EDP Rev: A PROYECTO LÍNEA DE TRANSMISIÓN 60 KV HUALLANACA NUEVA LA UNION Y SUBESTACIONES

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1 Página 4 1. INTRODUCCION PROYECTO LÍNEA DE TRANSMISIÓN 60 KV HUALLANACA NUEVA LA UNION Y SUBESTACIONES La nueva subestación La Unión se encuentra ubicada en el distrito de La Unión, capital de la provincia de Dos de Mayo, departamento de Huánuco. El objetivo del proyecto es dotar de suministro eléctrico a las provincias de Dos de Mayo, Huamalies, Lauricocha y Yarowilca, pertenecientes al departamento de Huánuco, las cuales serán alimentadas desde la nueva subestación La Unión 60/22.9kV, 7/9 MVA ONAN/ONAF, a través de líneas de distribución en 22.9kV. Asimismo esta subestación se interconectará al Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) a través de una línea de transmisión en 60kV Huallanca Nueva La Unión, con una longitud aproximada de km, teniendo como punto de conexión a la barra de 60kV de la subestación Huallanca Nueva 220/60/33kV, 20-24/11-13/9-11 MVA (ONAN-ONAF). Se estima que la puesta en servicio de las instalaciones del proyecto y su integración al SEIN sea para el 2014.Cumpliendo con los requerimientos del actual reglamento de transmisión, se presentan los estudios de operatividad necesarios para el ingreso de la nueva instalación, en los cuales se analizará las condiciones de operación del sistema de sub-transmisión en 60 kv y de la zona de influencia del proyecto y el impacto del incremento de demanda en dicho sistema, con la finalidad de obtener la conformidad del organismo operador del sistema eléctrico peruano (COES- SINAC) y de la empresa propietaria de la subestación Huallanca Nueva (COMPAÑÍA MINERA SANTA LUISA). A continuación se da a conocer los criterios, base informativa, metodología y resultados del análisis de flujo de potencia, cortocircuito y coordinación de protecciones en el área de influencia del proyecto. 2. OBJETIVO a) Evaluar, mediante el análisis en estado estacionario, las condiciones de operación del sistema eléctrico de la zona de influencia de la subestación Huallanca Nueva, el cual es el punto de suministro de energía eléctrica de la subestación La Unión. b) Revisar los ajustes y criterios de los sistemas de protección existentes y el calcular los ajustes de los nuevos relés a implantarse de manera que cuando ambos sistemas eléctricos operen interconectados, se tenga un sistema de protecciones que actúen bajo los principios básicos de rapidez, selectividad y confiabilidad ante eventos o perturbaciones que puedan ocurrir en la nueva topología. c) Este informe deberá ser tomado como referencia para realizar trabajos de los ajustes y pruebas de inyección secundaria en los dispositivos de protección.

2 Página 5 3. ALCANCES a) Analizar el comportamiento en estado estacionario del sistema eléctrico bajo estudio, para la fecha de puesta en servicio del proyecto (periodo de avenida del año 2014), considerando los principales proyectos de generación, transmisión y demanda a ejecutarse en el SEIN en dicho horizonte de análisis. b) Determinar los niveles de corriente de cortocircuito en la zona de influencia del proyecto para el año 2014, cuyos resultados serán utilizados para la coordinación de los dispositivos de protección. c) Revisar los ajustes del sistema de protecciones existentes en el nivel de 220 kv y 33 kv de la subestación Huallanca Nueva, a fin de garantizar la operación selectiva, entre estas y el sistema de protección de las nuevas instalaciones, ante cortocircuitos que puedan ocurrir bajo la nueva topología de la red del sistema eléctrico bajo estudio. A su vez se anexa todos los datos utilizados en el presente informe que servirán como referencia para el desarrollo de futuras actividades de ampliación y actualización del presente estudio. En el Anexo N 1 se presenta la base de datos considera en el presente estudio, como son: parámetros eléctricos de generadores, líneas de transmisión y transformadores de potencia utilizados para el ajuste de las diferentes funciones de protección habilitadas. En el Anexo N 2 se presentan los flujos de potencia del caso base (sin considerar el proyecto) para el año En el Anexo N 3 se presentan los flujos de potencia del caso proyectado (considerando el proyecto) para el año En el Anexo N 4 se presentan los niveles de corriente de cortocircuito del caso proyectado (considerando el proyecto) para el año En el Anexo N 5 se presentan los diagramas unifilares de protección de las subestaciones Huallanca Nueva y La Unión. En el Anexo N 6 se presentan los cuadros de ajustes de los relés de protección. 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1 GENERAL a) Para el ajuste y coordinación de las protecciones de sobrecorriente se ha tomado como referencia los ajustes actuales de los relés de protección de respaldo del transformador de potencia de la S.E. Huallanca Nueva presentados por la empresa CIA Minera Santa Luisa para la Actualización del Estudio de Coordinación de las Protecciones del SEIN b) Se recomienda revisar los ajustes de la protección diferencial del transformador de potencia de la subestación Huallanca Nueva, realizado por el relé SEL 387, para ello se recomienda

