INFORME TECNICO CSL IT-002

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1 Código del Proyecto: INFORME TECNICO CSL IT-002 Revisión: 2 Páginas: 12 Especialidad: Sistemas de Potencia Proyecto: ACTUALIZACIÓN DEL ESTUDIO DE OPERATIVIDAD DEL PARQUE EÓLICO TALARA PARA CONEXIÓN A SE PARIÑAS Título: CONTROL DE REVISIONES Rev. Fecha Elaborado Revisado Verificado Iniciales Firma Iniciales Firma Iniciales Firma Descripción del Cambio A 14/08/2014 WCH HCS CMF Emitido para revisión interna B 15/12/2014 WCH HCS CMF Emitido para revisión del cliente 0 22/01/2015 WCH HCS CMF 1 26/02/2015 WCH HCS CMF 2 18/03/2015 RLLM CAA CMF Emitido para revisión del cliente Levantamiento de Observaciones del COES y REP Levantamiento de Observaciones del COES y REP

2 CONTENIDO 1. CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO Descripción General Ubicación Características de la Red Niveles de Aislamiento DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES DEL PROYECTO Subestaciones S.E. Pariñas 220 kv Nueva S.E. Campana 220/30 kv Sistema de Protección Protección de Línea de transmisión Campana - Pariñas 220 kv Protección de Transformador de Potencia 220/30 kv Protección de Barra en S.E. Campana 220 kv CONCLUSIONES Conclusiones del estudio de coordinación de protecciones...11 ANEXO ANEXO N 01: Diagramas Unifilares del Proyecto. 2 de 12

3 1. CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO 1.1. Descripción General Actualmente el PE Talara y su subestación de salida Campana 220/33 kv se encuentran en operación comercial conectado al SEIN a través de la LT 220 kv a la SE Talara REP 220 kv. Sin embargo, la empresa propietaria de dicha instalación (Energía Eólica S.A.) tiene dentro de su plan de obras la conexión definitiva de éste parque eólico y su correspondiente S.E. Campana conectarse al SEIN a través de la nueva S.E. Pariñas 220 kv. Como parte de los estudios necesarios para el ingreso en operación comercial de esta conexión definitiva, se debe presentar al COES la Actualización del Estudio de Operatividad de la conexión al SEIN del Parque Eólico Talara hacia la nueva S.E. Pariñas 220 kv Ubicación El PE Talara se encuentra ubicado en el departamento de Piura, en la provincia de Talara, a una altura de 57 m.s.n.m. en las cercanías al mar, en la pampa denominada La Campana a 10 Km de la ciudad de Talara. La nueva subestación Pariñas 220 kv está ubicada en el departamento de Piura, provincia de Talara, distrito de Pariñas, a una altura de 130 m.s.n.m. La subestación existente y la proyectada nueva se emplazan políticamente tal como se muestra en el Cuadro 1 y en la Figura 1. Cuadro Cuadro de Ubicación del Proyecto Subestacion existente Región Provincia 01 Campana 220/33 kv Piura Talara Subestacion nueva Región Provincia 01 Pariñas 220 kv Piura Talara 3 de 12

4 Figura Ubicación del Parque Eólico Talara 1.3. Características de la Red Las características de la red a considerar, para todos los equipos eléctricos a utilizar en el presente proyecto se muestra en la tabla 1.5. Tabla Características de la red Parámetros Unidad SE CAMPANA SE PARIÑAS Tensión nominal de servicio kv Tensión más elevada para el material kv Tensión nominal en permanencia p.u. 0,9-1,1 0,9-1,1 Frecuencia nominal Hz Límite para desacople de grupos a la red p.u. 0,95 - Intensidad de cortocircuito 2 s ka Niveles de Aislamiento Subestación Campana 220/30 kv Tensión nominal : 220 kv Máxima tensión de servicio : 245 kv Tensión soportada 1 min. 60 Hz : 460 kv Tensión de sostenimiento a la onda de impulso 1,2/50μs : 1050 kvpico Los equipos de patio de la subestación Campana 220 kv, tienen una tensión asignada de 245 kv y BIL de 1050 kvp. 4 de 12

