ESTUDIO DE RESTRICCIONES EN INSTALACIONES DE TRANSMISIÓN. Preparado Para :

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1 I n fo r m e T é cn i c o D i ci e m b re ESTUDIO DE RESTRICCIONES EN INSTALACIONES DE TRANSMISIÓN Preparado Para :

2 Servicios Especializados de Ingeniería Limitada Candelaria Goyenechea 4330, Depto. 34, Vitacura, Santiago Tel.: Contacto: Celso A. González G. celso.digsilent@manquehue.net Rev 1 CHI-DT-NT I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 2

3 0 Í n d i c e Índice Índice Resumen Ejecutivo Introducción Objetivo y Alcance de los Estudios Sistemas Medianos Susceptibles de ser Estudiados Sistema Eléctrico Punta Arenas Instalaciones de Transmisión para Estudios Sistema Eléctrico Puerto Natales Instalaciones de Transmisión para Estudios Sistema Eléctrico Porvenir Instalaciones de Transmisión para Estudios Sistema Eléctrico de Puerto Williams Instalaciones de Transmisión para Estudios Resumen Instalaciones que serán Estudiadas Revisión de Aspectos Normativos Relacionados con el Estudio de Restricciones Metodología de Estudio Capacidad térmica de las instalaciones Regulación de Tensión Para la línea de transmisión en 66 kv: Para el Transformador 11,5/13,2 kv Estabilidad Transitoria Antecedentes y Consideraciones del Estudio Horizonte de Análisis Control de Frecuencia y Reserva en Giro Demandas Anuales y Factor de Potencia Despachos de Generación Modelos Dinámicos de Unidades Generadoras Modelos de Carga de Alimentadores Herramientas de Simulación I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 3

4 0 Í n d i c e 8 Estándares Operacionales Estándares para Estados Operacionales Estándares en Generación y Transmisión para Estado Normal y Alerta Límites de Transmisión en Estado Normal y Estado de Alerta Estándares de Recuperación Dinámica en Estado Normal y Estado de Alerta Estándares en Generación y Transmisión para Estado de Emergencia Límites de Transmisión en Estado de Emergencia Evaluación de los Límites de Transmisión Línea de Transmisión 66 kv Límite de la Línea por Capacidad Térmica Antecedentes térmicos del conductor Cu 3/0 AWG Antecedentes Nominales de los Transformadores Límite de la Línea por Regulación de Tensión Límite de la línea por Estabilidad Transitoria Resumen Máxima Capacidad de Transmisión Transformador 11,5/13,2 kv Límite de los Transformadores por Capacidad Nominal Antecedentes Nominales de los Transformadores Límite del Transformador por Regulación de Tensión Límite del Transformador por Estabilidad Transitoria Resumen Máxima Capacidad de Transmisión Conclusiones Referencias Anexo 1 Característica de diseño de las Instalaciones de generación Anexo 2 Simulaciones Dinámicas Anexo 2.1 Límite de Transmisión en Línea de 66 kv Anexo 2.2 Límite de Transmisión en Transformador 11,5/13,2 kv I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 4

5 1 R e s u m e n E j e c u t i v o 1 Resumen Ejecutivo En el presente informe se describen los criterios de evaluación, análisis y resultados asociados con el Estudio de Restricciones en Instalaciones de Transmisión, efectuado en los Sistemas Medianos de propiedad de la Empresa Eléctrica de Magallanes S.A., Edelmag, esto es: Punta Arenas, Puerto Natales, Porvenir y Puerto Williams, y que cuenten con instalaciones de transmisión series, esto es: Líneas de transmisión, transformadores de potencia y condensadores series. El estudio se realizó en base a los criterios establecidos en la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio para Sistemas Medianos y de acuerdo con la información y experiencia adquirida por la empresa Edelmag en la operación de sus sistemas eléctricos. El objetivo del estudio es identificar las potencias máximas que se pueden transmitir por las líneas de transmisión que la Empresa identifique como críticas para garantizar frente a la ocurrencia de las contingencias indicadas que se establecen en el Artículo 5-36 de la presente NT. Para los efectos de la ejecución del mencionado estudio, la Empresa Edelmag, ha encargado a Digsilent Limitada, en adelante Digsilent, el desarrollo de los estudios referidos. Cada uno de los estudios se realizó para la condición de operación esperable en el periodo De la revisión efectuada en cada Sistema Mediano, SM, se determinó que el único sistema que cuenta con instalaciones de transmisión susceptibles de determinarle un límite de transmisión corresponde al SM de Punta Arenas, los demás sistemas sólo poseen una barra principal que sirve de inyección de generación y retiro de alimentadores, no existen otros elementos series. En relación con el SM Punta Arenas se determinó que existen dos instalaciones de transmisión series en dicho sistema que debía, de acuerdo con la Norma Técnica de seguridad y Calidad de Servicio para Sistemas Medianos, determinárseles un límite de transmisión, estas son: Línea de transmisión de 66 kv entre Tres Puentes y Punta Arenas Transformador 11,5/13,2 kv S/E Tres Puentes Para efectuar las evaluaciones del límite de transmisión, la norma en cuestión plantea que se deben utilizar tres tipos de análisis. Uno de Límite Térmico, impuesto por las características de diseño de la instalación, otro de Regulación de Tensión y uno último por Estabilidad Transitoria. El valor final que determina el límite máximo de transmisión queda impuesto por el mínimo valor que resulta de dichas evaluaciones. Los resultados de los análisis arrojaron lo siguiente: La línea de transmisión el valor límite de transmisión está dado por: Para el año 2011 por el límite térmico de la línea (impuesta por la capacidad de los transformadores) que impone una transferencia máxima de 35,4 MVA I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 5

6 1 R e s u m e n E j e c u t i v o Para el año 2014 por el límite por estabilidad que impone una transferencia máxima de 36,5 MVA. Para el transformador 11,5/13,2 kv En el caso del transformador de Tres Puentes el máximo valor de transferencia queda determinado por las características de diseño ó condiciones nominales del transformador, esto es: 20 MVA. De acuerdo con lo anterior se concluye que: En la línea de transmisión 66 kv no se observan limitaciones de transmisión para las demandas esperadas que se estima para el periodo En todos los años las transferencias resultantes de las demandas en Punta Arenas no provocaría que se superara las máximas transferencias por la línea de 66 kv. En la transformación 11,5/13,2 kv en Tres Puentes no se provocan limitaciones para el abastecimientos de los consumos que se espera el periodo Las transferencias máximas que se espera para los años 2011 y 2014 resulta de 75 y 83% respectivamente de la capacidad de transformación. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 6