3 Página 6 revisar los ajustes propuestos en el ESTUDIO INTERCONEXIÓN AL SEIN DE LA MINA HUANZALA Informe Técnico N EDP-082/06 (Coordinación de las Protecciones), donde figura los ajustes de dicha protección considerando los tres devanados. 4.2 REFERIDO A LOS FLUJOS DE POTENCIA Y CORTOCIRCUITO a) Del análisis efectuado en estado estacionario para el año 2014, bajo condiciones de operación normal, la conexión de la demanda de 3.5 MW, correspondiente a la máxima demanda de la subestación La Unión, no tiene un efecto significativo sobre las condiciones de operación del sistema de subtransmisión en 60 kv de la zona de influencia de la subestación Huallanca Nueva. b) Se verificó que los niveles máximos de corriente de cortocircuito estén por debajo de la corriente de saturación de los transformadores de corriente (para las relaciones de transformación seleccionados) y de la capacidad de ruptura de los interruptores de potencia, ubicados en las subestaciones del sistema eléctrico bajo estudio. c) Ante fallas entre fases en la línea de 60kV (Huallanca Nueva La Unión) el único aporte que se tiene a las corrientes de falla proviene del sistema interconectado nacional, ya que se trata de una red radial, el extremo La Unión es considerado fuente débil. d) Ante fallas a tierra en la línea de 60kV (Huallanca Nueva La Unión) las contribuciones de corriente homopolar solo serán a través del neutro aterrado del transformador de potencia de Huallanca Nueva 220/60/33 kv, en la subestación La Unión no existirá aporte, debido a que el lado de 60kV se encuentra conectado en delta, el extremo La Unión es considerado fuente débil. 4.3 REFERIDO A LA PROTECCIÓN DIFERENCIAL DE LÍNEA a) Para ajustar la protección diferencial de línea en 60kV Huallanca Nueva La Unión se ha considerado los parámetros de susceptancia de la línea, de manera que se tome en cuenta el efecto capacitivo de la línea en los cálculos del relé. b) Se han utilizado diferentes relación de transformación de los transformadores de corriente ubicados en ambos extremos de la línea de 60kV, debido a la saturación del TC del extremo Huallanca Nueva, esto no trae problemas en el ajuste del pickup ya que el relé permite realizar la compensación de diferentes relación de TC s. 4.4 REFERIDO A LA PROTECCIÓN DE DISTANCIA a) Los ajustes actuales de los relés de protección de distancia de la línea Vizcarra Huallanca Nueva, en el extremo Vizcarra, no presentan problemas de sobrealcance para fallas en la nueva línea de 60kV (Huallanca Nueva La Unión), por lo que se consideran adecuados y se mantienen. b) La protección principal de la línea lo realizan los relés GE-L90 con la protección diferencial de línea, por lo tanto para el caso de la función de distancia de respaldo a habilitarse en el relé L90 ubicado en el extremo de Huallanca Nueva la primera zona de la protección de distancia deberá configurarse para actuar cuando se pierda la comunicación, las zonas 2 y 3 estarán permanentemente activadas.

