PARQUE EÓLICO TALINAY PONIENTE

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1 ENEL GREEN POWER CHILE PARQUE EÓLICO TALINAY PONIENTE Estudio de Coordinación de Protecciones Proyecto EE Informe Técnico EE-ES Revisión C Power System Studies & Power Plant Field Testing and Electrical Commissioning ISO9001:2008 Certified 28/01/2015

2 Este documento EE-ES RC fue preparado para ENEL GREEN POWER por Estudios Eléctricos. Para consultas técnicas respecto del contenido del presente comunicarse con: Ing. Alejandro Musto Coordinador Dpto. Estudios Ing. Javier Vives Departamento de Estudios Este documento contiene 85 páginas y ha sido guardado por última vez el 28/01/2015 por Javier Vives, sus versiones y firmantes digitales se indican a continuación: Rev Fecha Comentario Realizó Revisó Aprobó A 03/11/14 Informe final para revisión. JV AM FL B 06/01/15 Se contemplan observaciones al estudio JV AM FL C 28/01/15 Informe Final JV AM FL escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 2/85

3 Índice 1 RESUMEN EJECUTIVO DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE PROTECCIONES PE Talinay Redes aledañas ESCENARIOS Y CONDICIONES DE ESTUDIO CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO VERIFICACIÓN DEL EQUIPAMIENTO Verificación de los transformadores de corriente Relación de Transformación Cálculo de Saturación CRITERIOS DE AJUSTE Barra Talinay- 220kV (S/E Talinay) Protecciones asociadas Criterios Línea 220kV Talinay Protecciones Asociadas Criterios de Ajuste Transformador Talinay Poniente - 220/33kV 66MVA Protecciones asociadas Criterios Circuitos colectores 33kV (S/E Talinay Poniente) Protecciones asociadas Criterios Transformadores de bloque 33/0,69kV 2,1MVA Protecciones asociadas Criterios Banco de condensadores 33kV (S/E Talinay Poniente) Protecciones asociadas Criterios SSAA 33kV Protecciones asociadas Criterios Acople entre barras 33kV Protecciones asociadas Criterios MODIFICACIONES A PROTECCIONES EXISTENTES Protección: ABB REL 670; Paño JL: Línea S/E Talinay Tap Off Talinay 220kV Cambio TTCC de 300/1A a 600/1A Sobrecorriente de Fase Sobrecorriente Residual Zonas de impedancia Protección: GE D60; Paño JL: Línea S/E Talinay Tap Off Talinay 220kV Cambio TTCC de 300/1A a 600/1A Sobrecorriente de Fase Sobrecorriente Residual escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 3/85

4 7.2.4 Zonas de impedancia Memoria de Cálculo Cambio TTCC de 300/1A a 600/1A Sobrecorriente de Fase Sobrecorriente Residual Módulos de Distancia VERIFICACIÓN DE LOS AJUSTES PROPUESTOS Esquema de Teleprotección Sistema de 220kV Escenario de Máxima Generación Escenario de Mínima Generación Red Interna Operación Normal: Acoplamiento Abierto Operación Transitoria: Acoplamiento Cerrado CONCLUSIONES ANTECEDENTES escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 4/85

5 1 RESUMEN EJECUTIVO En el marco de la ampliación del Parque Eólico Talinay, ENEL GREEN POWER solicita realizar estudios de ajuste de protecciones y análisis de selectividad en su operación en el Sistema Interconectado Central (SIC) de Chile. Enel Green Power se encuentra desarrollando el proyecto Parque Eólico Talinay Poniente, que contempla la construcción y operación de un parque eólico de 60,4MW, compuesto por 32 aerogeneradores Vestas V90 de 1,8 y 2 MW, cuya fecha de conexión al Sistema Interconectado Central (SIC) de Chile está prevista para Diciembre de El proyecto será ubicado entre los kilómetros 350 y 380 de la ruta 5 norte, hacia el poniente, con los 32 aerogeneradores distribuidos en un polígono que corresponde a la ampliación poniente del actual parque eólico Talinay; el cual se encuentra en servicio desde mediados del año El punto de vinculación es la barra existente de 220kV de la subestación Talinay, por lo que inyectará potencia al SIC a través del tap-off presente en el circuito 2 de la línea Pan de Azúcar Las Palmas, tramo Don Goyo Las Palmas. El estudio pretende definir los ajustes de las protecciones de la red interna del parque y la verificación de los ajustes de las instalaciones de 220kV, así como también analizar las posibles afecciones en la selectividad de las protecciones existentes y enunciar los cambios requeridos para lograr un esquema coordinado del sistema de protecciones. Del estudio aquí presentado y junto con los análisis estáticos y dinámicos documentados en el informe EE-ES se encuentra que: Sistema 220kV Debido a la mayor inyección de potencia en el nodo Talinay 220kV por el ingreso del PE Talinay Poniente debe modificarse la corriente primaria del TC asociado a la línea de transmisión Talinay-Tap off. El mismo posee arrollamientos de 300A (actual) y 600A proponiéndose la modificación a la relación 600/1A. En función de esto se reajustan los módulos que se ven afectados por dicha modificación. En ambos relés de protección de línea, REL670 y GED60, se propone un reajuste del alcance de las zonas 3 y 5 respectivamente (manteniendo el tiempo de actuación en 0.5seg) con el fin de evitar sobrealcances sobre la línea Las Palmas Los Vilos cuando el PE se encuentra generando a plena potencia. En ambos relés de protección de línea (REL670 y GED60) se proponen cambios en el módulo de sobrecorriente de fases (51) debido al incremento de la potencia exportada escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 5/85

6 por el ingreso del PE Talinay Poniente. Además se propone una modificación del módulo de tiempo definido (50) con el fin de mantener un tiempo de paso de 300mseg con la zona 2 de las Palmas para fallas sobre la barra de Talinay 220kV. En ambos relés de protección de línea (REL670 y GED60) se proponen cambios en el módulo de sobrecorriente residual de manera de mantener un tiempo de coordinación mínimo de 300mseg entre dichas protecciones y las ubicadas en las SS/EE adyacentes (Don Goyo Las Palmas) En el relé GED60 se propone un reajuste de los alcances resistivos de fase debido a que no resultan coincidentes a los del relé del sistema 1 (REL670). Con los ajustes propuestos se logran actuaciones similares en ambos sistemas para la totalidad de las fallas analizadas. El sistema de 220kV presenta una buena coordinación para todas las fallas analizadas no requiriéndose reajustes en las protecciones ajenas a Talinay por el ingreso de los 60,4MW adicionales del PE Talinay Poniente. En los apartados 8.1 y 8.2 se resumen los tiempos de actuación de las protecciones para el conjunto de fallas analizadas Red Interna 33kV Se proponen ajustes para las protecciones a instalar en el PE Talinay Poniente. Las mismas corresponden a: o Transformador 66MVA 33/220kV o Alimentadores de 33kV o Banco de Capacitores 10MVAr o Aerogeneradores 33kV o Acoplamiento de Barras 33kV Los ajustes de las mismas buscan lograr una actuación coordinada entre el nuevo PE, el PE existente y la red sistémica. En el apartado 8.3 se resumen los tiempos de actuación de las protecciones involucradas. En el Anexo 1 Ajuste de Protecciones se encuentran detallados los ajustes propuestos para cada una de las protecciones que forman parte del estudio. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 6/85