7 2 I n t r o d u c c i ó n 2 Introducción La Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio para Sistemas Medianos[1], dictada por la Autoridad en el mes de febrero del año 2006, en adelante, NTSyCS SM, establece a la empresas propietarias/operadoras de Sistemas Medianos, la ejecución de Estudios para realizar la programación del Control de Tensión, el Control de Frecuencia y el PRS, para el conjunto de instalaciones de los Sistemas Medianos, los cuales deberán estar a disposición de la Comisión Nacional de Energía y la Superintendencia. Se entiende por Sistemas Medianos, en adelante SM, a los sistemas eléctricos cuya capacidad instalada de generación es menor de 200 MW y mayor a 1,5 MW. Con esta parcialización de los sistemas, los estudios se efectuarán para los Sistemas Eléctricos de propiedad de Edelmag para los siguientes SM: Punta Arenas, Puerto Natales, Porvenir y Puerto Williams. En términos específicos las exigencias de la NTSyCS SM establece la ejecución de los siguientes estudios: Figura 1. Estudios exigidos por la NTSyCS de SM Para cada estudio se solicita en concreto lo siguiente: EDAC: Deberá determinar el nivel óptimo y localización de desconexión de carga. El objetivo es evitar colapso por frecuencia y tensión con la activación de esquemas de desconexión para estados de operación distinto del Estado Normal. Control de Frecuencia y Determinación de Reservas: Tiene por objeto efectuar una verificación del cumplimiento de los estándares SyCS establecidos en el Capítulo Nº 5. En particular debe determinarse un porcentaje de reserva óptimo que se utilizará para efectuar la asignación de la reserva entre las unidades generadoras participantes del CPF y del CSF. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 7

8 2 I n t r o d u c c i ó n Control de Tensión y Requerimientos de Potencia Reactiva: Tiene por objeto efectuar una verificación del cumplimiento de los estándares de SyCS establecidos en el Capítulo Nº 5, además de determinar el perfil óptimo de tensiones y los requerimientos de potencia reactiva para las Instalaciones Transmisión, con resolución semestral para un horizonte de operación de 48 meses. Restricciones en Instalaciones de Transmisión: Se debe identificar las potencias máximas que se pueden transmitir por las líneas de transmisión que la Empresa identifique como críticas para garantizar frente a la ocurrencia de las contingencias indicadas que se establecen en el Artículo 5-36 de la presente NT. Estudio de PSR: El objetivo del PRS es que con posterioridad a un Apagón Total o Apagón Parcial, sea posible establecer los mecanismos que permitan de una manera segura y organizada, restablecer el suministro eléctrico en todas las Islas Eléctricas afectadas en el menor tiempo posible, considerando las Cargas Críticas. Los Estudios se realizarán con una periodicidad de cada cuatro años, salvo que se estime necesario un tiempo para su actualización parcial o completa. Estudio de Continuidad: Determinar los índices de continuidad FMIK y TTIK del SM, para un horizonte de operación de 12 meses. Verificación de Coordinación de Protecciones: Tiene por objeto confirmar que el desempeño de los relés de protección de las líneas de transmisión, transformadores de potencia y unidades generadoras cumple con las exigencias de SyCS establecidas en la presente NT. Estos estudios se deben realizar con una periodicidad de cada cuatro años, salvo que se estime necesario un tiempo para su actualización parcial o completa. De acuerdo con esta exigencia los estudios consideran un horizonte de análisis también de cuatro años, años , para así ser consistente con la exigencia normativa. Cabe mencionar que desde la vigencia de la NTSCS SM, esta es la segunda oportunidad en que se llevan a cabo los análisis, correspondiendo en esta oportunidad una revisión de los estudios que ya realizaron las empresas propietarias de Sistemas Medianos en el año Algunos de estos estudios están directamente relacionados entre sí, así como otros resultan complementa independientes. Respecto del primer grupo de estudios, se debe definir un estudio que inicie los análisis cuyos resultados sean la entrada para los otros. En este sentido existe una directa relación entre los estudios de EDAC (por subfrecuencia y subtensión) con los estudios de Control de Frecuencia, Control de Tensión y de Restricciones en el Sistema de Transmisión. En cambio los estudios de Continuidad, PRS y de Protecciones se pueden abordar en forma completamente independiente, por cuanto resultan de distinta naturaleza técnica que los anteriores. El estudio que se aborda en este informe corresponde al Estudio de Restricciones en Instalaciones de Transmisión. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 8

9 3 O b j e t i v o y A l c a n c e d e l o s E s t u d i o s 3 Objetivo y Alcance de los Estudios El estudio en concreto consiste en determinar la capacidad de potencia máxima que se puede transmitir por los elementos series de instalaciones de transmisión con que cuenta el sistema mediano, esto es líneas de transmisión, transformadores de potencia o condensadores series, y que las empresas operadoras han determinado como críticas para garantizar la seguridad del servicio frente a la ocurrencia de las contingencias, que más adelante se detallan y que están definidas en el artículo 5-36 de la mencionada norma. Se entiende por capacidad de potencia máxima de transmisión, a la máxima capacidad de cada elemento serie de instalaciones de transmisión, y que está dada por el menor valor de corriente que surge al evaluar el límite térmico, el límite de regulación de tensión y el límite por contingencia. Este límite se determina tanto para condiciones de operación en estado normal o de régimen permanente, como frente a contingencias. En este último caso el límite queda impuesto por la evolución transitoria y dinámica de las principales variables operativas que determinan el estado del SM, todo lo anterior conforme a las exigencias establecidas en la NT. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 9

