Informe Evento Sistema Interconectado Nacional

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1 Todos los derechos reservados para XM S.A. ESP Informe Evento Sistema Interconectado Nacional Septiembre 03 de 2013, 14:03 horas Evento 01336: Desconexión de la línea Ocoa - Suria a 115 kv Gerencia Centro Nacional de Despacho Dirección Aseguramiento de la Operación Documento XM CND Octubre

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3 Contenido Objetivo 1 Evento 1 Antecedentes 1 Descripción 1 Análisis 1 Causa 1 Evaluación del desempeño de los sistemas de protección 2 Informe sobre el cálculo de la Energía No Suministrada - ENS- 2 Conclusiones 4 Acciones 4 Acciones ejecutadas 4 Acciones por ejecutar 5 Recomendaciones 5 ANEXOS 5 Referencias 7 Información básica 7 Parámetros eléctricos 7 Topología del sistema 7 Evolución de la frecuencia 8 Evolución de la potencia activa 8 Evolución de la tensión 8

4 Evento 01336: Desconexión de la línea Ocoa - Suria 115 kv Análisis de la Información de detalle 9 Registros de falla de EMSA 9 SOE de la subestación Ocoa 115 kv hacia Suria 12 Análisis del restablecimiento 12

5 Objetivo Presentar el análisis del evento ocurrido el 03 de Septiembre de 2013 a las 14:03 horas, en el cual se produjo desconexión de la bahía de línea en la subestación Ocoa 115 kv hacia Suria. Evento Antecedentes Previo al evento, por la línea de transmisión Ocoa Suria 115 kv, circulaba una potencia activa de MW hacia Suria. Descripción El 03 de Septiembre de 2013 a las 14:03 horas, se produjo la desconexión de la bahía de línea en la subestación Ocoa 115 kv hacia Suria, causado por descargas atmosféricas en la línea. Análisis Producto del análisis del evento se evidenció que: Se materializó una falla monofásica a tierra en la fase C del circuito Ocoa Suria a 115 kv, que provocó el arranque de la función de protección de sobrecorriente de tiempo inverso no direccional (ANSI 51), la cual al cabo de ms comandó orden de apertura tripolar sobre el interruptor L220 asociado a la bahía de línea en Ocoa hacia Suria. Producto de la desconexión del circuito Ocoa Suria a 115 kv, en el extremo de Ocoa, se produjo la ausencia de tensión en las subestaciones a 115 kv, Suria, Puerto López, Puerto Gaitán y La Cristalina. A los 599 ms se evidencia la ausencia de corriente a través de las tres fases del circuito Ocoa Suria a 115 kv. Causa Según el acuerdo CNO 547 y lo reportado por el agente, la causa del evento es: Como categoría de la causa: Fenómenos Naturales. Como causa detallada: Descarga Atmosférica.

6 Evento 01336: Desconexión de la línea Ocoa - Suria 115 kv 2 Evaluación del desempeño de los sistemas de protección La función de protección sobrecorriente de tiempo inverso no direccional (ANSI 51N) asociada a la bahía de línea hacia Suria, en la subestación Ocoa a 115 kv, operó correctamente. La función de protección distancia (ANSI 21) asociada a la bahía de línea hacia Suria, en la subestación Ocoa a 115 kv, operó indeseadamente al no detectar falla en el elemento protegido. Informe sobre el cálculo de la Energía No Suministrada -ENS- Tabla 1. Resumen cálculos Resolución CREG 094 de MC_EMSA (MWh) P14 P15 Demanda Entregada (DE) Pronóstico de demanda Pronóstico Nuevo de Demanda ENS para cada periodo horario 7.4 PENS para cada periodo horario 3.5% ENSM - Máximo 7.4 Figura 1. Curva de la demanda

7 Evento 01336: Desconexión de la línea Ocoa - Suria 115 kv 3 Nota: Magnitud estimada de la ENS presentada: 7.4 MWh Curvas de potencia: A continuación se anexan las curvas de potencia activa, del mercado de comercialización de EMSA, según lo establecido en la Resolución CREG 094 de Figura 2. Curva de potencia activa Periodo del evento Figura 3. Curva de potencia activa 12 periodos anteriores al evento

8 Evento 01336: Desconexión de la línea Ocoa - Suria 115 kv 4 Conclusiones Figura 4. Curva de potencia activa 12 periodos siguientes al evento 1. Se materializó una falla monofásica a tierra en la fase C del circuito Ocoa Suria a 115 kv, la cual fue despejada por la función de protección sobrecorriente direccional (ANSI 51N) implementada en la subestación Ocoa 115 kv. 2. Este evento ocasionó una Demanda No Atendida (DNA) de 1.85 MWh. 3. De acuerdo con la metodología establecida en la resolución CREG 094 de 2013, en el periodo 15 del día 03 de septiembre de 2013, se presentó para el mercado de comercialización de EMSA, una ENS de 7.4 MWh y el PENS para este período fue de 3.5 %. 4. Este evento no ocasionó excursión de la frecuencia del SIN por fuera de los rangos normales de operación. 5. Este evento ocasionó ausencia de tensión en las subestaciones Suria, Puerto López, Puerto Gaitán y La Cristalina, a 115 kv. Acciones Acciones ejecutadas No aplica.