5 Subestación Pariñas 220 kv Tensión nominal : 220 kv Máxima tensión de servicio : 245 kv Tensión soportada 1 min. 60 Hz : 460 kv Tensión de sostenimiento a la onda de impulso 1,2/50μs : 1050 kvpico 2. DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES DEL PROYECTO El nuevo punto de conexión del Parque Eólico Talara de 30,6 MW (17 aerogeneradores de 1,80 MW) al SEIN será la nueva SE Pariñas 220 kv. La nueva subestación Pariñas 220 kv permitirá la conexión de las nuevas líneas: Talara Pariñas (L-2295) en 220 kv (Long. = 11 km) Pariñas Piura oeste (L-2248) en 220 kv (Long. = 94 km) Campana Pariñas (L-2161) en 220 kv (Long. = 1,34 km) 2.1. Subestaciones S.E. Pariñas 220 kv La S.E. Pariñas REP 220 kv es una instalación perteneciente a la empresa Red de Energía del Perú, con un patio de llaves a la intemperie y configuración de doble barra más seccionador de transferencia. En el presente proyecto se contempla bahías para las siguientes líneas: Línea: (L-2295) - SE Talara REP, hacia la SE Pariñas Línea: (L-2248) - SE Pariñas, hacia la SE Piura oeste. Línea: (L-2161) - SE Pariñas, hacia la SE Campana. A continuación se muestra la descripción de las bahías instaladas en la S.E. Pariñas 220 kv: Una (01) bahía de línea hacia la SE. Campana 220 kv, conformada por un (01) interruptor de potencia, un (01) seccionador de línea con un seccionador de puesta a tierra, un (01) seccionador para transferencia, dos (02) seccionadores de barra, tres (03) transformadores de corriente de relación / A, de 4 núcleos, con ajuste en el tap de 625 A primarios y tres transformadores de tensión de relación (220/ 3)/(0,10/ 3)/(0,10/ 3) kv. Una (01) bahía de línea hacia la SE. Talara 220 kv, conformada por un (01) interruptor de potencia, un (01) seccionador de línea con un seccionador de puesta a tierra, un (01) seccionador para transferencia, dos (02) seccionadores de barra, tres (03) transformadores de corriente de relación / A, de 4 núcleos, con ajuste en el tap de 625 A primarios y tres transformadores de tensión de relación (220/ 3)/(0,10/ 3)/(0,10/ 3) kv. Una (01) bahía de línea hacia la SE. Piura oeste 220 kv, conformada por un (01) interruptor de potencia, un (01) seccionador de línea con un seccionador de puesta a tierra, un (01) seccionador para transferencia, dos (02) seccionadores de barra, 5 de 12

6 tres (03) transformadores de corriente de relación / A, de 4 núcleos, con ajuste en el tap de 625 A primarios y tres transformadores de tensión de relación (220/ 3)/(0,10/ 3)/(0,10/ 3) kv. Una (01) bahía para el reactor de barra, conformada por un (01) interruptor de potencia, un (01) seccionador para transferencia, dos (02) seccionadores de barra. Una (01) bahía para el acople, conformada por un (01) interruptor de potencia, dos (02) seccionadores de barra, tres (03) transformadores de corriente de relación / A de 4 núcleos y seis (06) transformadores de tensión de relación (220/ 3)/(0,10/ 3)/(0,10/ 3) kv. En la Tabla se muestra el equipamiento de protección en el extremo Pariñas. Además se muestra el equipamiento de los extremos Talara REP y Piura Oeste que protegen a las líneas L-2295 y L-2248 respectivamente. Bahía Tabla Equipamiento de protección en L-2161 en extremo SE Pariñas 220 kv Subestación Tensión (kv) Relé de Protección CT VT Marca Modelo Prim. (A) Sec. (A) Prim. (kv) Sec. (kv) Línea L-2161 PARIÑAS 220 ABB RED ,10 ABB RED ,10 Línea L-2295 TALARA REP 220 PARIÑAS 220 SEL SEL411L ,10 ABB REL ,10 SEL SEL411L ,10 SEL SEL411L ,10 Línea L-2248 PIURA OESTE 220 PARIÑAS 220 SEL SEL411L ,10 SIEMENS 7SA ,10 SEL SEL411L ,10 SEL SEL411L , Nueva S.E. Campana 220/30 kv La subestación Campana, es una subestación de transformación existente perteneciente a Contourglobal, con un patio de llaves a la intemperie y configuración en doble barra. La instalación actualmente está conformada por las siguientes bahías: Una (01) nueva bahía de línea hacia la SE. Pariñas, conformada por un (01) interruptor de potencia, un (01) seccionador de línea con una seccionador de puesta a tierra, tres (03) transformadores de corriente de relación /1-1-1A, de 3 núcleos, con ajuste 6 de 12