10 4 S i s t e m a s M e d i a n o s S u s c e p t i b l e s d e s e r E s t u d i a d o s 4 Sistemas Medianos Susceptibles de ser Estudiados La NT establece el estudio de Restricciones en el Sistema de Transmisión, para los elementos series, esto es Líneas de Transmisión, Transformadores de Potencia o condensadores series. Por otro lado, el estudio debe efectuarse para las instalaciones que la empresa considere como criticas para la operación global de los sistemas. Los sistemas medianos de propiedad de la empresa Edelmag corresponden a los siguientes: Punta Arenas, Puerto Natales, Porvenir y Puerto Williams. Las características topológicas de cada sistema se describen a continuación: Para los estudios se utiliza la topología eléctrica de cada Sistema Mediano disponible al mes de septiembre del año 2011, más todas las incorporaciones de instalaciones de generación y transmisión que se estimó necesario en los estudios de planificación de la expansión de los sistemas medianos. 4.1 Sistema Eléctrico Punta Arenas El sistema eléctrico de Punta Arenas está constituido básicamente por dos subsistemas, Tres Puentes y central Punta Arenas. Tres Puentes está formado por dos barras principales, una de 11,5 KV que corresponde a una barra de generación y otra de 13,2 kv que abastece alimentadores de cargas y que también cuenta con inyección de generación. Ambas barras se conectan a través de un transformador 13,2/11,5 kv de 20 MVA. Por su parte central Punta Arenas posee una barra de 13,2 kv, donde se concentran alimentadores de consumos y un centro de generación, aunque estas últimas usualmente no son despachadas por criterios económicos, transformándose dicha barra en una de retiros de energía. Los subsistemas se interconectan mediante una línea de transmisión, de simple circuito, en 66 kv de unos 8,15 km y se conecta en un extremo mediante un transformador de 66/12 kv de 33 MVA y en el otro uno de 66/13,8 kv también de 33 MVA. La capacidad térmica de la línea de transmisión es de 48 MVA (0,42 kamp), no obstante, queda limitada por la capacidad de los transformadores de los extremos. Cabe mencionar que en el año 2013 se conectarán en paralelo con los transformadores existentes dos nuevos transformadores de 33 MVA cada uno. Este Sistema Mediano cuenta con recursos de potencia reactiva shunt (banco de condensadores y reactores) por un monto de 2,0 MVAr que se ubica en la barra de Punta Arenas. Este sistema no cuenta con esquemas EDAC por subtensión. La topología del sistema se aprecia en la siguiente figura. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 1 0

11 4 S i s t e m a s M e d i a n o s S u s c e p t i b l e s d e s e r E s t u d i a d o s MG CATERPILLAR 13.2 kv T.P.. Consumo AL-X10B 13.2 kv P.A.. Consumo AL-1 Unidad Nº 5 T.P. Consumo AL-7 Consumo AL-X10A 11.5 kv Consumo AL-8A Trafo Nº 3 - C.T.P. Autotransformador Nº 2 Consumo AL-9 Unidad Nº 2 T.P. Trafo Nº 4 - C.T.P. Consumo AL-4 Shunt/Filter Consumo AL-8B Unidad Nº 3 T.P. Consumo AL-5 Line(1) AWG 3/0 C.. Trafo Nº 7 C.P.A. Consumo AL-2 Consumo AL-3 Trafo Nº 7 C.P.A.(1) Celdas 11.5 kv Consumo AL-X11 XConsumo AL-13 52D1 E/S año CS3 HITACHI 24 MW 23 kv Consumo AL-6 Celdas 13.2 kv G.E. 52DT1 Trafo Nº 1 C.T.P. YConsumo COCAR - Ingesur Unidad Nº 1 T.P. XConsumo AL-12 Trafo Nº 6 C.P.A. Línea de unión en 23 kv AWG 3/0 Cu (167.8 MCM) Línea de respaldo para PRS CENTRAL PUNTA ARENAS 52 DS Trafo Nº 5 - C.P.A. Celdas 11.5 kv Rhona Unidad Nº 5 P.A. Trafo Nº 5 C.T.P.(1) SOLAR MARS 10.5 MW Trafo Nº 4 - C.P.A. Trafo Nº 5 C.T.P. Line(2) AWG 3/0 C.. Unidad Nº 4 P.A. Unidad Nº 4 T.P. Breaker E/S año kv SOLAR TITAN 13.7 MW Unidad Nº 7 T.P. Trafo Nº 3 - C.P.A. Trafo Nº 2 - C.P.A. Trafo Nº 1 - C.P.A. 15 MW Unidad Nº 9 T.P. GE 10.7 MW Unidad Nº 3 P.A. Unidad Nº 2 P.A. Unidad Nº 1 P.A. Unidad Nº 8 T.P. PowerFactory Estudios de la Norma de Seguridad y Calidad Topologia SM Punta Arenas Project: EDELMAG SA Graphic: RED Date: 3/31/2012 Annex: P. ARENAS Figura 2. Unilineal Sistema Eléctrico Punta Arenas Las unidades generadoras que componen este sistema son las siguientes: CENTRALES GENERADORAS SM PUNTA ARENAS Nº Descripc. Tipo Pmáx Observación CENTRAL TRES PUENTES MW 1 Unidad Hitachi a GAS THD 24,00 Existente 2 Motor-Generador Caterpillar DIESEL - PA MD 1,46 Existente 3 Motor-Generador Caterpillar DIESEL - PA MD 1,46 Existente 4 Unidad Solar Mars a GAS TI-Gas 10,50 Existente 5 Motor-Generador Caterpillar a GAS MG 2,726 Existente 7 Unidad Solar Titán a GAS TI 13,70 Existente 8 Turbina a GAS GE MVA THD 10,997 Existente 9 T.G. SOLAR TITAN TI-GAS 15,02 Existente CENTRAL PUNTA ARENAS MW 1 SULZER MD 1,400 Existente 2 SULZER MD 1,400 Existente 3 SULZER MD 1,400 Existente 4 G. ELECTRIC THD 6,700 Unidades de respaldo 5 G. ELECTRIC THD 6,500 Unidades de respaldo Cuadro 1 Unidades que componen el SM Punta Arenas I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 1 1

12 4 S i s t e m a s M e d i a n o s S u s c e p t i b l e s d e s e r E s t u d i a d o s Instalaciones de Transmisión para Estudios En resumen y considerando la topología del SM Punta Arenas las instalaciones de transmisión que se evaluará su máxima capacidad de transmisión corresponde a las siguientes: Un Transformador 12/13,8 kv de 20 MVA Transformador 12/66 kv de 33 MVA Transformador 13,8/66 kv de 33 MVA Línea de transmisión de 66 kv, 8,15 km de 48 MVA Las tres últimas instalaciones se encuentran conectadas en serie y en rigor corresponden en conjunto a una sola instalación, que para todos los efectos estará limitada a 33 MVA (288 Amp), por ser este el menor valor de los tres. A partir del año 2013 se aumentará la capacidad de transformación en los extremos de la línea quedando en 66 MVA, limitando la conexión la capacidad de la línea de transmisión, valor que se determina más adelante. 4.2 Sistema Eléctrico Puerto Natales El sistema eléctrico de Puerto Natales está constituido básicamente por una barra principal en 13,2 kv, donde se conectan las unidades generadoras y los alimentadores. En este sistema eléctrico no existen líneas de transmisión y transformadores de transmisión, excepto los propios de las unidades generadoras. Este sistema mediano no cuenta con recursos de potencia reactiva shunt (banco de condensadores y reactores), así como tampoco con esquemas EDAC por subtensión. La topología del sistema es la siguiente: I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 1 2

