Agenda. 1. Reseña Técnica. El Problema a Resolver. 2. Características del Sistema EPM. 3. Implementación de la Solución. Cálculos de Diseño EPM

Transcripción

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2 Agenda 1. Reseña Técnica. El Problema a Resolver 2. Características del Sistema EPM 3. Implementación de la Solución Cálculos de Diseño EPM Bobina Limitadora. Construcción Características Técnicas 4. Análisis de Información. Diseño de la Solución 5. Instalación Equipos 6. Seguimiento de la Solución Implementada 7. Resultados y Conclusiones 8. Anexo. Norma de Instalación

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4 Magnitud (%) Voltaje en las tres fases Reseña Técnica Problema a Resolver: SAGS de Voltaje Sags Trafo 1 Envigado Duración(seg) Tiempo

5 Tiempo [S] Reseña Técnica Problema a Resolver: Coordinación de Protecciones CURVAS DE AJUSTE RELE DPU 2000-R RELE: I>>1 RELE: I>>2 Series8 RELE I>> 3 Series4 Time Time Corriente[A] 10000

6 Porcentaje acumulado Características del Sistema EPM Subestaciones: Impedancia Propia de la Fuente Zpropia (Ohmios) Zpropia (Ohmios) Z propia (Ohmios)

7 Implementación de la Solución Cálculo de Diseño: Bobina Limitadora 9 VL 4 VL Zbobina para Vbarrade0.9 Zbobina para barrade Icc1φ 3Icc1φ

8 Implementación de la Solución Cálculo de Diseño: Bobina Limitadora

9 Implementación de la Solución Cálculo de Diseño: Voltajes en la barra y corrientes de cto-cto por fallas a ½ km sin bobina Voltajes y corrientes para Xbobina = 0 Ohmios I cto mono (ka) icorto_trifasico voltaje_barra_falla_mono voltaje_barra_falla_trifasica V90% V70% Nivel de corto monofásico subestación (ka)

10 Implementación de la Solución Cálculo de Diseño: Voltajes en la barra y corrientes de cto-cto por fallas a ½ km con bobina de 1 Ω Voltajes y corrientes para Xbobina = 1.0 Ohmios I cto mono (ka) icorto_trifasico voltaje_barra_falla_mono voltaje_barra_falla_trifasica V90% V70% Nivel de corto monofásico subestación (ka)

11 Implementación de la Solución Cálculo de Diseño: Voltajes en la barra y corrientes de cto-cto por fallas a ½ km con bobina de 2 Ω Voltajes y corrientes para Xbobina = 2 Ohmios I cto mono (ka) 2.00 icorto_trifasico voltaje_barra_falla_mono voltaje_barra_falla_trifasica 1.00 V90% V70% Nivel de corto monofásico subestación (ka)

12 Corriente de cto cto mono (ka) Características del Sistema EPM Cálculo de Diseño: Bobina Limitadora Efecto de la bobina limitadora en la Cte-Cto para bobina de 2 Ω situada a ½ km I cto mono (ka) I cto mono sin bobina (ka) Distancia falla (km)

13 Implementación de la Solución Bobina Limitadora: Construcción Fabricante RYMEL

14 Implementación de la Solución Bobina Limitadora: Construcción

15 Implementación de la Solución Bobina Limitadora: Características Técnicas Tensión nominal 7,62 KV Tensión máxima del sistema 15 KV Corriente nominal 50 Amperios Reactancia 2,2 J ohm. Inductancia 5,83 mh. Aumento de temperatura sobre el ambiente 60/65 C Aceite/cobre Nivel de aislamiento 35 KV Duración de la corriente de cortocircuito térmica 2 segundos Corriente de falla de cortocircuito nominal 3 KA Tipo de aislamiento Ao Tipo de refrigeración Aceite Mineral Bil 95 KV Conexión Una Fase Tipo de Montaje En poste

16 Análisis de Información Diseño de la Solución: SAGS en el Sistema EPM

17 Análisis de Información Diseño de la Solución: SAGS en el Sistema EPM Utilizando la información del Sistema de Gestión de la Calidad de la Potencia Eléctrica, SGCPE, se tomarán los informes de los SAGs de las subestaciones de Poblado, Envigado, Ancón Sur, Guayabal, San Diego, Belén, Girardota y Zamora identificadas como aquellas donde se presentan mas problemas y quejas de los usuarios, con relación a la calidad de la potencia y que además contengan porcentajes significativos de carga industrial y Comercial. S/E Trafo Icc mono Icc trifásica Sags a 6 meses (13.2 kv) Sags a 6 meses (110 kv) al 100% Sags a 6 meses (110 kv) al 85% Sag 110/ Sags 13.2 Sags objetivo A 6 meses Sags objetivo Cada mes Energia GWH -mes Guayabal T % Guayabal T % Bello T % Bello T % Envigado T % Envigado T % San Diego T % San Diego T %

18 Análisis de Información Diseño de la Solución: SAGS en el Sistema EPM S/E Trafo Icc mono Icc trifásica Sags a 6 meses (13.2 kv) Sags a 6 meses (110 kv) al 100% Sags a 6 meses (110 kv) al 85% Sag 110/ Sags 13.2 Sags objetivo A 6 meses Sags objetivo Cada mes Energia GWH - mes Ancón Sur T % Ancón Sur T % Belén T % Belén T % Zamora T % Zamora T % Giradota T % Poblado T %

19 Características del Sistema EPM Características del Barraje Seleccionado Barra de 13.2 kv del transformador 1 de la S/E Envigado Circuitos: 11 (32519 usuarios). Demanda : 13.7 MWH Potencia: 18.5 MW Longitud promedio por circuito: kms (mínimo 4.7 Km., máximo kms) 109 instalaciones industriales (31 del sector telecomunicaciones, 9 del sector salud, 69 del sector comercial Numero de SAGs: 108 CLIENTES CIRCUITO

20 Análisis de Información Criterios para la selección de Puntos Potenciales Nivel de corto mayor o igual a 5 kilo Amperios. Distancia a la fuente menor. Barraje con mayor numero de usuarios (circuitos) industriales. Ramales que alimenten varios usuarios o Transformadores. Ramales con carga menor o igual a 50 amperios para instalación de Bobinas Limitadoras.