7 Doble barra y acoplador Transformador 32 MVA Línea L-2161 Prim. Sec. Prim. Sec. ESTUDIO DE OPERATIVIDAD DEL PARQUE EOLICO TALARA E INSTALACIONES ASOCIADAS- ETAPA 2 en el tap de 600 A primarios y tres transformadores de tensión de relación (220/ 3)/(0.10/ 3) kv. Una (01) bahía de transformación en 220 kv para el transformador de 32 MVA, conformada por un transformador de potencia, tres (03) transformadores de corriente de relación /1-1-1 A, de 3 núcleos, con ajuste en el tap de 200 A primarios. Una (01) bahía de transformación en 30 kv para el transformador de 32 MVA, conformada por un (01) interruptor de potencia, un (01) seccionador de puesta a tierra y tres (03) transformadores de corriente de relación 1000/1-1-1, de 3 núcleos. Una (01) bahía de acoplamiento de 220 kv, conformada por un (01) interruptor de potencia, tres (03) transformadores de corriente de relación /1-1-1 A, de 3 núcleos, con ajuste en el tap de 300 A primarios. En el Tabla se realiza un resumen de los equipos de protección en el extremo Campana. Tabla Equipamiento de protección en SE Campana 220/30 kv Bahía Tensión (kv) Relé de Protección RTC (A) RTT (kv) Marca Modelo 220 ABB RED ,10 ABB RED ,10 Lado 220 kv Lado 30 kv ABB RET ABB REC ABB RSC Bahía Línea Bahía Línea 2 Bahía de transformación ABB REB Acoplador ABB REC Sistema de Protección Protección de Línea de transmisión Campana - Pariñas 220 kv Para la protección de la nueva línea de transmisión (L-2161), se propuso una protección principal y una protección secundaria cuyo modelo de relé a implementar será el RED de 12

8 ABB. Cada tipo de protección (principal y secundario) estará compuesta por dos relés de protección (uno en cada extremo) y presentarán un cable de comunicación por fibra óptica en cada una de ellas para realizar funciones de teleprotección. Las funciones de protección que se encuentran disponibles son las siguientes: Protección principal 87L : Protección diferencial de línea 21/21N : Protección de distancia 67N : Protección de sobrecorriente direccional de tierra 59 : Función de sobretensión 79 : Función de recierre 50BF : Protección de falla de interruptor. 68 : Función oscilación de potencial SOFT : Función cierre en falla 25 : Verificación de sincronismo Función discrepancia de polos Protección secundaria 87L : Protección diferencial de línea 21/21N : Protección de distancia 67N : Protección de sobrecorriente direccional de tierra 59 : Función de sobretensión 79 : Función de recierre 50BF : Protección de falla de interruptor. 68 : Función oscilación de potencial SOFT : Función cierre en falla 25 : Verificación de sincronismo Protección de Transformador de Potencia 220/30 kv Para la protección del transformador de potencia ubicado en la SE Campana, se ha implementado lo siguiente: Protección principal Protección diferencial de transformador 220/30 kv Para esta protección se implementa el relé RET670 ABB, dentro del cual se encuentra disponible las siguientes funciones: 87T : Protección diferencial de transformador 49 : Protección contra sobrecarga (solo alarma). 50BF : Protección de falla de interruptor. Protección de respaldo Protección de sobrecorriente - Lado 220 kv Para esta protección se implementa el relé REC670 ABB, dentro del cual se encuentra disponible las siguientes funciones: 50/51 : Protección de sobrecorriente de fases 50N/51N : Protección de sobrecorriente de tierra. 50BF : Protección de falla de interruptor. 8 de 12

9 Protección de respaldo Protección de sobrecorriente - Lado 30 kv Para esta protección se implementa el relé RSC01, dentro del cual se encuentra disponible las siguientes funciones: 50/51 : Protección de sobrecorriente de fases 50N/51N : Protección de sobrecorriente de tierra Protección de Barra en S.E. Campana 220 kv El esquema de protección diferencial de la doble barra de la S.E. Campana está compuesto por un relé REB670, al cual se llevarán todas las señales de corriente de las bahías de la S.E. Campana y adicionalmente al relé también se llevarán todas las señales de posición de interruptor de bahía y posición de los seccionadores de barra 1 y barra 2. Con toda esta información el relé deberá manejar 2 zonas de protección, tal como se muestra en la Figura 6.1: Figura Configuración del conexionado del relé REB670 La configuración de la S.E. Campana es del tipo doble barra con acoplamiento y el número de bahías son 4 en total: 2 bahías corresponden a las líneas L1 y L2 proveniente de la S.E. Talara REP y de la futura S.E. Pariñas (2da Etapa del proyecto), 1 bahía al transformador de potencia de relación 220/30 kv y una bahía de acoplamiento Protección en el acople de 220 kv Se encuentran disponibles las siguientes funciones de protección. 50/51 : Protección de sobrecorriente de fases 50N/51N : Protección de sobrecorriente de tierra. 9 de 12