13 4 S i s t e m a s M e d i a n o s S u s c e p t i b l e s d e s e r E s t u d i a d o s AL1-6 AL1-4 C1 - Linea 3b AL1-5 AL1-2 C1 - Linea 2b C1 - Linea 2a AL1-3 AL2-2 AL3-2 AL4-2 C2 - Linea 2 AL2-1 C3 - Linea 2 AL3-1 Linea C4-2 AL4-1 C1 Linea 1b C1 - Linea 1a AL1-1 SS.AA Alimentador - 1 Alimentador - 2 S. Auxiliar Alimentador 3 Alimentador kv 89 CT 13.2 kv II Generador Nº 6 M.D. CATERPILLAR Trafo Nº 10 Jenbacher 416 Trafo Nº 11 Jenbacher Trafo Nº 09 Trafo Waukesha 8 Fusible Trafo Nº 5 Trafo Nº 4 Fusible(1) Trafo Nº 3 AutoTrafo 89 CTD F4 Generador Nº 10 Línea(1) Generador Nº 5 Generador Nº 4 Línea PALMERO T.G. SOLAR 5 T.G. SOLAR 4 Generador Nº 2 Generador Nº 1 Generador Nº 11 Generador Nº 9 Generador Nº 8 Generador Nº 3 MD MORSE JENBACHER 612 JENBACHER WAUKESHA WAUKESHA PowerFactory Estudios de la Norma de Seguridad y Calidad Project: EDELMAG SA Periodo de Evaluación Graphic: RED Diagrama Unilineal Date: 10/29/2011 Annex: P.NATALES Figura 3. Unilineal Sistema Eléctrico Puerto Natales Las unidades generadoras que componen este sistema son: CENTRALES GENERADORAS SM PUERTO NATALES Nº Descripc. Tipo Pmáx Observación CENTRAL PUERTO NATALES MW 1 Motor-Generador DIESEL (150 kw) F.Morse MD 0,150 Unidad de respaldo 2 Palmero 1.36 MW MD 1,360 Unidad de respaldo 3 Motor-Generador DIESEL (300 kw) F.Morse MG 0,300 Existente 4 Motor-Generador a GAS - Waukesha TI-Gas 1,175 Existente 5 Turbina Solar Saturno a GAS TI-Gas 0,800 Existente 6 Turbina Solar Saturno a GAS MD 0,800 Existente 8 Motor-Generador Caterpillar a DIESEL-PN MG 1,500 Existente 9 Motor-Generador a GAS - Waukesha MG 1,175 Existente 10 Jenbacher 1.42 MW MD 1,420 Existente 11 JM612 1 MG 1,816 Disponible 2012 Cuadro 2 Unidades que componen el SM Puerto Natales I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 1 3

14 4 S i s t e m a s M e d i a n o s S u s c e p t i b l e s d e s e r E s t u d i a d o s Instalaciones de Transmisión para Estudios En este sistema no se visualizan instalaciones de transmisión. 4.3 Sistema Eléctrico Porvenir El sistema eléctrico de Porvenir, al igual que el de Puerto Natales, está constituido básicamente por una barra principal en 13,8 kv, donde se conectan las unidades generadoras y los alimentadores. En este sistema eléctrico no existen líneas de transmisión ni transformadores, excepto los propios de las unidades generadoras. Este sistema mediano no cuenta con recursos de potencia reactiva shunt (banco de condensadores y reactores), así como tampoco con esquemas EDAC por subtensión. La topología del sistema es la siguiente: Alimentador 2 - Carga 2 Alimentador 1 (SACOR) C2 - Linea 2 Alimentadores.. Alimentador 2 - Carga 1 Alimentador 3 - Carga 1 Alimentador 4 - Carga _A 89-CT9-F HV 63A 89-CT7-F(1) HV 63A 89-CT7-F HV 63A 89-CT6-F HV 63A 89-CT5-F HV 63A 89-CT8-F HV 63A 89-CT1-F HV 63A Trafo Nº 1 89 CT 13.8_B Trafo TG1.. Trafo TG11 Trafo TG1.. Trafo Nº 6 Trafo Nº 5 Trafo Nº 10 Trafo Nº 4 Alimentador - 1 Alimentadores.. Alimentador - 2 Alimentadores.. 89-CT4-F HV 63A 89-CT2-F HV 63A Alimentador - 3 Alimentadores.. Alimentador - 4 Alimentadores.. Trafo Nº 3 89-CT3-F HV 63A Trafo Nº 2 Unidad Nº 1 Unidad Nº 2 Unidad Nº 3 MD CATERPILLAR MD DEUTZ Unidad Nº 9 Unidad Nº 10 Unidad Nº 7 Unidad Nº 6 Unidad Nº 5 Unidad Nº 8 CAT - GAS JENBACHER 416 WAUKESHA WAUKESHA CAT - DIESEL PALMERO Unidad Nº 4 WAUKESHA PowerFactory Estudios de la Norma de Seguridad y Calidad Periodo de Evaluación Diagrama Unilineal Project: EDELAMG SA Graphic: RED Date: 10/29/2011 Annex: PORVENIR Figura 4. Unilineal Sistema Eléctrico Porvenir Las unidades generadoras que componen este sistema son: I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 1 4

15 4 S i s t e m a s M e d i a n o s S u s c e p t i b l e s d e s e r E s t u d i a d o s CENTRALES GENERADORAS SM PORVENIR Nº Descripc. Tipo Pmáx CENTRAL PORVENIR MW Observación 1 Motor-Generador Caterpillar DIESEL 1- PO MD 0,500 Unidades de respaldo 2 Motor-Generador Deutz DIESEL - PO MD 0,200 Unidades de respaldo 3 Motor-Generador Deutz DIESEL - PO MD 0,200 Unidades de respaldo 4 Motor-Generador a GAS - Waukesha - PO MG 0,875 Existente 5 Motor-Generador Caterpillar DIESEL 2- PO MD 0,920 Existente 6 Motor-Generador a GAS - Waukesha -PO MG 1,175 Existente 7 Motor-Generador a GAS - Waukesha -PO MG 1,175 Existente 8 Palmero 1.36 MW MD 1,360 Existente 9 Motor-Generador Caterpillar DIESEL - PA MG 0,923 Existente 10 GE Jenbacher JM416 1 MG 1,131 Disponible 2012 Cuadro 3 Unidades que componen el SM Porvenir Instalaciones de Transmisión para Estudios En este sistema no se visualizan instalaciones de transmisión. 4.4 Sistema Eléctrico de Puerto Williams El sistema eléctrico de Puerto Williams, está constituido básicamente por una barra principal en 13,2 kv, donde se conectan las unidades generadoras y los alimentadores. En este sistema eléctrico no existen líneas de transmisión ni transformadores, excepto los propios de las unidades generadoras y alimentadores. Este sistema mediano no cuenta con recursos de potencia reactiva shunt (banco de condensadores y reactores), así como tampoco con esquemas EDAC por subtensión. La topología del sistema es la siguiente: I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 1 5