4 Página 7 c) En la nueva línea de 60kV, el extremo de La Unión es considerado como fuente débil y como los relés GE L90 sólo cuentan con un esquema de teleprotección POTT tradicional sin weak infeed; no se habilitará ningún esquema de teleprotección por la protección de distancia en el relé L90 ubicado en el extremo de Huallanca Nueva y no se habilitará la protección de distancia en el relé L90 ubicado en el extremo de La Unión. d) Los alcances considerados para el ajuste de la protección de distancia se muestran a continuación: Zona Alcance actual Temporización Zona 1 80% XL 0 Zona 2 100% XL+20%Xt 250ms Zona 3 100% XL+50%Xt 800ms e) El criterio para realizar el ajuste del alcance resistivo del relé de distancia del extremo Huallanca Nueva es que cubra fallas bifásicas de 10 ohm y fallas monofásicas de 50 ohm a lo largo de toda la línea. f) Los interruptores de la línea Huallanca Nueva La Unión son de disparo tripolar, por lo que no se considera adecuado habilitar el recierre para la línea. 4.5 REFERIDO A LA PROTECCIÓN DE SOBRECORRIENTE a) Como resultado del análisis de selectividad de las protecciones de sobrecorriente de fases y tierra se proponen cambios de ajustes en el elemento de sobrecorriente habilitado para el lado de 220 kv del relé SCHWEITZER SEL387 (R13), asociado al transformador de potencia de la subestación Huallanca Nueva, esto debido al cambio de la topología de la red el cual contemplara el uso de los tres devanados (220, 60 y 33 kv) del transformador de potencia de dicha subestación, el resumen de ajustes propuestos se muestra en el siguiente cuadro: S.E. HUALLANCA NUEVA 220/60/33 kv Relé SEL-387 SEL-351A Ubicación Lado 220kV Trafo. 220/60/33 kv Lado 33kV Trafo. 220/60/33 kv TC 100/5 200/5 Ajustes Existentes Propuestos Existentes Propuestos Función 50/51 50/51 I > A 5.3 A TMS Curva IEC-NI IEC-NI IEC-NI IEC-NI Función 50N/51N 50N/51N I0 > 1.2 A 1.2 A 2 A 2 A TMS Curva IEC-NI IEC-NI IEC-NI IEC-NI

5 Página 8 5. DESCRIPCION DEL PROYECTO 5.1 LOCALIZACIÓN Las instalaciones del proyecto se ubican en los distritos de Huallanca, provincia de Bolognesi y La Unión, provincia de Dos de Mayo, de los departamentos de Ancash y Huánuco respectivamente, con una altitud promedio de 3500 msnm. 5.2 DESCRIPCION DE LAS INSTALACIONES DEL PROYECTO Línea de Transmisión La línea en 60 kv Huallanca Nueva-La Unión toma como punto de alimentación la S.E. Huallanca Nueva, la longitud de la línea será de km y presenta las siguientes características técnicas: Tensión nominal: Altura promedio de instalación: Frecuencia Nominal: Conductor: Número de Ternas: Estructura: Aisladores: Cable de Guarda: Puesta a tierra: 60 Kv 3500 m.s.n.m. 60 Hz AAAC 120 mm2, Aleación de Aluminio Una Torre porcelana EHS 38 mm² Electrodo cooperweld 16 mmø-2.4 m de longitud Ampliación de Subestación Huallanca Nueva La S.E. Huallanca Nueva de configuración simple barra cuenta con espacio disponible en el patio de 60kV en el cual se ha equipado la celda de salida de línea del tipo compacta, para el mejor aprovechamiento del espacio disponible. Se implementó un tablero de control, protección y medida, el cual permitirá el control y monitoreo de los equipos en 60kV, este será instalado dentro del edifico de control existente. Los servicios auxiliares fueron tomados de las salidas de reserva de los tableros existentes. El sistema de comunicación entre la S.E. Huallanca Nueva y S.E. La Unión es por fibra óptica. Implementación de la Nueva Subestación La Unión La subestación tipo exterior está ubicada en el distrito de La Unión en una superficie de 14x35 m2, el cual cuenta con: Una (01) bahía línea-transformador en 60 kv. Una (01) bahía de acometida en 22.9 kv con interruptor y seccionadores de barra. Tres (03) bahías de alimentador en 22.9 kv con recloser.