10 Figura Esquema de protecciones de la zona de influencia del proyecto. 10 de 12

11 3. CONCLUSIONES 3.1. Conclusiones del estudio de coordinación de protecciones El sistema de protección prevista para las nuevas instalaciones del Parque Eólico Talara cumple con los requisitos del COES y la tecnología de los relés asegura que se tendrá un sistema de protecciones que actúa bajo los principios básicos de rapidez, selectividad y confiabilidad ante eventos o perturbaciones que puedan ocurrir bajo diferentes condiciones de operación de la red sin afectar la integridad del SEIN Referido a la Protección de línea de transmisión La protección principal de la línea se realiza a través de la función diferencial de línea 87L del relé RED670. Para los ajustes propuestos de esta función de protección se recomienda acatar lo indicado en el Documento Estudio de Coordinación de Protecciones, Subestación Pariñas 220 kv, código REP: PE-AMP13-EOLI-DO62, referencia ALSTOM: 60-EOLI-PRB-2256-PE, con fecha 24/10/2014 con el fin de uniformizar los ajustes en ambos y extremos y de esta manera evitar malas operaciones en los relés de protección. Asimismo, se habilitará la función de distancia (21) con zonas 2,3 y 4, la zona 1 se habilitará solo en el relé de Pariñas y en el relé de Campana quedará deshabilitado. Se habilitará además el esquema de teleprotección de la función de distancia, manteniéndolo bloqueado mientras esté en funcionamiento la protección diferencial; y el esquema de comparación direccional con una temporización de 200 ms. Para s funciones de protección de distancia existentes en la red de 220 kv, se recomienda mantener los ajustes actuales ya que no presentan problemas con el ingreso del nuevo proyecto, excepto en el relé SEL411L y RED670 del extremo de Talara. Tabla Ajustes propuestos de las zonas de protección del relé SEL411L en el extremo de la SE Talara Parámetros Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Dirección Forw ard Forw ard Reverse Forw ard XP1=XG1 1,15 8,05 2,88 14,58 RP1 7,64 20,35 19,13 20,35 RG1 7,64 27,27 19,13 27,27 Temp. (seg.) 0 0,25 1,5 1 (*) Los valores de impedancia se encuentran en la base de ohm-secundarios 11 de 12

12 Tabla Ajustes actuales de las zonas de protección del relé RED670 en extremo SE Talara Parámetros Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Dirección Forw ard Forw ard Forw ard Reverse X1 4,2 29,52 53,46 10,55 R1 0,478 3,36 6,12 1,19 X0 11,42 80,2 145,27 28,61 R0 2,33 16,4 29,71 5,85 RFPP 12,66 103,3 103,3 103,3 RFPE ,8 132,8 132,8 Temp. (seg.) 0 0,25 1 1, Referido a la Protección diferencial de transformador de potencia y de barra de la SE Campana Se recomienda mantener los ajustes actuales de estas protecciones que se proponen en el informe Estudio de Operatividad del Parque Eólico Talara e Instalaciones Asociadas, Estudio de coordinación de Protecciones, CSL PE02-6-IT-004, febrero 2014, referente a la primera etapa de conexión del PE Talara a la SE Talara REP. Esto mismo se detalla en el Anexo 2 del estudio de coordinación de protecciones CSL IT- 001 Rev Referido a la Protección de Sobrecorriente En las tablas 8.1 y 8.2 del estudio de coordinación de protecciones CSL IT-001 Rev1, se resalta en color verde las modificaciones que deben realizarse a los relés existentes de tal manera que se presenta buena coordinación y selectividad ante la ocurrencia de fallas en el sistema eléctrico. En el Anexo 2 del estudio de coordinación de protecciones CSL IT-001_Rev1, se encuentran las planillas de ajustes de los relés de protección de la SE Campana 220/30 kv. 12 de 12