7 2 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE PROTECCIONES A continuación se presenta el diagrama unilineal de las protecciones asociadas con la instalación a ser interconectada. Luego se presenta un diagrama esquemático de los sistemas de protección del parque y las redes aledañas junto con las tablas se resumen de las protecciones consideradas. 2.1 PE Talinay La Figura 2.2 detalla los modelos de equipos de protección a instalar en el PE Talinay Poniente - Figura Descripción del sistema de protecciones escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 7/85

8 La tabla 2.1 resume los equipos de protección involucrados. S/E Paño TTCC/TTVV Protecciones Talinay 220kV JL Línea S/E Talinay-Tap Off J2 Transformador Talinay Poniente F2 Transformador Talinay Poniente /1A 220/0.115kV 300/1A 1200/1A Sistema 1: REL 670 Sistema 2: GED60 Sistema 1: RET 670 Sistema 2: RET 670 F2 Transformador Talinay Poniente 1200/1 REF 630 Talinay Poniente 33kV F14, F15, F16, F17, F18, F19 Colectores 33kV 300/1A 33/0.11kV REF 630 FS Acople de Barras 2000/1ª 33/0.11kV REF630 SS/AA Transformador de Servicios Auxiliares - Fusible 6A Tabla Equipos de protección Talinay Poniente escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 8/85

9 2.2 Redes aledañas La Figura 2.3 detalla los modelos de equipos de protección existentes en las subestaciones aledañas al PE Talinay. Figura Descripción del sistema de protecciones escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 9/85

10 3 ESCENARIOS Y CONDICIONES DE ESTUDIO Se presentan los escenarios de demanda máxima y mínima del SIC, sobre los cuales se analizará la coordinación de protecciones. Con el fin de evaluar el desempeño del sistema de protecciones para diversas condiciones sistémicas de operación, se consideran los siguientes escenarios de estudio: Escenario de máxima generación en la zona de influencia: Corresponde a un escenario de demanda alta sistémica con transferencias maximizadas en sentido Norte-Sur. En el mismo se maximizan las corrientes de cortocircuito maximizando la cantidad de unidades térmicas en la zona norte del sistema (central Guacolda) y el despacho de los parques eólicos cercanos al punto de interconexión del nuevo proyecto. Escenario de mínima generación en la zona de influencia: Corresponde a un escenario de demanda baja sistémica donde se reduce la generación térmica al norte de Pan de Azúcar y el despacho eólico cercano al punto de interconexión del nuevo proyecto. En ambos casos, el PE Talinay (Oriente y Poniente) se considera despachado a plena potencia considerando que el sistema se encuentra actualmente operando con la inyección de hasta 90MW del PE Talinay Oriente Los siguientes unilineales muestran el resultado del flujo de potencia para ambos escenarios de estudio en la zona de influencia. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 10/85

11 G1 G3 G2 G4 G ~ G ~ G ~ G ~ CENTRAL GUACOLDA 8,30 0,12 8,30 75,0-10,8 3,290 8,30 0,83 8,34 149,0-21,5 6,705 8,30 0,12 8,30 75,0-10,8 3,290 8,30 0,37 8,31 85,0-12,3 3,461 CER N 1 Pan de Azucar 0,00-9,58 12,32 0,933 SVS 0,0 8,4 0,392 CER N 2 Pan de Azucar 0,00-10,45 SVS 0,0 9,2 0,433 12,32 0, ,49 1,039 G ~ -0,00 21,00 45,2 5,4 0,115 45,2 5,4 0,115 S/E PUNTA COLORADA S/E PAN DE AZUCAR PE TALINAY J1 J2 225,08 1,023 El Arrayán 0,0-1,2 0,003-61,7-8,8 0, ,0 10,8 93,402 MCA 0,71 1,035 0,0-1,2 0, ,48 1, ,6-12,3 0, ,2 9,3 0, ,8-12,8 0,284 3,3 1,3 0,009-34,4-8,6 0,091 0,00 0,00-44,8-16,8 0,123-44,8-16,8 0,123 PE TO WTG 11 2,0-0,1 1,747 32,99 1,000-88,3 20,3 0, ,4-27,7 0, ,6-21,4 0,388 34,7-8,4 0,091 30,90 1,030 0,71 1,030 68,0 3,3 55,299 Los Cururos I PE TP WTG 07 1,8-0,1 1,487-59,0 7,4 0, ,83 1,031 75,0-0,7 0,191 WTG 08 30,90 1,030 0,71 1,030 33,17 1,005 42,0 0,6 34,122 2,0-0,1 1, ,60 1,030 Los Cururos II Totoral Canela II 59,4 3,2 2,784 12,34 1,028 Canela 225,64 1,026 G ~ -0,1 0,1 0, ,69 1,026 59,3-3,5 0,152 18,1-7,5 16,375 CENTRAL CANELA 225,64 1,026-75,9 13,9 0, ,63 1, ,7 23,1 0, ,8-19,6 0, ,7 31,8 0, ,0 3,8 0, ,8-19,6 0, ,7 31,8 0,500-47,8 4,2 0,122-44,9-1,5 0,115 23,69 1,030 S/E LAS PALMAS 45,0 0,8 0,115 0,71 1, ,76 1,026 Monte Redondo 48,0 2,0 39,035 45,0 3,5 0, ,26 1,015 S/E LOS VILOS Load Flow Balanced Nodes Line-Line Voltage, Magnitude [kv] Voltage, Magnitude [p.u.] Branches Active Power [MW] Reactive Power [Mvar] Current, Magnitude [ka] General Load Active Power [MW] Reactive Power [Mvar] Apparent Power [MVA] Shunt/Filter Active Power [MW] Reactive Power [Mvar] Figura Escenario de máxima generación en la zona de influencia escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 11/85