21 Análisis de Información Selección de Puntos Potenciales Análisis Eléctrico Total Bobinas 51 Fault Tammer 39 TRAMOS POSIBLES DE INSTALACIÓN REVISIÓN CIRCUITOS ENVIGADO--R09 TRAFO 1 DATOS CORRIENTES % CAIDA DE V EN LA BARRA CLASIFICACION CIRCUITO TRAMO DISTANCIA[mt] ICC 3Ф [A] ICC 1Ф[A] FASE A FASE B FASE C 1 R Industrial R Residencial R Residencial R Residencial R Industrial R Industrial

22 Análisis de Información Diseño de la Solución Selección de Puntos Potenciales Análisis Eléctrico Total Bobinas 51 Fault Tammer 39 REVISIÓN CIRCUITOS ENVIGADO--R09 TRAFO 1 DATOS TRAMOS POSIBLES DE INSTALACIÓN CORRIENTES % CAIDA DE V EN LA BARRA CLASIFICACION CIRCUITO TRAMO DISTANCIA[mt] ICC 3Ф [A] ICC 1Ф[A] FASE A FASE B FASE C R Residencial R Comercial R09-21 X X X X X X X R Residencial R Residencial R Residencial

23 Análisis de Información Diseño de la Solución Selección de Puntos Potenciales De la aplicación MAR se extractaron los reportes de aisladeros fallados en el periodo que va de abril de 2008 a mayo de Estos reportes fueron analizados, organizados y filtrados por el Equipo de Ingeniería. Con este proceso se garantiza la unicidad de los eventos Posteriormente estos archivos en Excel fueron exportados a archivos planos (ASCCII) en un formato predefinido. Estos archivos planos fueron importados en la aplicación Geomedia, de tal forma que en una misma vista, se pudieran visualizar los resultados de CYMDIST previamente mencionados y los de MAR tal como se muestra en la siguiente diapositiva. Adicional a los resultados encontrados para la subestación Envigado también se obtuvieron resultados para las subestaciones de Ancón Sur, Guayabal, Poblado, San Diego, Bello, Zamora Y Villa Hermosa.

24 Análisis de Información Diseño de la Solución Selección de Puntos Potenciales

25 Análisis de Información Localización Final Bobinas

26 Seguimiento de la Solución Implementada Eventos Registrados en MAR CIRCUITO ELEMENTO TOTAL GENERAL R09-03 AS R09-04 AS R09-06 AS R09-07 AS R09-09 AS R09-13 AS R09-15 AS AS R09-19 AS R09-20 AS AS AS R09-22 AS R09-24 AS AS R12-03 AS R12-05 AS R12-06 AS R12-07 AS R12-10 AS02791 R12-11 AS R12-12 AS R12-13 AS TOTAL GENERAL

27 Seguimiento de la Solución Implementada Eventos Registrados en SGCPE-MAR Ejemplo: Duración Aisladero Fase 1 Fase 2 Fase 3 Estampa de tiempo. SGCPE Estampa de tiempo MAR AS01282 (R09-13) Jan-28 07:03: /28/ :14:29 AM

28 Seguimiento de la Solución Implementada Análisis Comparativo Antes y Después de la Instalación de las Bobinas Series1 Series2 Series Series Series2 Series Grafico de SAGS. Periodo Noviembre 1 de 2008 a Enero 31 de (Total SAGS: 83)

29 Seguimiento de la Solución Implementada Curvas ISOSAGS Nov. 1 de 2008 Enero 31 de 2009

30 Seguimiento de la Solución Implementada Curvas ISOSAGS Nov. 1 de 2009 Enero 31 de 2010

31 Seguimiento de la Solución Implementada Disposición Física y de Montaje de la Bobina de 50A

32 Seguimiento de la Solución Implementada Norma de instalación de la bobina de 50A

33 Seguimiento de la Solución Implementada Norma de instalación de la bobina de 50A

34 Seguimiento de la Solución Implementada Disposición Física y Montaje de la bobina de 400A

35 Resultados y Conclusiones Conclusiones y Recomendaciones La utilización de la bobina limitadora de corriente reduce los niveles de cortocircuito. La coordinación de equipos de protección se hace posible en los rangos de limitación de los niveles de cortocircuito. Los SAGS que se presentan en la barra originados por cortos agua debajo de las bobinas se limitan a rangos de magnitud entre el 80% y 90%. La vida útil de los equipos que deben soportar los altos niveles de cortocircuito se debe aumentar considerablemente. Hay que tener cuidado con los campos magnéticos de las bobinas en los puntos cercanos a estas ya que no existe confinación del mismo. La mejor solución desde el punto de vista eléctrico la constituyen las bobinas de núcleo de aire. Una posible mejora en los diseños la constituyen las bobinas con entrehierro. Se aspira a disminuir el tamaño de las bobinas de 400 A.

36 Gracias