6 Página 9 La bahía de transformación es compuesto de un transformador de potencia 60±10x1.25%/22.9kV 7/9 MVA ONAN/ONAF, con regulación de tensión bajo carga. 6. INFORMACION UTILIZADA 6.1 SISTEMA ELECTRICO INTERCONECTADO NACIONAL La información del sistema eléctrico interconectado nacional fue suministrada por el organismo operador (COES-SINAC), en formato *.pfd (archivo generado por el programa Digsilent Power Factory), del cual se obtuvo la siguiente información: Modelo de red del SEIN para el año Biblioteca de los equipos con sus parámetros eléctricos, capacidad nominal de transmisión de las líneas, potencia nominal de los transformadores de potencia y generadores síncronos del SEIN. Despachos de generadores y distribución de demandas del SEIN para el año 2014, para los escenarios hidrológicos de avenida y estiaje en máxima demanda, media demanda y mínima demanda respectivamente. Equipos de compensación reactiva del SEIN. Motores síncronos y asíncronos de las plantas de algunas compañías mineras e industriales. En dicho archivo las demandas de las empresas distribuidoras están reflejadas a las barras de media tensión de las subestaciones de distribución y se especifican mediante la potencia activa y el respectivo factor de potencia. 6.2 DOCUMENTOS DE REFERENCIA Para el desarrollo del presente informe se tomaron como referencia los siguientes documentos: Informe Técnico Sección II: Subestaciones Huallanca Nueva y La Unión Línea Transmisión Huallanca La Unión 60kV y Subestaciones. Estudio de Impacto Ambiental Proyecto Línea de Transmisión Huallanca La unión 60 kv y Subestaciones. Estudio de Coordinación de las Protecciones en el Proyecto de Interconexión al SEIN de la Mina Huanzala Informe Técnico N EDP 082/06 Rev. B. Informe de análisis de flujos de potencia AP MC-G-010 Rev. D en el proyecto de la línea de transmisión 220 kv: Carhuamayo-Paragsha-Conococha-Kiman Ayllu-Cajamarca Norte-Cerro Corona-Carhuaquero. Informe de niveles de corriente de cortocircuito AP IT-E-030 en el proyecto de la línea de transmisión 220 kv: Carhuamayo-Paragsha-Conococha-Kiman Ayllu-Cajamarca Norte-Cerro Corona-Carhuaquero. Informe Final EDP-COES Actualización del Estudio de Coordinación de las Protecciones del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional Año 2010 Criterios de Ajuste y Coordinación de los Sistemas de Protección del SEIN, elaborado por el COES. 6.3 HERRAMIENTA COMPUTACIONAL Los resultados de los niveles de corriente de cortocircuito se obtuvieron mediante la ayuda del programa de análisis de sistemas eléctricos de potencia, Digsilent Power Factory Versión 14 en

7 Página 10 base a la cual se efectuaron la verificación de las impedancias vistas de los relés de distancia y la realización de los gráficos de selectividad para la protección de sobrecorriente. 7. ANALISIS DE FLUJOS DE POTENCIA 7.1 METODOLOGIA EMPLEADA Horizonte de Análisis El horizonte de análisis abarcará el año 2014 el cual corresponde a la fecha de puesta en servicio del proyecto (inicio del periodo de avenida del año 2014). Escenarios de Generación Los escenarios hidrológicos y condiciones de demanda considerados para el horizonte de análisis, son los siguientes: Máxima Demanda en Avenida. Media Demanda en Avenida. Mínima Demanda en Avenida. Máxima Demanda en Estiaje. Media Demanda en Estiaje. Mínima Demanda en Estiaje. Análisis en Estado Estacionario Para los escenarios hidrológicos y condiciones de demanda establecidos para el horizonte de análisis se simularon flujos de potencia en operación normal para verificar las tensiones de operación y niveles de carga de los transformadores de potencia, así como de las líneas de transmisión a fin de evaluar el impacto de la conexión de la subestación La Unión sobre el comportamiento en estado estacionario del sistema eléctrico bajo estudio. 7.2 CRITERIOS DE OPERACION Para la condición de operación normal del sistema eléctrico en estudio se tomarán los siguientes criterios de operación: Límites de tensión admisibles en barras: Barras con carga Barras sin carga : 5% Vn : 10% Vn Máxima capacidad de transporte de líneas y capacidad de carga de transformadores: Líneas de transmisión Transformadores de potencia : 100% de su potencia nominal : 100% de su potencia nominal Independientemente de la potencia transmitida deben estar comprendidos en el rango establecido.