12 G1 G3 G2 G4 G ~ G ~ G ~ G ~ CENTRAL GUACOLDA 8,30 0,12 8,30 150,0-8,8 85,133 8,30 0,83 8,34 149,0-8,8 83,468 8,30 0,12 8,30 149,0-8,8 84,566 8,30 0,37 8,31 CER N 1 Pan de Azucar 0,00-9,60 12,33 0,934 SVS -0,0 8,4 CER N 2 Pan de Azucar 0,00-10,47 SVS -0,0 9,3 12,33 0, ,83 1,036 G ~ -0,00 20,88-22,7 16,2 18,045-22,7 16,2 18,045 S/E PUNTA COLORADA S/E PAN DE AZUCAR J1 J2 225,30 1,024 El Arrayán 0,0-1,2 3,208-61,2-8,7 MCA 15,933 0,71 1,028 0,0-1,2 3, ,33 1,029-0,2-0,2 1, ,8 23,6 60, ,3-22,9 60, ,2 12,1 50,236 0,00 0,00 22,9 22,9-28,4-28,4 18,045 18,045 PE TALINAY -138,5 25,9 61,629 PE TO WTG 11 2,0-0,3 100, ,66 0,990-88,3 28,7 86, ,3-42,0 46,670 7,5-16,5 7, ,1-17,3 50,691 30,84 1,028 0,71 1,028 68,0 0,2 95,000 Los Cururos I PE TP WTG 07 1,8-0,2 100, ,0 13,3 90, ,74 1,035-6,5 2,3 3,090 0,71 1,028 32,70 0, ,60 1,030 30,84 1,028 42,0-2,1 95,114 Los Cururos II Totoral Canela II WTG 29 1,8-0,2 100, ,0-0,6 96,008 12,41 1,034 Canela 227,57 1,034 42,3-13,8 19,218 G ~ 227,57 1,034-0,0 0,0 0,167 CENTRAL CANELA 227,57 1,034-7,5-42,2 9,6 13,2 6,635 19, ,57 1,034 21,6-7,6 9,884-21,5-3,2 9,884 6,6-6,8 4,081 21,6-7,6 9,884-21,5-3,2 9,884 0,1 0,0 0,171 0,0-0,9 0,383 23,81 1,035 S/E LAS PALMAS -0,0 0,0 0,383 0,71 1, ,58 1,034 Monte Redondo 227,22 1,033 S/E LOS VILOS Load Flow Balanced Nodes Line-Line Voltage, Magnitude [kv] Voltage, Magnitude [p.u.] Branches Active Power [MW] Reactive Power [Mvar] Loading [%] General Load Active Power [MW] Reactive Power [Mvar] Apparent Power [MVA] Shunt/Filter Active Power [MW] Reactive Power [Mvar] Figura Escenario de mínima generación en la zona de influencia escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 12/85

13 4 CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO En las siguientes tablas se presentan para el área de interés, los niveles de cortocircuito encontrados en los escenarios de alta y baja demanda. Nodo Tensión [kv] CC Trifásico Ikss (ka) CC Bifásico Ikss (ka) CC Bifásico a tierra 3xI0 (ka) CC Monofásico 3xI0 (ka) CC Monofásico Rf = 25ohm 3xI0 (ka) Punta Colorada 220 4,13 3,37 3,35 3,50 2,62 Pan de Azúcar 220 4,39 3,42 6,05 4,60 3,01 Don Goyo 220 3,98 2,97 4,81 3,77 2,73 La Cebada 220 5,22 3,62 7,35 4,94 3,25 Las Palmas 220 6,23 4,43 7,87 5,76 3,51 Los Vilos 220 7,21 5,67 6,53 6,25 3,68 Talinay 220 4,68 3,28 4,93 3,93 2,81 Talinay Poniente 33 9,42 5,75 0,38 0,61 0,39 Talinay Oriente 33 14,97 9,43 0,21 0,33 0,23 Tabla Corrientes de Cortocircuito Escenario de mínima generación en la zona de influencia Nodo Tensión [kv] CC Trifásico Ikss (ka) CC Bifásico Ikss (ka) CC Bifásico a tierra 3xI0 (ka) CC Monofásico 3xI0 (ka) CC Monofásico Rf = 25ohm 3xI0 (ka) Punta Colorada 220 4,27 3,44 3,40 3,55 2,65 Pan de Azúcar 220 4,45 3,47 6,08 4,65 3,04 Don Goyo 220 4,08 3,03 4,87 3,82 2,76 La Cebada 220 4,74 3,52 6,84 4,83 3,20 Las Palmas 220 6,77 4,66 8,24 5,98 3,58 Los Vilos 220 7,46 5,80 6,63 6,34 3,70 Talinay 220 4,85 3,37 5,01 4,00 2,85 Talinay Poniente 33 9,60 5,80 0,36 0,57 0,37 Talinay Oriente 33 15,10 9,51 0,21 0,33 0,23 Tabla Corrientes de Cortocircuito Escenario de máxima generación en la zona de influencia escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 13/85

14 5 VERIFICACIÓN DEL EQUIPAMIENTO 5.1 Verificación de los transformadores de corriente En este apartado se presenta la descripción de los transformadores de corriente del Parque Eólico Talinay y su comportamiento ante cortocircuitos en el sistema para el análisis de saturación Relación de Transformación En función de la información contenida en los unilineales H.73.CL.W , H.73.CL.W , H.73.CL.W y el estudio de coordinación de protecciones del PE Talinay Oriente, se resumen a continuación las características de los TTCC presentes en la red: Figura 5-1. Transformadores de Corriente PE Talinay Si bien la relación actual de transformación utilizada para el TC del paño JL resulta 300/1A, debido al ingreso del PE Talinay Poniente se requiere el cambio de arrollamiento a una relación 600/1A. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 14/85

15 5.1.2 Cálculo de Saturación A partir de la información disponible en el esquema representado en la Figura 5-1, se realiza la verificación de la saturación de los transformadores de corriente proyectados. Para la realización de esta evaluación se utilizan los máximos niveles de cortocircuito reales esperados (método completo basado en un flujo de cargas previo). Como primera instancia se verifica el cumplimiento de los transformadores de corriente (TTCC) considerando que los mismos se encuentran cargados con un Burden igual al nominal. Para los casos que no se alcanza el cumplimiento en condiciones nominales se indican los niveles de Burden límite para asegurar la prestación ante tales niveles de cortocircuito. La siguiente tabla resume los niveles de cortocircuito encontrados para fallas en barras de las S/E Talinay 220kV y Talinay Poniente 33kV. 1F 2FT 2F 3F I[kA] I[kA] I[kA] I[kA] ICCFALLA Talinay 220kV 4,3 5,12 3,75 5,9 Trafo Talinay P. 220/34.5kV_66MVA_T2 0,18 0,25 0,21 0,38 Trafo Talinay 220/34.5 kv_110mva 0,26 0,38 0,3 0,59 Talinay - Central Talinay 220kV 4,08 4,57 3,64 4,96 po Linea 1 33kV 0,23 0,33 0,28 0,46 Linea 2 33kV 0,22 0,32 0,27 0,46 Linea 3 33kV 0,22 0,32 0,27 0,47 Linea 4 33kV 0,28 0,39 0,33 0,58 Linea 5 33kV 0,27 0,39 0,32 0,59 ICCFALLA Talinay Poniente 33kV 0,62 6,01 5,92 9,7 po Trafo Talinay P. 220/34.5kV_66MVA_T2 1,24 5,45 5,52 5,95 Trafo Talinay 220/34.5 kv_110mva Talinay - Central Talinay 220kV 0,39 0,87 0,87 0,86 Linea 1 33kV 0,24 0,36 0,34 0,71 Linea 2 33kV 0,23 0,35 0,33 0,71 Linea 3 33kV 0,22 0,35 0,33 0,71 Linea 4 33kV 0,28 0,43 0,41 0,9 Linea 5 33kV 0,27 0,42 0,41 0,91 Tabla 5-1: Verificación TTCC Corrientes de Cortocircuito Tal como puede observarse en la tabla precedente, los niveles máximos de cortocircuito resultan para fallas trifásicas tanto en las instalaciones de 220kV como en 33kV. La siguiente tabla detalla las máximas corrientes máximas pasantes por cada uno de los TTCC analizados. Las mismas se calculan como la sumatoria de todas las corrientes convergentes al punto de vinculación del TC menos el aporte de la propia rama a la que se encuentra vinculado el transformador. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 15/85

