbote 437 Apico.

Se verifica los valores mximos de corriente por losreactores de neutro y la mxima disipacin de

energa por sus pararrayos cuando se aplica una

falla monofsica con recierre exitoso.

Se generan diferentes casos donde la falla seaplica en cualquiera de los extremos y adems con

diferentes secuencias de apertura y recierre.

La finalidad es obtener un adecuado reactor(tamao y sintonizacin) para las diferentes

posibilidades de operacin y para las diferentes

configuraciones de compensacin (simtrico,

asimtrico)La implementacin de mando sincronizado es mas

frecuente en sistemas de extra alta tensin.

CasoFalla Monofsica con Recierre

Monofsico

Contingencia

de

Reactores

Corriente

Apico

Tensin

kVpico

Energa en

Descargadores

Julios

Carabayllo - Chimbote 500 kV Reactor de neutro 456 Ohm

STD1

A

Falla monof. en Chimbote.

Recierre estadstico en ambos

extremos

No 437 139 15,3

Chimbote - Trujillo 500 kV - Reactor de neutro 796 Ohm

STD3

Falla monof. en Chimbote.

Recierre estadstico en ambos

extremos

No 234 145 20,0


Existencia de corrientes de Arco secundario

indeseables en el recierre monofsico

Verificacin de la extincin del arcosecundario y viabilidad de recierre

monofsico. Tambin se observa la tensin

transitoria de recuperacin del arco.

Se aplica una falla 1 en diferentes puntosde la lnea y en los extremos de la onda de

tensin; los resultados de la simulaciones

son comparados con resultados

experimentales padrones, esperndose que

la tensin de recuperacin y la corriente de

arco secundario se encuentre dentro de los

lmites (curva CESI).

AS2A.pl4: c:X0005A-XX0036

AS2B.pl4: c:X0005B-XX0036

AS2C.pl4: c:X0005C-XX0036

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9[s]

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

[A]

Tensin prefalla V=Mx. Corriente de Arco Secundario. Fases A,B,C

AS2AMin.pl4: c:X0005A-XX0036

AS2BMIN.pl4: c:X0005B-XX0036

AS2CMIN.pl4: c:X0005C-XX0036

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9[s]

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

[A]

Tensin prefalla V=0. Corriente de Arco Secundario. Fases A,B,C

Falla monofsica a 1/6 de Carabayllo

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 10 20 30 40 50 60

Pri

me

r p

ico

de

la

te

ns

in

de

re

cu

pe

rac

in

[k

Vp

ico

]

Corriente de arco secundario [A]

Carabayllo - Chimbote 500 kV

Experimental CESI Fase A, V=Mx Fase B, V=Mx Fase C, V=Mx

Indicadores-COES Fase A, V=0 Fase B, V=0 Fase C, V=0

Experimental - CESI

Indicadores - COES


Tensin de Recuperacin Transitoria TRV,

Re-strike en los Interruptores de Potencia

Tensin a travs de los polos de losinterruptores durante el despeje de falla.

Los tipos de falla pueden ser: Terminal(trifsica), Kilomtrica (monofsica), en

oposicin de fases.

Se verifica la magnitud (valor pico) y tasa decrecimiento (RRRV) de la tensin de

recuperacin transitoria.

No interesa la forma de la onda de tensin, loimportante es que se encuentre dentro de su

respectiva curva, garantizando el adecuado

desempeo del interruptor.