16 4 S i s t e m a s M e d i a n o s S u s c e p t i b l e s d e s e r E s t u d i a d o s 13.2 kv 89 CT 13.2 kv II Trafo Nº 05 Jenbacher Fusible(1) 89 CTD F4 Alimentador - 2 Alimentador 1 Alimentador - 3 Carga Alimentador 2 Carga Alimentador 1 Carga Alimentador 3 Trafo Nº 01 Trafo Nº 2 Trafo Nº 3 Generador Nº 4 Generador Nº 5 Generador Nº 6 Línea M.D. CUMMINS Generador Nº 7 M.D. Detroit Nº 3 Generador Nº 1 Generador Nº 2 M.D. CATERPILLAR Nº 1 M.D. CATERPILLAR Nº 2 Generador Nº 3 M.D. CATERPILLAR Nº 3 PowerFactory Estudios de la Norma de Seguridad y Calidad Periodo de Evaluación Diagrama Unilineal Project: EDELMAG SA Graphic: RED Date: 10/29/2011 Annex: P.WILLIAMS Figura 5. Unilineal Sistema Eléctrico Puerto Williams Las unidades generadoras que componen este sistema son: CENTRALES GENERADORAS SM PUERTO WILLIAMS Nº Descripc. Tipo Pmáx CENTRAL PORVENIR MW Observación 1 MotorGenerador Caterpillar Diesel 3508B MD 0,590 Existente 2 MotorGenerador Caterpillar Diesel PW3508 MD 0,500 Existente 3 Motor-Generador Diesel Caterpillar (PW) MD 0,360 Existente 4 Motor-Generador Cummins Diesel PW MD 0,282 Existente 5 Motor-Generador Cummins Diesel PW MD 0,282 Existente 6 Motor-Generador Deutz Diesel PW MD 0,252 De Respaldo 7 Motor-Generador Deutz Diesel PW MD 0,252 De Respaldo Cuadro 4 Unidades que componen el SM Puerto Williams Instalaciones de Transmisión para Estudios En este sistema no se visualizan instalaciones de transmisión. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 1 6

17 4 S i s t e m a s M e d i a n o s S u s c e p t i b l e s d e s e r E s t u d i a d o s 4.5 Resumen Instalaciones que serán Estudiadas El estudio que a continuación se presenta se efectuará sólo para el Sistema Mediano de Punta Arenas, único sistema que cuenta con instalaciones de transmisión series. Por lo tanto, se evaluará lo siguiente: Un Transformador 12/13,8 kv de 20 MVA Transformador 12/66 kv de 33 MVA Transformador 13,8/66 kv de 33 MVA Línea de transmisión de 66 kv, 8,15 km de 35,4 MVA Las tres últimas instalaciones se encuentran conectadas en serie y en rigor corresponden en conjunto a una sola instalación, que para todos los efectos estará limitada a 33 MVA (288 Amp), por ser este el menor valor de los tres. A partir del año 2013 se aumentará la capacidad de transformación en los extremos de la línea quedando en 66 MVA. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 1 7

18 5 R e v i s i ó n d e A s p e c t o s N o r m a t i v o s R e l a c i o n a d o s c o n e l E s t u d i o d e R e s t r i c c i o n e s 5 Revisión de Aspectos Normativos Relacionados con el Estudio de Restricciones De acuerdo con las exigencias de la NT el estudio mencionado debe considerar lo siguiente: La Empresa determinará la Capacidad de Transmisión en Régimen Permanente de cada Elemento Serie del SM a partir del Límite Térmico o máxima corriente admisible, según corresponda, el Límite por Regulación de Tensión y el Límite por Contingencias. Los Elementos Serie se operarán manteniendo la corriente transportada en un valor equivalente inferior o igual al 100% de la Capacidad de Transmisión en Régimen Permanente, tanto en Estado Normal como en Estado de Alerta. Los equipos transformadores podrán operarse por sobre dicho límite, siempre y cuando dicha sobrecarga sea factible y sus efectos pueden ser controlados por la Empresa. (Artículo 5-32) Se definen 1 los siguientes conceptos importantes en este estudio: Límite Térmico: Máxima corriente que puede circular por un Elemento Serie, determinada por el límite o carga admisible definido para régimen permanente. Límite por Contingencias: Máxima corriente que puede circular por un Elemento Serie condicionado por el estado de operación del SM luego de ocurrida una Contingencia Simple, con el objeto de evitar la salida en cascada de otros componentes, debido a sobrecargas temporales fuera de los estándares permitidos, o a la proximidad de condiciones de pérdida de estabilidad de frecuencia, ángulo y/o tensión. Límite por Regulación de Tensión: Máxima corriente que puede circular por un Elemento Serie debido a descensos de tensión fuera de los rangos permitidos, ya sea en las barras extremas del elemento o en otras barras del sistema eléctrico, como consecuencia de la transmisión de potencia por el Elemento Serie. El límite de transmisión en cada instalación quedará determinado por el menor valor que resulte de la aplicación de los criterios anteriores. 1 Dichas definiciones corresponden a las definidas por la Nt en el artículo 1-4, numeral 35, 36 y 37. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 1 8