16 Interruptor RELÉ ASOCIADO TC In AT In BT Prestación K N Icc máx pasante Icc máx TOLERABLE Carga Límite R nominal [A] [A] [VA] [A] [A] [Ω] [VA] [Ω] K LÍMITE CCmax K REAL> K LÍMITE_CCmax 52JL Lne TLY-TapOff«REL670 - GED60» 600/1 A Nominal 30,0 8 NO SATURA 220kV 52J1 HV Side Trf 110MVA «RET 670» 300/1 A Nominal 30,0 16 NO SATURA 52J2 HV Side Trf 66MVA «RET 670» 300/1 A Nominal 30,0 17 NO SATURA 52F2 LV Side Trf 66MVA «RET670 - REF630» 1200/1 A Nominal 15,0 5 NO SATURA Feeder 1 «REF 630» 300/1 A ,33 3,33 5,0 30 Verificar Feeder 2 «REF 630» 300/1 A ,33 3,33 5,0 30 Verificar 33kV Feeder 3 «REF 630» 300/1 A ,33 3,33 5,0 30 Verificar Feeder 4 «REF 630» 300/1 A ,40 3,40 5,0 29 Verificar Feeder 5 «REF 630» 300/1 A ,40 3,40 5,0 29 Verificar CCEE 10MVAr «REF 630» 300/1 A ,09 3,09 5,0 32 Verificar Tabla 5-2: Verificación TTCC Análisis de Saturación Carga Nominal Tal como se destaca, los TTCC correspondientes a los alimentadores de las líneas de aerogeneradores y el banco de capacitores presentan saturación en caso de operar con una carga secundaria igual a la nominal. Para estos casos se define la carga límite de los mismos debiendo ser la sumatoria de las resistencias vinculadas al secundario (resistencia interna del TC, conductores, protecciones, etc.) menor o igual a este valor para evitar la saturación. Las máximas corrientes pasantes registradas se presentan para casos de fallas trifásicas. Sin embargo, tal como puede observase en la Tabla 5-1, las fallas bifásica y bifásicas a tierra también causan corrientes mayores a la máximas tolerables para los TC operando en condiciones de carga nominal. Para los casos de los TTCC de 300/1A de presentes en la red de 33kV, dado que no cumplen con las condiciones de carga nominal, se evalúan con la carga real esperada que tengan conectada a su secundario. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 16/85

17 Los detalles de las resistencias vinculadas según información proporcionada por ENEL GREEN POWER se detallan en la siguiente tabla. Elemento Resistencia Observaciones Resistencia Interna TC* 5Ω Resistencia Conductor 0.04Ω Se consideran 5m de cable de 2.5mm 2 Resistencia Protección (REF670) 0.02Ω Según manual de protección *Valor conservador supuesto Considerando dichos valores de carga se evalúan las condiciones de saturación: Interruptor RELÉ ASOCIADO TC In AT In BT Prestación K N Icc máx pasante Icc máx TOLERABLE R ct R protección R cable Carga Límite [A] [A] [VA] [A] [A] [Ω] [Ω] [Ω] [Ω] [VA] [Ω] R nominal K LÍMITE CCmax K REAL K REAL> K LÍMITE_CCmax 52JL Lne TLY-TapOff«REL670 - GED60» 600/1 A Nominal 30, NO SATURA 220kV 52J1 HV Side Trf 110MVA «RET 670» 300/1 A Nominal 30, NO SATURA 52J2 HV Side Trf 66MVA «RET 670» 300/1 A Nominal 30, NO SATURA 52F2 LV Side Trf 66MVA «RET670 - REF630» 1200/1 A Nominal 15, NO SATURA Feeder 1 «REF 630» 300/1 A ,000 0,02 0,04 3,33 3,33 5, ,5 NO SATURA 33kV Feeder 2 «REF 630» 300/1 A ,000 0,02 0,04 3,33 3,33 5, ,5 NO SATURA Feeder 3 «REF 630» 300/1 A ,000 0,02 0,04 3,33 3,33 5, ,5 NO SATURA Feeder 4 «REF 630» 300/1 A ,000 0,02 0,04 3,40 3,40 5, ,5 NO SATURA Feeder 5 «REF 630» 300/1 A ,000 0,02 0,04 3,40 3,40 5, ,5 NO SATURA CCEE 10MVAr «REF 630» 300/1 A ,000 0,02 0,04 3,09 3,09 5, ,5 NO SATURA Tabla 5-3: Verificación TTCC Análisis de Saturación Carga Real Tal como puede observarse en la Tabla 5-3, al considerarse la carga real conectada a los TTCC no se registran condiciones de saturación para las condiciones más críticas. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 17/85

18 6 CRITERIOS DE AJUSTE En este apartado se presentan los criterios generales utilizados para la coordinación de las protecciones asociadas al PE. Se indica para cada componente de interés, las protecciones asociadas y módulos utilizados, los criterios de ajuste de cada una de las funciones, y finalmente en caso que corresponda, las características de los esquemas específicos de protección (teleprotección, emisión de disparo a otros interruptores, etc). A continuación se describen las características y criterios de acuerdo a la siguiente clasificación: Barra Talinay- 220kV (S/E Talinay) Transformador Talinay Poniente - 220/33kV 66MVA Circuitos colectores 33kV Transformadores de bloque 33kV Banco de condensadores 33kV Acople entre barras principales 33kV SSAA 33kV Para la definición de los criterios más convenientes en cada caso se toman como referencia los lineamientos establecidos por el CDEC-SIC, la filosofía utilizada por el transportista local (TRANSLEC), las recomendaciones de los fabricantes de las protecciones y finalmente la literatura específica. De esta forma se pretende cumplir con los criterios generales especificados por el operador del sistema, ajustar los esquemas para que su desempeño sea similar al de los enlaces aledaños y finalmente emplear las características específicas de los relés instalados. Cabe destacar que el sistema de 220kV ya posee ajustes predefinidos agregándose generación en el nodo Talinay. Por este motivo se hará una verificación de los ajustes existentes proponiendo cambios, de ser necesario, para seguir manteniendo una correcta coordinación. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 18/85