9 Evento 01336: Desconexión de la línea Ocoa - Suria 115 kv 5 Acciones por ejecutar Se propone a EMSA revisar y solucionar la causa por la cual la función de protección distancia (ANSI 21) asociada a la bahía de línea hacia Suria, en la subestación Ocoa a 115 kv, no detectó falla en el elemento protegido. Recomendaciones No aplica. ANEXOS

10 Anexo A: Información Técnica

11 Anexo A: Información Técnica Evento Referencias Informe detallado del evento, registros de falla y SOE suministrados por EMSA. Información eléctrica y operativa del CND. Informe cálculo de la ENS. Información básica Parámetros eléctricos En la Tabla 2, se presentan los parámetros declarados en PARATEC de la línea de transmisión, a 115 kv, afectada por el evento: Tabla 2. Parámetros eléctricos de líneas de transmisión R' X' R0' X0' Longitud Nombre Ohm/km Ohm/km Ohm/km Ohm/km km Ocoa Suria 115 kv Topología del sistema En la Figura 5, se presenta el diagrama unifilar de la red eléctrica, a 115 kv, afectada por el evento, indicando los interruptores que fueron abiertos por operación de las protecciones. Figura 5. Unifilar red eléctrica a 115 kv, afectada por el evento.

12 Anexo A: Información Técnica Evento Evolución de la frecuencia Este evento no ocasionó excursión de la frecuencia del SIN por fuera de los rangos normales de operación. Evolución de la potencia activa En la Figura 6, se presenta la evolución de la potencia activa, por las líneas a 115 kv, Ocoa Suria, Ocoa Barzal, Ocoa Reforma1, Ocoa Reforma 2, Ocoa - Granada y Suria Puerto López, con datos del SCADA capturados cada 5 minutos, se evidencia que: Previo al evento, por la línea de transmisión Ocoa Suria 115 kv, circulaba una potencia activa de MW hacia Suria. Se interrumpió el flujo de potencia a través de los circuitos a 115 kv, Ocoa Suria y Suria Puerto López, entre las 14:03 horas y las 14:07 horas aproximadamente. En el mismo intervalo de tiempo, se redujo el flujo de potencia a través de los circuitos Ocoa Reforma 1 y 2 a 115 kv. Figura 6. Evolución de la potencia a través de las líneas a 115 kv, afectadas con el evento Evolución de la tensión En la Figura 7, se presenta la evolución de la tensión en las subestaciones a 115 kv, Ocoa, Suria, Puerto López y Puerto Gaitán, con datos del SCADA capturados cada 5 minutos. Debido a la resolución de los datos solo se observa un decremento en las tensiones, sin embargo, de acuerdo con la topología de la red eléctrica, durante el evento se produjo ausencia de tensión en las subestaciones Suria, Puerto López, Puerto Gaitán y La Cristalina, a 115 kv.

13 Anexo A: Información Técnica Evento Figura 7. Tensión en las subestaciones a 115 kv, Ocoa, Suria, Puerto López y Puerto Gaitán Análisis de la Información de detalle Registros de falla de EMSA Las señales análogas y las señales digitales, tomadas de los registros de falla de la bahía de línea hacia Suria, en la subestación Ocoa 115 kv, se presentan a continuación:

14 Anexo A: Información Técnica Evento Figura 8. Registro de falla en subestación Ocoa 115 kv, BL hacia Suria Figura 9. Trayectoria de impedancia vista por el loop fase-tierra del relé en subestación Ocoa 115 kv, BL hacia Suria Del análisis del registro de falla presentado en la Figura 8 y en la Figura 9, y tomando como referencia el instante en el cual inicia la falla, se evidencia que: Se materializó una falla monofásica a tierra en la fase C del circuito Ocoa Suria a 115 kv. De acuerdo con los parámetros consignados en la Tabla 2, la trayectoria de impedancias presentada en la Figura 9 y con los cálculos realizados, se pudo establecer que la falla se localizó aproximadamente, a 27.4 km de la subestación Ocoa a 115 kv.