19 6 M e t o d o l o g í a d e E s t u d i o 6 Metodología de Estudio Como la finalidad del estudio es determinar la máxima capacidad de transmisión efectiva de las instalaciones, estas se determinarán en las condiciones de mayor exigencia en la operación del sistema de Punta Arenas. Todos los análisis se efectuarán por separado, al final se escoge como valor límite de transferencia, aquel valor que resulta en el mínimo de los criterios estudiados. La limitación debe considerar las siguientes restricciones: 6.1 Capacidad térmica de las instalaciones. Este valor quedará determinado por las características de diseño de cada una de las instalaciones, como son capacidad nominal, tipo de conductor, temperatura de los conductores, etc. Para esta evaluación no se requieren estudios, sólo información técnica de las instalaciones. 6.2 Regulación de Tensión Para determinar el límite de transmisión por regulación de tensión se procederá de la siguiente manera: Para la línea de transmisión en 66 kv: El método consiste en provocar aumentos sucesivos de una carga ficticia ubicada en la barra de la S/E Punta Arenas. Para cada nivel de dicha carga se determina un flujo de carga que aporta las condiciones operativas de la zona. En cada caso se provoca un cambio incremental de la carga y se repite el proceso. El cálculo finaliza al momento que el aumento de la carga provoca que la tensión en la barras exceda el estándar impuesto por la NT. El proceso completo se resuelve en forma automática con el software Power Factory, mediante el cálculo de una curva del tipo PV Para el Transformador 11,5/13,2 kv. En este caso se utilizará un método similar al anterior pero con una carga ficticia conectada en la barra 13,2 kv de S/E Tres Puentes. El cálculo se determina para la condición de operación de mayor exigencia. En este caso, corresponde cuando en la barra de 13,2 kv de Tres puentes existe la menor generación local. Cabe mencionar que el valor inferior de la banda de tensión no necesariamente determina el punto de colapso por tensión del sistema, sino por el contrario sólo impone una condición restringida de operación que es lo que está buscando. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 1 9

20 6 M e t o d o l o g í a d e E s t u d i o 6.3 Estabilidad Transitoria Se evalúa la estabilidad transitoria del sistema operando con la mayor transferencia en las instalaciones. Se efectúa una contingencia en la instalación estudiada, con salida definitiva de servicio y se verifica el comportamiento dinámico posterior del sistema. Tanto para la contingencia en la línea de transmisión en 66 kv como una falla en el transformador 11,5/13,2 kv el sistema quedará operando en forma aislada: En el primer caso Punta Arenas quedará sin energía y el área de Tres Puentes operará con sobrefrecuencia. En cambio, con la contingencia en la transformación de 11,5/13,2 kv las centrales de Tres Puentes abastecerán sólo a las consumos de Punta Arenas, operando este sistema con sobrefrecuencia. El valor límite de transferencia por cada instalación estará determinado por el nivel de sobrefrecuencia y tensiones que alcance el sistema, el cual deberá estar dentro de rangos definidos en la NT de SyCS. En el caso de la sobrefrecuencia se debe evitar que dicho valor ponga en riesgo la salida en cascada de las unidades generadoras que permanecen en servicio, es decir, se pierda el control del sistema. Cabe señalar que la NTSyCS SM no impone condiciones operacionales a las instalaciones de transmisión para que operen, por ejemplo, con Criterio N-1. Para los análisis de este estudio no se usará este criterio de mayor restricción. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 2 0

21 7 A n t e c e d e n t e s y C o n s i d e r a c i o n e s d e l E s t u d i o 7 Antecedentes y Consideraciones del Estudio A continuación se mencionan y describen todos los antecedentes y las consideraciones tenidas en cuenta para el desarrollo de los estudios. Los antecedentes que se indican en el estudio fueron provistos por Edelmag, en cambio las consideraciones utilizadas en el estudio corresponden a criterios formulados por el Consultor Digsilent. 7.1 Horizonte de Análisis El estudio en cuestión se efectuará para un horizonte de análisis de 4 años, considerando el periodo del 2011 al Para cada año se analizan dos condiciones de demanda, uno de demanda máxima y otra de demanda baja. En rigor el periodo considerado no está expresamente determinado en la NT, sin embargo, a través de lo indicado en el artículo 6-3, inciso final, se comenta que: Los estudios se realizarán con una periodicidad de cada cuatro años, salvo que se estime necesario un tiempo para su actualización parcial o completa. En efecto, si se considera que los estudios se deben efectuar cada cuatro años, se interpreta que cada estudio al menos debe considerar las condiciones operativas en el periodo de cuatro años. 7.2 Control de Frecuencia y Reserva en Giro Para efectos del desarrollo de los estudios se consideró utilizar el esquema actual de control de frecuencia que efectúa la empresa Edelmag en cada uno de los sistemas eléctricos medianos. Lo anterior está sustentado en los resultados del año 2007, donde se concluyó que el control de frecuencia y el nivel de reserva en giro, resultaba adecuado para la operación de los Sistemas Medianos. De igual forma con las conclusiones del estudio de Control de Frecuencia desarrollados en el año El Control primario de frecuencia CPF y secundaria de frecuencia CSF efectuada por Edelmag consiste en lo siguiente: El control primario de frecuencia se efectúa en forma automática en función de la operación del control automático de velocidad de cada unidad despachada. Todas las unidades despachadas participan en la regulación de frecuencia primaria, de acuerdo con el estatismo que cada una tiene consignado. Cada unidad despachada se programa con una reserva en giro mínima de 10% sobre la potencia máxima nominal de cada unidad. Esto resulta coherente y en línea con el artículo 5-11 de la NT, donde se menciona que: Las unidades generadoras que operan en sincronismo con el SM deberán tener la capacidad de control que asegure la disponibilidad para el SM de una reserva primaria mínima de 10%, respecto a la capacidad máxima de generación de las unidades que se encuentren operando en el SM. Dicha reserva deberá ser asumida en la proporción que determine el Procedimiento correspondiente. El control secundario de frecuencia se efectúa en forma manual por el operador, llevando el error de frecuencia a cero, de acuerdo con la consigna de frecuencia de referencia, esto es 50 Hz. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 2 1

22 7 A n t e c e d e n t e s y C o n s i d e r a c i o n e s d e l E s t u d i o 7.3 Demandas Anuales y Factor de Potencia Para la estimación de las demandas por alimentador y el factor de potencia de las cargas se ha utilizado la información proporcionada por la empresa Edelmag. Dicha información se aporta sólo para el sistema de Punta Arenas y para cada año del horizonte del estudio. En el cuadro siguiente dicha información se encuentra resumida, entregando sólo la estimación de demanda máxima y mínima por cada año del periodo de análisis. En el Anexo Nº 01, se encuentra la información detallada en términos mensuales, por cada alimentador y el factor de potencia correspondiente. DEMANDAS ESPERADAS SISTEMA PUNTA ARENAS MÁXIMAS [KW] Años Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic MÁX MÍNIMAS [KW] Años Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic MÍN Cuadro 5 Demandas mensuales SM Punta Arenas Las celdas destacadas muestran los meses en donde se producen las mayores y menores demandas por sistemas para cada año. 7.4 Despachos de Generación Los Despachos de centrales se efectuaron en función de las horas de funcionamiento, tabla de costos variables y características de cada central (potencia máxima y mínimo técnico). Toda información proporcionada por Edelmag. A continuación se muestra un resumen de la generación para cada año en estudio y para la condición de operación en demanda máxima y mínima del SM de Punta Arenas. En el anexo Nº 02 se indican los despachos completos de centrales por meses para cada año de estudio. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 2 2