19 6.1 Barra Talinay- 220kV (S/E Talinay) Protecciones asociadas Protección Diferencial de Barra: REB670; Módulos Utilizados: 87B, 50BF, 86B Criterios Debido a la configuración a implementar la misma deberá contemplar los siguientes paños: Paño asociado a la línea S/E Talinay-Tap Off Talinay Paño asociado al Transformador Talinay Oriente 110MVA Paño asociado al Transformador Talinay Poniente 66MVA Como alcance, se considera que la protección diferencial de barras sólo estará operando sobre los paños antes mencionados. En la protección REB670 se habilitan las siguientes funciones: Función Diferencial de Barra (87B), los ajustes del esquema diferencial de barras quedan definidos bajo los siguientes criterios: se ajustará un pick-up diferencial del 100% de la mayor corriente nominal de los TTCC que se ven involucrados en el esquema diferencial de barras (en este caso 600/1A). Este ajuste escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 19/85

20 (600 Amperes) permitirá cubrir fallas de hasta aproximadamente 210 ohms en la barra de 220 kv. Dado a que la barra en cuestión presenta un esquema simple y no prevé cambios topológicos operativos, no se encuentra necesario ajustar los módulos de verificación topológica o CheckZone. El esquema diferencial actuará sobre el relé maestro 86B, el cual a su vez dará apertura a los interruptores de los paños involucrados como se muestra en la figura de actuación del relé. p p Figura 6-1. Carácterística diferencial de barra Función de falla de interruptor (50BF) es activada por la operación de la función diferencial de barras del propio relé. Se ajustará un pick up para fallas entre fases igual al 20% de la corriente primaria del TTCC y para fallas a tierra se ajustará un pick up del 10% de la corriente nominal TTCC. Se define una etapa con temporización de 0.20 segundos, la cual dará apertura a los interruptores adyacentes de forma directa y a través del relé maestro 86B. La actuación de este módulo dará apertura a los interruptores del circuito 2, enviando un disparo transferido a las subestaciones Don Goyo y Las Palmas. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 20/85

21 6.2 Línea 220kV Talinay Protecciones Asociadas Protección de Línea: Sistema 1 REL670; Módulos Utilizados: 21/21N, 50/51, 50/51N, SOTF, 78, 50BF, 85A, 85D, WEAK INFEED. Sistema 2 GED60; Módulos Utilizados: 21/21N, 50/51, 50/51N, 78, 50BF, 85A, 85D, WEAK INFEED. Estas protecciones actúan sobre el interruptor del paño JL en conexión con el Tap-off sobre la línea Don Goyo-Las Palmas 220kV Criterios de Ajuste Para ambos relés se mantienen los criterios de ajuste actualmente implementados. En caso de detectarse cambios necesarios serán propuestos con el fin de lograr una correcta coordinación. Se destaca que estas protecciones operan con un esquema de teleprotección; a saber: REL670: posee habilitado esquema de teleprotección POTT (Sobrealcance Permisivo) en conjunto con la función Weak Infeed. La función Weak Infeed se habilita en el modo ECHO&TRIP, con el fin de respaldar fallas en la línea Don Goyo - Las Palmas Talinay 220 kv, al ser un extremo débil, deberá desconectarse en caso de recibir señales de aceleración desde el extremo Don Goyo y Las Palmas, y detectar una baja tensión en la fase o las fases falladas, según sea el tipo de falla. Se considera una condición de falla bajo el 60% de la tensión fase - fase y fase - neutro para fallas entre fases. Para fallas residuales, se considera que la función Weak Infeed operará para valores mayores a 10 kv de la tensión residual (3V0). La función Weak Infeed justifica su operación sobre todo para fallas residuales, debido a que el sistema Talinay en 220 kv se encuentra aislado de tierra, impidiendo la detección fallas a tierra en 220 kv, mirando hacia el SIC. La operación del esquema Weak Infeed estará bloqueada por la operación de la zona reversa (Z4) y zona de sobrealcance (Z2) tanto para fallas entre fases como para fallas residuales. GED60: Posee habilitado un esquema de teleprotección POTT HÍBRIDO (HYBRID POTT) con Weak Infeed y señal ECHO. El esquema POTT utiliza como zona de sobrealcance la zona 2 y como zona de detección de dirección de fallas en dirección reversa la zona 4. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 21/85

22 Según los criterios originales de ajuste, el esquema POTT/ Weak Infeed obedece a un esquema de sobrealcance con zonas específicamente ajustadas en los relés ABB REL670 y GED60. Estas zonas no emiten disparos directamente y su ajuste sobrealcanza el tramo del circuito 2 Talinay Las Palmas en 220 kv. El esquema de teleprotección POTT Híbrido incorpora, además de la operación permisiva de sobrealcance, la función Weak Infeed, como respaldo al te esquema de teleprotección POTT, la cual debe activarse bajo dos condiciones: al recibir las señales de aceleración de aceleración del esquema POTT desde los extremos Las Palmas y Don Goyo y al no ver fallas hacia adelante ni hacia atrás (es decir, no operan ni las zonas reversas ni las zonas de sobrealcance ajustadas en los relés del extremo Talinay). Al cumplirse estas condiciones el esquema Weak Infeed retorna una señal ECHO a ambos extremos remotos (Don Goyo y Las Palmas) para la operación de estas protecciones por POTT. Una tercera condición de disparo se activa si el esquema Weak Infeed se ajusta con ECHO&TRIP, enviando una señal de disparo al interruptor del mismo paño JL, al detectar condiciones de bajo voltaje (27, para fallas entre fases) y/o sobretensión residual (59N, para fallas a tierra). Cuando la falla es detectada en dirección reversa por los relés de S/E Talinay, el esquema POTT Hibrido se bloquea completamente, y asume que la falla no es en el circuito 2. Este esquema POTT Híbrido responde a la lógica intrínseca de los relés ABB REL670 y GED60. En el caso particular de la S/E Talinay, la conexión del transformador aislado de tierra en 220kV hace que el esquema POTT Hibrido sólo detecte fallas entre fases como esquema de aceleración de sobrealcance permisivo (es decir, las tres zonas de sobrealcance ajustadas en los relés de los extremos Pan de Azúcar - Talinay - Las Palmas detectan la falla, actuando el esquema POTT con aceleración de zona); por lo que frente a fallas a tierra, ya que ni las zonas de sobrealcance ni reversa de los relés ABB REL670 y GED60 operan, la función Weak Infeed actúa para el despeje de la falla desde S/E Talinay. En este caso la falla desde los extremos Las Palmas y Don Goyo se despejaría por POTT, debido al envío de la señal ECHO desde los relés de la S/E Talinay, mientras que en Talinay se despejaría por Weak Infeed, como respaldo de la función de teleprotección POTT. A continuación se presentan los diagramas RX de las zonas de distancia y módulos de sobrecorriente de los relés involucrados en Talinay. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 22/85