15 Anexo A: Información Técnica Evento Luego de 33.2 ms, arrancó la función de protección de sobrecorriente de tiempo inverso no direccional (ANSI 51), la cual al cabo de ms comandó orden de apertura tripolar sobre el interruptor L220 asociado a la bahía de línea hacia Suria (ver Figura 10). A los 599 ms se evidencia la ausencia de corriente a través de las tres fases del circuito Ocoa Suria a 115 kv. La función de protección distancia (ANSI 21) no operó (ver Figura 11). Figura 10. Trip Log de la protección que comandó orden de apertura Figura 11. Trayectoria de impedancias vista por el relé distancia ANSI 21 de la subestación Ocoa, BL hacia Suria. Tomado del informe de EMSA

16 Anexo A: Información Técnica Evento SOE de la subestación Ocoa 115 kv hacia Suria En la Tabla 3, se presenta el SOE suministrado por EMSA para la subestación Ocoa a 115 kv, en donde se evidencia el arranque de las protecciones de sobrecorriente asociadas a la bahía de línea hacia Suria, y posteriormente aparece la señal de del interruptor L220 asociado a dicha bahía, indicando que éste abrió. Tabla 3. SOE reportado por EMSA, subestación Ocoa a 115 kv Hora Tiempo [ms] Subestación Bahía Elemento Descripción Estado 14:03:47,007 00:00:00,000 RTU OCOA 14:03:47,157 00:00:00,150 RTU OCOA 14:03:47,570 00:00:00,563 RTU OCOA 14:03:47,570 00:00:00,563 RTU OCOA 14:03:47,570 00:00:00,563 RTU OCOA 14:03:47,571 00:00:00,564 RTU OCOA 14:03:47,571 00:00:00,564 RTU OCOA 14:03:47,574 00:00:00,567 RTU OCOA 14:03:47,588 00:00:00,581 RTU OCOA 115 KV/Suria 115 KV/Suria 115 KV/Suria 115 KV/Suria 115 KV/Suria 115 KV/Suria 115 KV/Suria 115 KV/Suria 115 KV/Suria Interruptor L220 Interruptor L220 P_Resp Arranque Fase T P_Resp Arranque 67N L220 Polo fase R Cerrado L220 Polo fase S Cerrado L220 Polo fase T Cerrado P_Resp_Polo S Int Cerrado P_Resp_Polo T Int Cerrado Status Status Appear Appear Open Open Open Open Open Intransit Open Análisis del restablecimiento En el aplicativo HEROPE, quedó registrado el reporte de EMSA del evento y el restablecimiento de los elementos desconectados, como se indica en la Tabla 4. Tabla 4. Reporte secuencia de evento HEROPE, EMSA Subestación OCOA GAITAN GAITAN Activo BL1 OCOA A SURIA 115 kv BL1 GAITÁN - LOPEZ 115 kv GAITAN BAHIA Fecha ocurrencia 14:03 14:03 14:03 Tipo movimiento Apertura Causa Forzado externo Estado no Estado no Tipo ocurrencia Evento

17 Anexo A: Información Técnica Evento Subestación GAITAN SURIA SURIA GAITAN LOPEZ LOPEZ SURIA OCOA LOPEZ SURIA GAITAN LOPEZ GAITAN GAITAN SURIA Activo CONDENSADOR PARALELO 01 5 MVAR GAITAN CONDENSADOR PARALELO 01 5 MVAR LOPEZ - SURIA kv OCOA - SURIA kv GAITAN - LOPEZ kv BL1 LOPEZ - GAITAN 115 kv BL1 LOPEZ A SURIA 115 kv BL1 SURIA A LOPEZ 115 KV BL1 OCOA A SURIA 115 kv BL1 LOPEZ A SURIA 115 kv BL1 SURIA A LOPEZ 115 KV BL1 GAITAN - LOPEZ 115 kv BL1 LOPEZ - GAITAN 115 kv GAITAN BAHIA CONDENSADOR PARALELO 01 5 MVAR GAITAN CONDENSADOR PARALELO 01 5 MVAR LOPEZ - SURIA kv Fecha ocurrencia 14:03 14:03 14:03 14:03 14:04 14:05 14:05 Tipo movimiento disponibilidad Apertura Apertura Apertura Cierre Cierre Cierre Cierre Causa Estado no Estado no Forzado Estado no Estado no Estado no Estado no Instruccion CND Finaliza no Finaliza no Finaliza no Finaliza no Finaliza no Finaliza no Finaliza no Tipo ocurrencia Maniobra Maniobra Maniobra Maniobra Maniobra Maniobra Maniobra

18 Anexo A: Información Técnica Evento Subestación SURIA GAITAN Activo OCOA - SURIA kv GAITAN - LOPEZ kv Fecha ocurrencia Tipo movimiento disponibilidad Causa Aumento disponibilidad Finaliza no Tipo ocurrencia En las maniobras operativas de normalización de los activos desconectados durante el evento se evidencia una secuencia adecuada y una correcta aplicación del protocolo de comunicaciones por parte de los operadores del CND y EMSA.