23 7 A n t e c e d e n t e s y C o n s i d e r a c i o n e s d e l E s t u d i o Despacho de Generación SM Punta Arenas Años ==> Tipo de Demanda ==> Dmáx Dmín Dmáx Dmín Dmáx Dmín Dmáx Dmín Mes Demanda ==> Julio Octubre Abril Octubre Abril Octubre Abril Octubre Nº Unidad Pmax Pmax con reserva MW MW MW MW MW MW MW MW 1 Motor-Generador Sulzer DIESEL 1,400 1,260 2 Motor-Generador Sulzer DIESEL 1,400 1,260 3 Motor-Generador Sulzer DIESEL 1,400 1,260 4 Generador Turbina G.E. Nº 1 2,750 2,475 5 Generador Turbina G.E. Nº 2 2,750 2,475 6 Unidad Hitachi a GAS 24,000 21,600 7,69 10,25 12,430 14,430 7 Motor-Generador Caterpillar DIESEL 1,460 1,314 8 Motor-Generador Caterpillar DIESEL 1,460 1,314 9 Unidad Solar Mars a GAS 10,500 9,450 9,450 9,450 9,450 9, Motor-Generador Caterpillar a GAS 2,726 2,454 2,454 2,454 2,454 2, Unidad Solar Titán a GAS 13,700 12,330 12,330 12,330 0,570 12,330 1,120 12,330 1, Turbina a GAS GE MVA 10,997 9, T.G. SOLAR TITAN 15,020 13,518 13,518 13,62 13,518 13,518 13,518 13,518 13,518 13,518 Total Demanda Neta 42,370 13,337 45,144 13,851 46,889 14,387 48,708 14,945 Generación Bruta 45,442 13,620 48,010 14,088 50,182 14,638 52,182 15,218 Cuadro 6 Despachos generación Periodo SM Punta Arenas No obstante, para las evaluaciones se considerará los escenarios de demanda y generación de mayor impacto en la operación del sistema y del estudio que se trate. 7.5 Modelos Dinámicos de Unidades Generadoras Para cada uno de los sistemas medianos de propiedad de Edelmag, con excepción del SM Puerto Williams se utilizó la información de modelos de unidades generadoras que fueron ensayados recientemente y que formaban parte de la información provista en la base de datos de Power Factory. Para el caso de Puerto Williams se usó modelos de unidades de características similares a los ya obtenidos. A los modelos proporcionados no se han efectuado ningún tipo de modificaciones en los ajustes del control de tensión y control de velocidad, por lo que se asume que su comportamiento da cumplimiento a los estándares exigidos en el Capítulo Nº3 de Exigencias mínimas para diseño de instalaciones, especialmente el Título 3-3 para instalaciones de generación. En el Anexo Nº 03 se encuentran resumidos los artículos que definen el comportamiento de las unidades generadoras y sus elementos de control. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 2 3

24 7 A n t e c e d e n t e s y C o n s i d e r a c i o n e s d e l E s t u d i o 7.6 Modelos de Carga de Alimentadores Para la modelación dinámica de las cargas de alimentadores y ante el desconocimiento que existe en su comportamiento dinámico se ha decidido utilizar el modelo que indica la NT en las disposiciones transitorias definidas en el Capítulo Nº9, en el artículo 9-16, y que indica lo siguiente: Para efectos de lo dispuesto en el Título 6-2 de la presente NT, y en el caso que la Empresa no disponga de información de la variación de la demanda con la frecuencia, en el estudio de EDAC se deberá utilizar la siguiente expresión: Donde: P : Demanda a frecuencia F1 0.8 : Factor en por unidad que representa la parte de la demanda sensible a la frecuencia F 1 : frecuencia mínima de acuerdo al transitorio de frecuencia K f : Factor para representar la variación de la carga con la frecuencia igual a 1.5. Cabe destacar que el modelo propuesto en la NT sólo presenta sensibilidad de la carga con la frecuencia, pero no con la tensión. 7.7 Herramientas de Simulación Los estudios aludidos consideran realizar sendas simulaciones estáticas y dinámicas del sistema eléctrico de Edelmag. Para tales efectos, tanto en lo referente a estudios de flujos de potencia, cortocircuitos, coordinación de protecciones como a estudios dinámicos, se utilizará el programa Power Factory Versión de GmbH (u otra superior), software de amplio uso en el sector eléctrico chileno. Para ello se empleará la más completa modelación del sistema eléctrico de Punta Arenas existente en la actualidad, cuya topología para el SM se indicó en términos gráficos en la figura Nº2. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 2 4

25 8 E s t á n d a r e s O p e r a c i o n a l e s 8 Estándares Operacionales Las evaluaciones se efectúan mediante estudios estáticos y dinámicos, estos últimos por la presencia de contingencias en los sistemas de transmisión. Los estándares se medirán para estado de operación en estado normal (estudios estáticos) y distintos del estado normal, es decir, para estados de alerta y de emergencia (estudios dinámicos). Por otro lado, el estado operativo que debe alcanzar el sistema debe estar en regla con los estándares operacionales establecidos por la NT de SyCS. El cumplimiento se debe presentar tanto para el régimen transitorio como para el permanente, luego de ocurrida la falla. A continuación se describen con mayor detalle el estándar que se debe cumplir. 8.1 Estándares para Estados Operacionales La NT establece en el artículo 5.5 que: Los estándares de SyCS serán aquellas exigencias aplicables a la operación de los SM, en función del estado en que se encuentra operando el SM, conforme a la siguiente agrupación: a) Estado Normal, b) Estado de Alerta, y c) Estado de Emergencia. A continuación se resume los estándares definidos por la NT en cada estado operativo del SM y que resulten de importancia en la elaboración de este informe Estándares en Generación y Transmisión para Estado Normal y Alerta. Artículo 5-29 El SM deberá operar en Estado Normal con todos los elementos e instalaciones disponibles, y adecuados márgenes y reserva de potencia reactiva en las unidades generadoras, para controlar que la magnitud de la tensión en régimen permanente en las barras del SM esté comprendida entre 0,94 y 1,06 por unidad. Artículo 5-30 En Estado de Alerta, la Empresa deberá controlar que la magnitud de la tensión en régimen permanente en las barras del SM esté comprendida entre 0,92 y 1,08 por unidad. Artículo 5-31 La frecuencia nominal de cada SM es 50 [Hz], ante lo cual la Empresa deberá adoptar todas las medidas posibles para que ésta permanezca constante, aceptándose en condiciones de operación normal y régimen permanente variaciones de ± 1,0%, esto es, un valor mínimo de 49,50 [Hz] y un valor máximo de 50,50 [Hz]. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 2 5