23 480, [pri.ohm] 420, 360, 300, 240, 180, 120, 60,0-720, -660, -600, -540, -480, -420, -360, -300, -240, -180, -120, -60,0 60,0 120, 180, 240, 300, 360, 420, 480, 540, [pri.ohm] -60,0-120, -180, -240, -300, -360, -420, -480, -540, TalinA\1\17-S1-REL670-TLY220_Actual TalinA\1\17-S2-D60-TLY220_Actual -600, Figura 6-2 Módulo 21 - Actual 480, [pri.ohm] 420, 360, 300, 240, 180, 120, 60,0-720, -660, -600, -540, -480, -420, -360, -300, -240, -180, -120, -60,0 60,0 120, 180, 240, 300, 360, 420, 480, 540, [pri.ohm] -60,0-120, -180, -240, -300, -360, -420, -480, -540, TalinA\1\17-S1-REL670-TLY220_Actual TalinA\1\17-S2-D60-TLY220_Actual -600, Figura 6-3 Módulo 21N - Actual escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 23/85

24 400, [pri.ohm] 350, 300, 250, 200, 150, 100, 50,0-600, -550, -500, -450, -400, -350, -300, -250, -200, -150, -100, -50,0 50,0 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, [pri.ohm] -50,0-100, -150, -200, -250, -300, -350, -400, -450, TalinA\1\17-S1-REL670-TLY220_Modificada TalinA\1\17-S2-D60-TLY220_Modificada -500, Figura 6-4 Módulo 21 - Propuesto 480, [pri.ohm] 420, 360, 300, 240, 180, 120, 60,0-720, -660, -600, -540, -480, -420, -360, -300, -240, -180, -120, -60,0 60,0 120, 180, 240, 300, 360, 420, 480, 540, [pri.ohm] -60,0-120, -180, -240, -300, -360, -420, -480, -540, TalinA\1\17-S1-REL670-TLY220_Modificada TalinA\1\17-S2-D60-TLY220_Modificada -600, Figura 6-5 Módulo 21N Propuesto escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 24/85

25 100 [s] Overcurrent elements (F50 - F51 - F46) IEC Curve A Ipset: 1,200 sec.a Tpset: 0, Overcurrent elements (F50 - F51 - F46) Ipset: 8,67 sec.a Tset: 0,30 s 1 0,1 220,00 kv [pri.a] TalinA\1\17-S1-REL670-TLY220_Actual TalinA\1\17-S2-D60-TLY220_Actual Figura 6-6 Módulo 50/51 (TC: 300/1A) - Actual 100 [s] 10 Overcurrent elements (F50 - F51 - F46) IEC Curve A Ipset: 0,200 sec.a Tpset: 0, ,1 220,00 kv [pri.a] TalinA\1\17-S1-REL670-TLY220_Actual TalinA\1\17-S2-D60-TLY220_Actual Figura 6-7 Módulo 51N (TC: 300/1A) Actual escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 25/85

26 100 [s] 10 PTOC 51_67 IEC Normal inverse Ipset: 0,830 sec.a Tpset: 0,240 1 PTOC 51_67 Definite time TCC Ipset: 4,340 sec.a Tpset: 0,200 0,1 220,00 kv [pri.a] TalinA\1\17-S1-REL670-TLY220_Modificada TalinA\1\17-S2-D60-TLY220_Modificada Figura 6-8 Módulo 50/51 (TC: 600/1A) - Propuesto 100 [s] 10 Overcurrent elements (F50 - F51 - F46) IEC Curve A Ipset: 0,100 sec.a Tpset: 0, ,1 220,00 kv [pri.a] TalinA\1\17-S1-REL670-TLY220_Modificada TalinA\1\17-S2-D60-TLY220_Modificada Figura 6-9 Módulo 51N (TC: 600/1A) Propuesto escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 26/85

27 6.3 Transformador Talinay Poniente - 220/33kV 66MVA Protecciones asociadas Protección de Transformador: Sistema 1 y 2, RET670; Módulos Utilizados: 87T, 50/51, 50/51N, 51G, 50BF, 81O, 81U. Estas protecciones actúan sobre los interruptores de los paños hacia el transformador 2 de la S/E Talinay, tanto en 220kV como en 33kV. Protección de Sobrecorriente: Respaldo en 33kV, REF 630; Módulos Utilizados: 50/51, 59, 27. Esta protección actúa sobre el interruptor F2 del paño hacia el transformador 2 de la S/E Talinay en 33kV. Asimismo, como se indica previamente, se prevé que el disparo los interruptores de 33kV de los transformadores sea retransmitido a los interruptores de los cables colectores. La cual dependiendo del estado del acoplador desconectará una fracción del parque o el parque completo Criterios Sistemas principales (Sistema1 y Sistema 2): Función Diferencial de Transformador (87T), la protección diferencial del Transformador (87T) es un esquema unitario que cubre el 100% del transformador en forma instantánea para fallas entre fases y fase a tierra. Se considerará un ajuste de alta sensibilidad (Idmin), para poder detectar de manera instantánea cualquier falla interna del transformador, mientras que el valor de ajuste para End Section 2 debe considerar la máxima corriente de operación posible. Para el ajuste del Slope Section 2 se contemplan los errores propios de los transformadores de corriente asociados a la protección diferencial y los errores introducidos por el cambiador de topes del transformador protegido. Para los ajustes se adoptaron las siguientes consideraciones: o El relé como elemento de protección aporta al error, considerando que éste posee una clase de precisión de 5%. o El cambiador de topes del transformador de potencia elevador se encuentra en el lado de AT. El rango del cambiador de tomas es ±10 x 1%. o El transformador de corriente de 220kV posee una relación /1A con una clase 5P20. Por lo tanto el error se considera en 5%. o El transformador de corriente de 33kV posee una relación /1A con una clase 5P20. Por lo tanto el error se considera en 5%. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 27/85

28 o Se considera un margen de seguridad del 5%. o Se considera las pérdidas en vacío del transformador a máxima tensión en P' = 10%. La peor condición de medición (sumatoria absoluta de errores) resulta 30%, de modo que la pendiente del Slope Section 2 queda definida en 30%. La segunda pendiente Slope Section 3 resulta caracterizada por restringir actuaciones de la protección diferencial ante fallas externas al transformador; para evitar la actuación no deseada debido a la posible saturación de los TTCC, conforme a las recomendaciones del fabricante de la protección, el ajuste resulta 80%. Determinado el parámetro Slope Section 2, se encuentra el umbral Idmin conforme al siguiente cálculo: Idmin = 0.5 Slope Section 2 + P = = 0. 25Inom Los parámetros End Section 1 y End Section 2 se ajustan en 1.25 y 3 respectivamente Se habilitará además: la inhibición de corrientes de inrush durante la energización (2º armónico) por fase, con un ajuste de un 15%. La restricción por 5º armónico, que sirve para estabilizar la protección diferencial ante condiciones de saturación, se ajusta con valores típicos al 30%. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 28/85