0, 0

147, 1031

0, 0

180, 899

146, 438

876, 876

219, 438

876, 817

168, 337

672, 629

438, 674

876-1752, 1123

0

200

400

600

800

1000

1200

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

Ten

si

n, k

Vp

ico

Tiempo, ms

TRV Normalizado - Interruptores - 550 kV

T10 T30 T60 Terminal 550 kV kilomtrica 550 kV En oposicin de fases

Curvas normalizadas de TRV ( segn la norma IEC 62271-100)

0, 0

219, 438

876, 817

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Tensi

n [k

Vpic

o]

Tiempo [ms]

TRV Falla Terminal en Carabayllo a Chimbote 500 kV

IEC 550 kV TRV_T1

0, 0

168, 337

672, 629

0

100

200

300

400

500

600

700

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Ten

sin [V

pic

o]

Tiempo [ms]

TRV Falla Kilomtrica en Trujillo a Chimbote 500 kV

IEC 550 kV TRV_K4


Fenmenos de Resonancia en Lneas de Transmisin

Compensadas de Extra Alta Tensin

Este fenmeno se debe a las altascapacitancias e inductancias de los

conductores y reactores limitadores

de corriente; en este caso, dictado por

el grado de compensacin de las

lneas de transmisin en 500 kV.

El proyecto L.T 500 kV Carabayllo-

Chimbote-Trujillo tiene 480 Mvar de

compensacin shunt.

La presencia de resonancia severifica principalmente cuando una de

las fases o inclusive dos fases se

encuentren abiertas, pudiendo resultar

en sobretensiones peligrosas para la

operacin; un buen diseo de los

pararrayos permitir una adecuada

proteccin del sistema.

Carabayllo-Chimbote 500 kV Chimbote-Trujillo 500 kV

R0, Ohm/km 0,286299 108,05 41,51

X0, Ohm/km 1,047550 395,35 151,89

B0, umho/km 3,112550 1174,68 451,32

C0, uF/km 0,008256 3,12 1,20

R1, Ohm/km 0,020293 7,66 2,94

X1, Ohm/km 0,317618 119,87 46,05

B1, umho/km 5,210850 1966,57 755,57

C1, uF/km 0,013822 5,22 2,00

Longitud, km - 377,4 145

k=Co/C1 - 0,60 0,60

Grado de compensacin

para el cual ocurre

resonancia

h=(2+k)/3

- 0,87 0,87

Parmetros elctricosParmetros para la longitud total

Parmetros/km

Carabayllo-Chimbote 500 kV Chimbote-Trujillo 500 kV

491,64 188,89

Grado de compensacin shunt Grado de compensacin shunt

360 0,73 -

240 0,49 -

120 0,24 0,64

QC de la lnea, MvarQL Compensacin

shunt

Mvar

No se presentan puntos resonantes en el proyecto 500 kV


Filosofa de las Protecciones

Se mostrara a continuacin los esquemas de principio de lasprotecciones utilizadas en la subestacin de Carabayllo de 220

kV, y una explicacin mas amplia sobre las protecciones de 500

kV.

Como se habia explicado anteriormente la subestacion de 500kV,tiene una configuracion de interruptor y medio, formado por dos

diametros, uno de los cuales solo tiene 2/3 de diametro, estas

conectan a 2 celdas de autotrafos, asi como una celda de linea.


Protecciones 220kV (AutoTrafos)

Modelo Cdigo Funciones

7UT6331 - F003 87T, 87G

7UT6331 -F01387Ter. (87B de fases R,

S, T), 50, 51, 50G, 51G

7SJ6411 -F004 Sobrecorriente

7KE6000 -F018 Registrador de fallas

7SS5231 -F016 Unidad de campo

6MD6641 -D001 Controlador

ION8600 -P006 Medidor

RPH -F015 Mando sincronizado

TAPCOM -A1Regulador automtico

de tensin


Protecciones en 220kV (Lneas)

Modelo Cdigo Funciones

7SA6121 - F00321, POTT, 67NCD, 67N, 25,

79, 68, 27, 59, SOTF

7SD5221 -F01387L, 67NCD, 67N, 25, 79, 27,

59, cierre en falla (SOTF)

7SJ6411 -F004 67N

7KE6000 -F018 Registrador de fallas

7SS5231 -F016 Unidad de campo

6MD6641 -D001 Controlador

ION8600 -P006 Medidor

EquipoTensin

(kV)Rels Funciones Habilitadas RTC RTT

Barras A

y B220

7SS52

(PP)87B, 50BF

1250/

1-

EquipoTensin


Campo

de Acople220

7SJ641

(PP)50, 51, 50N, 51N, 25

1250/

1-


Proteccin 500kV (Dimetro 1)