26 8 E s t á n d a r e s O p e r a c i o n a l e s Límites de Transmisión en Estado Normal y Estado de Alerta Artículo 5-32 La Empresa determinará la Capacidad de Transmisión en Régimen Permanente de cada Elemento Serie del SM a partir del Límite Térmico o máxima corriente admisible, según corresponda, el Límite por Regulación de Tensión y el Límite por Contingencias. Los Elementos Serie se operarán manteniendo la corriente transportada en un valor equivalente inferior o igual al 100% de la Capacidad de Transmisión en Régimen Permanente, tanto en Estado Normal como en Estado de Alerta. Los equipos transformadores podrán operarse por sobre dicho límite, siempre y cuando dicha sobrecarga sea factible y sus efectos pueden ser controlados por la Empresa Estándares de Recuperación Dinámica en Estado Normal y Estado de Alerta Artículo 5-34 En Estado Normal o Estado de Alerta, y en condiciones inmediatamente posteriores a una Contingencia Simple, el personal a cargo de las instalaciones podrá operar los Elementos Serie de Instalaciones de Transmisión manteniendo la corriente transportada en un valor inferior al límite de sobrecarga admisible de corta duración definido por la Empresa. Para la definición del anterior límite, se deberá considerar como condición inicial de operación previa a la Contingencia Simple, aquella condición de operación más probable entre las condiciones de operación capaces de producir la sobrecarga más severa. Artículo 5-35 En Estado Normal frente a la ocurrencia de una Contingencia Simple, el SM deberá mantenerse transitoriamente estable y con una adecuada recuperación dinámica de las variables eléctricas, utilizando los recursos de control y protección que estén disponibles, sin riesgo de pérdida de sincronismo o disgregación en Islas Eléctricas. En SM con generación eólica, no se deberán producir pérdidas de sincronismo ante eventos de Contingencia Simple que comprendan la desconexión de una o más instalaciones eólicas por actuación de sus protecciones. Artículo 5-39 Luego de ocurrida una Contingencia Simple, el SM deberá presentar una amortiguación positiva de todas las oscilaciones electromecánicas Estándares en Generación y Transmisión para Estado de Emergencia Artículo 5-46 El SM deberá operar en Estado de Emergencia, con uno o más elementos de Instalaciones de Transmisión y compensación de potencia reactiva indisponibles, para lo cual la Empresa deberá controlar que la magnitud de la tensión en régimen permanente en las barras del SM esté comprendida entre 0,90 y 1,10 por unidad. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 2 6

27 8 E s t á n d a r e s O p e r a c i o n a l e s Artículo 5-47 El control de las tensiones del SM dentro de la banda de variación permitida deberá efectuarse manteniendo la potencia reactiva de las unidades generadoras dentro del Diagrama PQ, hasta un límite del 100% de la capacidad máxima en forma permanente. Este límite deberá mantenerse tanto en la región de sobreexcitación como de subexcitación para cumplir con los niveles de tensión especificados Límites de Transmisión en Estado de Emergencia Artículo 5-48 Para el SM operando en Estado de Emergencia y ante la ocurrencia de una Contingencia Simple, el personal encargado del despacho coordinará la operación del SM considerando como Capacidad de Transmisión en Régimen Permanente aquellos valores correspondientes al Límite Térmico de cada Elemento Serie de Instalaciones de Transmisión. Artículo 5-49 El personal encargado del despacho deberá adoptar todas las medidas posibles para que la frecuencia permanezca constante, aceptándose en régimen permanente variaciones de ± 3,0%, esto es, un valor mínimo de 48,5 [Hz] y un valor máximo de 51,5 [Hz]. I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 2 7

28 9 E v a l u a c i ó n d e l o s L í m i t e s d e T r a n s m i s i ó n 9 Evaluación de los Límites de Transmisión Las evaluaciones que siguen y sus resultados tendrán una validez para el periodo , que corresponde al periodo analizado. En lo que sigue se evalúan los 3 tipos de restricciones, para cada una de las instalaciones definidas en el punto 4.1.4: Capacidad térmica de las instalaciones. Regulación de tensión con tensiones entre 0,94 y 1,06 p.u., y Estabilidad transitoria 9.1 Línea de Transmisión 66 kv Como fuera mencionado con anterioridad esta instalación en rigor está conformada por una línea de simple circuito energizada en 66 kv de una longitud de 8,15 km, que en los extremos cuenta con dos transformadores, uno de 66/11,5 kv y otro de 66/13,2kV que permiten conectarse a las barras de Tres Puentes y Punta Arenas respectivamente. A partir del año 2013 aumentará al doble la capacidad de transformación de cada extremo de la línea, esto es, de 33 MVA a 66 MVA. Dado que los tres elementos se encuentran conectados en serie, se puede considerar que corresponden a una sola instalación, que para este estudio denominaremos Línea de Transmisión en 66 kv, donde el límite de transmisión del conjunto estará determinado por el elemento que posea la menor capacidad individual. Para las distintas evaluaciones, la literatura 2 indica que los tipos de limitaciones que pueden afectar una línea de transmisión están relacionadas directamente con la longitud de la línea, tal que en general se cumple que: Longitudes de línea entre 0 a 80 km : Imperan Límites Térmicos Longitudes de línea entre 80 a 320 km : Impera Regulación de Tensión Longitudes de línea sobre 320 km : Impera los Límites de Estabilidad De acuerdo con esta separación de efectos, la línea de transmisión en 66 kv de 8,15 km estará mayormente condicionada a poseer una limitación por Límites Térmicos. No obstante, de igual forma se evaluarán los tres tipos de limitaciones. 2 Power System Stability and Control, Prabha Kundur I n f o r m e T é c n i c o P á g i n a 2 8

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