29 La protección diferencial dará apertura tanto al interruptor de 52J2 en 220 kv como a la celda incoming 52F2 en 33kV. Función Diferencial de Tierra de Transformador (87TN), dado la configuración del transformador Dyn con resistencia neutro, esta función permanece deshabilitada. Funciones de Sobrecorriente de fase (50-51), las protecciones de sobrecorriente de fase del transformador se ajustan teniendo en consideración que la curva tiempo corriente de la protección quede por debajo de la curva de daño térmico mecánico del transformador permitiendo a la vez operar con sobrecargas admisibles, las cuales quedan protegidas específicamente mediante la protección propia del transformador ante sobrecargas. Naturalmente, el tiempo de actuación de estos módulos debe considerar la coordinación de las protecciones de sobrecorriente aguas arriba (paño JL, paño J1) y abajo (Alimentadores 33kV). Para el lado de 220kV se considera como corriente de arranque un 120% de la potencia nominal máxima del transformador (66MVA) con una curva de tiempo inverso. De esta forma la corriente de arranque resulta 1,2xInTRAFO 210A. Se ajustará una curva de tiempo definido (50) con el fin de despejar fallas de alta corriente cercanas al transformador sin retardo intencional. Para el lado de 33kV se ajusta una curva con pick-up 1,2xInTRAFO de manera que coordine con las protecciones de 220kV y 33kV [s] 100 PTOC 51_67 IEC Inverse Ipset: 0,700 sec.a Tpset: 0,200 1 PIOC Ipset: 8,67 sec.a Tset: 0,00 s 0,01 220,00 kv [pri.a] ,00 kv TalinA\3\18-RET670_220kV-TrfTLY_PO Trf 66MVA TLY PO Figura 6-10 Módulo 50/51 Lado 220kV - RET670 - (TC: 300/1A) escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 29/85

30 10000 [s] RET670_33kV_TrfTLYPO IEC Inv. Ipset: 1,150 sec.a Tpset: 0, ,1 33,00 kv [pri.a] ,00 kv TalinayMT 33kV\1\21-RET670_33kV_TrfTLYPO Trf 66MVA TLY PO Figura 6-11 Módulo 51 Lado 33kV - RET670 (TC = 1200/1A) Funciones de Sobrecorriente residual (51N-50N), del lado de 220kV se ajustará la función de sobrecorriente residual instantánea y temporizada (50N/51N), de manera de detectar fallas a tierra en el primario del transformador de poder. Tendrá un ajuste para la corriente temporizada residual del 20%, mientras que para la función de sobrecorriente residual instantánea, tendrá un ajuste de 4 veces la corriente nominal del transformador de poder. Funciones de Sobrecorriente de neutro (51G), del lado de 33kV se ajusta el módulo 51G, el cual toma la medición del TC de puesta a tierra del transformador. Tendrá un ajuste de pick-up de 30A. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 30/85

31 10 [s] PTOC 51N67N IEC Inverse Ipset: 0,200 sec.a Tpset: 0,050 1 PIOC Ipset: 2,33 sec.a Tset: 0,00 s 0,1 0,01 220,00 kv [pri.a] ,00 kv TalinA\3\18-RET670_220kV-TrfTLY_PO Figura 6-12 Módulo 50/51N Lado 220kV - RET670 - (TC: 300/1A) 100 [s] PTOC 51N67N IEC Inverse Ipset: 0,100 sec.a Tpset: 0, ,1 33,00 kv [pri.a] 1000 TalinayMT 33kV\1\21-RET670_33kV-TrfTLY_PO Figura 6-13 Módulo 51G Lado 33Kv RET670 - (TC = 300/1A) escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 31/85

32 Función de falla de interruptor (50BF), Interruptor 52J2. o El módulo se activa por la operación de todas las funciones que dan disparo al interruptor. o Operación de los relés REL670 o GED60, asociados al Paño JL del Tap Off en 220 kv tanto para fallas entre fases y fallas a tierra. o Operación del relé REF630 asociado a la celda F2 Incoming del Switchgear 33kV. Se ajustará un pick up para fallas entre fases en ambos relés del 120% de la corriente nominal del transformador, mientras que de un 20% para fallas a tierra. Se ajustará una etapa de retrip al mismo interruptor y una segunda etapa de 0.20 segundos, que dará apertura un relé auxiliar (86B), el cual a su vez dará trip al interruptor JL en 220 kv y la celda de 33kV. Se aplicará un criterio de detección por corriente y contacto. Ajuste de Fase, I pick-up = 1,2 I n Ajuste operación residual, I pick-up = 0,2 I nomtc Tiempo de insistencia = 0s Tiempo de operación = 0,2s Descripción de criterios para ajuste de módulos activos del sistema de respaldo en el lado de 33kV (REF 630): Funciones de Sobrecorriente de fase (50, 51), estos módulos se ajustan de forma equivalente a los módulos de sobrecorriente de la protección diferencial del transformador. De esta forma la protección REF630 opera como respaldo sin retardos intencionales. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 32/85

33 10000 [s] REF Incoming PO IEC Inv. Ipset: 1,150 sec.a Tpset: 0, ,1 33,00 kv [pri.a] TalinayMT 33kV\1\22-REF Incoming PO Trf 66MVA TLY PO Figura 6-14 Módulo 51 Lado 33Kv REF630 - (TC = 1200/1A) Función de Sobretensión de Fases (59), se ajusta de manera de operar cuando la tensión supera el 120% de la nominal con un retardo de 2 segundos. Función de Subtensión de Fases (27), se ajusta de manera de operar cuando la tensión desciende por debajo del 70% de la nominal con un retardo de 5 segundos. Este módulo será utilizado como alarma. Función de Subfrecuencia (81U), se ajusta de manera cumplir con las especificaciones de la NTSyCS para parque eólicos en su artículo 3-9. Se ajusta en 47.5Hz con una temporización de 200mseg. Según el fabricante, los aerogeneradores se desconectan en 47Hz@0.2seg. Función de Sobrefrecuencia (81O), se ajusta de manera cumplir con las especificaciones de la NTSyCS para parque eólicos en su artículo 3-9 donde se indica la condición de desconexión forzada a partir de los 51.5Hz. Se ajusta en 51.5Hz sin retardo intencional para la operación. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 33/85

34 6.4 Circuitos colectores 33kV (S/E Talinay Poniente) Protecciones asociadas Protección de alimentador: Sistema único, REF630; Módulos Utilizados: 50/51, 50/51N Esta protección actúa sobre el interruptor correspondiente a la salida colectora en cuestión. Se destaca que el mismo no posee medición direccional de corriente ni de neutro sensible Criterios Funciones de Sobrecorriente de fase (51), el módulo de tiempo dependiente (51), se define con un pick-up de arranque de aproximadamente 120% de la corriente máxima de carga, considerando las tensiones en la barra de 33kV en 0.9p.u.de su valor nominal. El tiempo de actuación de estos módulos debe considerar la coordinación de las protecciones presentes en la red interna del parque eólico. Siendo que existen casos en donde el aporte al cortocircuito puede resultar bajo (pocas unidades en servicio) se prevé que la apertura del interruptor del transformador 33kV retransmita el disparo de modo que pueda asegurarse la operación en los casos de actuación por respaldo. 100 [s] REF630 - F1 IEC Inv. Ipset: 1,090 sec.a Tpset: 0, ,1 33,00 kv [pri.a] TalinayMT 33kV\2\23-REF630 - F1 Figura 6-15 Ajuste Protección de sobrecorriente de colectores - (TC = 300/1A) escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 34/85