EquipoTensin

(kV)Rels

Funciones

HabilitadasRTC RTT

AT72-52

AT73-52

AT74-52

500

7UT633 (PP) 87T, 87G

1000/1 --

220 2500/1 220000/110

33 2500/1 --

500 7SJ641 (PR) 50, 51, 50N, 51N 1000/1 500000/110

220 7SJ641 (PR) 50, 51, 50N, 51N 2500/1 220000/110

EquipoTensin

(kV)Rels Funciones Habilitadas RTC

Barra A

Cortes A500

7SS52

(PP)87B, 50BF 1000/1

Barra B

Cortes C500

7SS52

(PP)87B, 50BF 1000/1

EquipoTensin


Corte A

Corte C500

7VK61

1

(PP)

25, 791000/

1

500000/11

0

Corte B 500

7VK61

1

(PP)

25, 79, 50BF1000/

1

500000/11

0


Protecciones de Lneas

En 220 kV las funciones de recierre y sincronismo se encuentran implementados dentro de las protecciones de lneas (PL1 y PL2) mientras

que en 500kV se usan equipos externos (7VK611), adicionalmente en el

Corte B se tiene implementado la funcin 50BF.

El recierre puede ser activado por las funciones 87L, 21, POTT y 67NCD.

La funcin de sobretensin debe generar disparo local sobre los interruptores de lnea y tambin el envo de disparo directo transferido

(DTT) al extremo remoto.

Asimismo, los interruptores de las lneas de transmisin cuentan todos con un rel 86 de disparo y bloqueo cuya actuacin se hace efectiva para

disparos tripolares por las siguientes funciones:

- Disparo proteccin de distancia en zonas 2, 3 y 4.

- Disparo por SOTF.

- Sobrecorriente temporizado.

- Disparos por funciones 27 (mnima tensin) y 59 (mxima tensin).


Proteccin de Autotrafos

La presencia de los transformadores zigzag en el devanado deltade los autotransformadores de potencia permite habilitar

adicionalmente la funcin diferencial de tierra restringida al

tenerse un transformador de corriente (TC) en el neutro de los

zigzag. Como respaldo cuentan con protecciones de

sobrecorriente en los lados de 500kV y 220kV.

Los disparos del rel diferencial se dan a travs de un rel 86 dedisparo y bloqueo a los interruptores del transformador en alta y

media tensin (no se tiene interruptor en el lado de baja tensin

33kV).

Los disparos de las protecciones mecnicas a los interruptores delos autotransformadores se realizan a travs de un rel 86 de

disparo y bloqueo


Protecciones 500 kV (Diametro 2)

LneaTensin


L-5001 500

7SD522 (PL1) 87L, 67NCD, 67N, STUB, 27, 59, SOTF

1000/1 500000/1107SA612 (PL2) 21, POTT, 67NCD, 67N, STUB, 68, 27, 59, SOTF

7SJ641 (PR) 67N


Proteccin de Barras

Cada subestacin cuenta con una proteccin diferencial de barras del tipo distribuida la cual consta de dos unidades

centrales independientes para cada barra A y B

Todos los disparos de la proteccin diferencial de barras (87B) se efectan a travs de rels 86 de disparo y

bloqueo para todos los interruptores asociados a cada

barra.

La proteccin 87B no comanda disparos a los interruptores de los cortes B por funcin diferencial.


Funcin de Recierre y Sincronismo

Asimismo, cada interruptor de los tres cortes cuenta con una proteccin propia en la cual se encuentra

implementado el esquema de recierre y sincronismo para

todos los campos de la subestacin.

Adicionalmente para el caso de los interruptores de los cortes B, esta proteccin es la encargada de realizar la

funcin por 50BF cuyo disparo se da a travs del

respectivo rel 86 del interruptor.

Documents

2. Operacion de Sistemas de Transmision de 500kV-REP