35 Funciones de Sobrecorriente de tierra (50N-51N), la coordinación de estos módulos sólo se realiza para que coordinen con las protecciones internas del parque. Resulta importante destacar que el aporte de corriente homopolar en sentido Colector Barra se encuentra dado por el aporte de las capacidades a tierra de los cables que conforman la red interna. Vale aclarar que las magnitudes de las corrientes de cortocircuito a tierra prácticamente no varían para fallas en distintos puntos de la red interna y con distintas impedancias de falla, esto se debe a la presencia de la impedancia de tierra en el neutro del transformador principal. 100 [s] 23-REF630 - F1 IEC Inv. Ipset: 0,050 sec.a Tpset: 0, ,1 33,00 kv [pri.a] 1000 TalinayMT 33kV\2\23-REF630 - F1 Figura 6-16 Ajuste Protección de sobrecorriente de neutro de colectores - (TC = 300/1A) escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 35/85

36 6.5 Transformadores de bloque 33/0,69kV 2,1MVA Protecciones asociadas Protección de sobrecorriente: Sistema único, Módulos Utilizados: 50, 51, 50N, 51N Criterios Se propones ajustes de las protecciones para el lado de AT de los transformadores de bloque de manera que protejan a los transformadores de 2.1MVA del parque eólico y resulten coordinadas con las protecciones de los cables colectores. Módulo 50/ [s] 100 Transformador de Bloque Srat: 2,10 MVA uk: 7,90 % WTG_33kV IEC extremly inverse Ipset: 0,420 sec.a Tpset: 0, ,1 26-WTG_33kV Ipset: 7,00 sec.a Tset: 0,05 s 0,01 33,00 kv [pri.a] Terminal(25)\Cub_3\26-WTG_33kV Transformador de Bloque Figura 6-17 Ajuste Protección de sobrecorriente de fase de los transformadores de bloque escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 36/85

37 Módulos 50/51N 1000 [s] 100 Transformador de Bloque Srat: 2,10 MVA uk: 7,90 % WTG_33kV IEC inverse Ipset: 0,078 sec.a Tpset: 0, WTG_33kV Ipset: 1,95 sec.a Tset: 0,10 s 0,1 0,01 33,00 kv [pri.a] Terminal(25)\Cub_3\26-WTG_33kV Transformador de Bloque Figura 6-18 Ajuste Protección de sobrecorriente residual de los transformadores de bloque 6.6 Banco de condensadores 33kV (S/E Talinay Poniente) Protecciones asociadas Protección de sobrecorriente: Sistema único, REF630; Módulos Utilizados: 50, 51, 59, 60 Estas protecciones actúan sobre el interruptor presente en su mismo paño Criterios Funciones de Sobrecorriente de fase (50-51), el módulo de tiempo dependiente (51), se define con un pick-up de arranque del 120% de la corriente nominal del banco (175Apri) con una característica de tiempo inverso. El módulo de tiempo independiente (50) se ajusta considerando valores típicos de 10 veces la corriente nominal y un retardo de 200ms para permitir la fusión completa del/os fusibles asociados a una fracción del banco en falla. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 37/85

38 100 [s] REF630 - CAP IEC Inv. Ipset: 0,700 sec.a Tpset: 0, REF630 - CAP Ipset: 5,83 sec.a Tset: 0,04 s 0,1 0,01 33,00 kv [pri.a] TalinayMT 33kV\9\25-REF630 - CAP Figura 6-19 Ajuste Protección de sobrecorriente de fase - Banco de Capacitores - (TC = 300/1A) Función de Sobrecorriente de Tierra (50N/51N), se habilitan de manera que coordinen su operación con las protecciones en 33kV frente a fallas a tierra. La sobrecorriente temporizada en un valor de 30A. La característica instantánea ajustará a un valor de 4 veces la corriente nominal del Banco de Condensadores. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 38/85

39 100 [s] REF630 - CAP IEC Inv. Ipset: 0,100 sec.a Tpset: 0, REF630 - CAP Ipset: 2,33 sec.a Tset: 0,05 s 0,1 0,01 33,00 kv [pri.a] TalinayMT 33kV\9\25-REF630 - CAP Figura 6-20 Ajuste Protección de sobrecorriente residual - Banco de Capacitores - (TC = 300/1A) Función de Sobretensión (59), se propone un módulo de detección de sobretensión fasefase que desconecte el banco ante condiciones de tensión que puedan afectar al banco. Se recomienda una etapa de tiempo definido con arranque de Vpick-up = 110% Un y retardo Tdelay = 1 seg. Se destaca que esta función deberá posteriormente ser coordinada con los esquemas de control previstos para el banco. Función de Desbalance de Neutros (60), este módulo operará ante condiciones de desbalance entre los neutros de alguna de las etapas del banco como producto de una falla incipiente en alguno de los capacitores. Siendo este módulo propio del banco y que no requiere un análisis de selectividad, los ajustes del mismo son finalmente provistos por el fabricante del banco. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 39/85

40 6.7 SSAA 33kV Protecciones asociadas Fusible MESA Schneider, 6,5A Criterios Se considera una curva de un fusible Estándar de 6.3A [s] 100 Fuse_SSAA 6.3A ,1 0,01 33,00 kv [pri.a] TalinayMT 33kV\8\Fuse_SSAA Figura 6-21 Fusible SSAA 6.8 Acople entre barras 33kV Protecciones asociadas Protección de sobrecorriente: Sistema único, REF630; Módulos Utilizados: 50, 51, 50N, 51N Esta protección actúa sobre el interruptor de acople entre las secciones de barras correspondientes a los PE Talinay Oriente y Poniente 33kV. escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 40/85

41 6.8.2 Criterios Funciones de Sobrecorriente (50-51/50N-51N). Debido a las posibles configuraciones que puede adoptar la red, los ajustes de estos módulos resultan similares a los proyectados para los transformadores 220/33kV. Esto implica que ante la operación a barras acopladas la falla de una sección afectará a la otra. Dado que esta configuración no corresponde a una condición habitual no se encuentra conveniente prever retardos mayores en las protecciones de los transformadores y colectores para contemplar una actuación selectiva de las protecciones de acople. 100 [s] 27-REF630 - Acoplamiento IEC Inv. Ipset: 1,830 sec.a Tpset: 0, ,1 33,00 kv [pri.a] TalinayMT 33kV\T1.3(3)\27-REF630 - Acoplamiento Figura 6-22 Módulo 51 Acoplamiento - (TC = 2000/1A) escrito de ESTUDIOS ELECTRICOS S.A. 41/85