168361005 cip analisis de falla sistema de transmision 26 enero 2011

7/25/2019 168361005 CIP Analisis de Falla Sistema de Transmision 26 Enero 2011

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Anlisis de Fallas en Sistemas de Transmisin

Todos los derechos reservados por Red de Energa del Per S.A.

1

Colegio de Ingenieros del Per

Lima, 24, 25, 26 de Enero 2011

Colegio de Ingenieros del Per

Lima 24, 25, 26 de Enero 2011


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Contenido

1. Introduccin

2. Comportamiento del Sistema Elctrico Peruano en el Corto Plazo

3. Importancia del Anlisis Fallas

4. Anomalas que afectan la operacin


2

5. Recursos para el Anlisis de Perturbaciones6. Metodologa y criterios para el Anlisis de Perturbaciones

7. Anlisis de perturbaciones - Casos Aplicativos en sistema de transmisin


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Contenido

1. Introduccin

La empresa

Operacin de Sistemas Elctricos de Potencia

Normatividad de la Operacin de Sistemas Elctricos de Potencia




3


5. Recursos para el Anlisis de Perturbaciones

6. Metodologa y criterios para el Anlisis de Perturbaciones



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La EmpresaEl Grupo Empresarial ISA



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El grupo de transmisin de energa ms grande del Per

Accionistas: Grupo ISA (60%) y EEB (40%).Empresa operadora del negocio detransmisin elctrica para el grupoempresarial ISA en el Per

La EmpresaEl Grupo Empresarial ISA en el Per


5

Accionistas: Accionistas: Grupo ISA (83%), ACCapitales del Per (17%)

Accionistas: Grupo ISA (60%) y EEB (40%)


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Colaboradores

Subestaciones

La EmpresaRed de Energa del Per


66

km de lneas

Departamentos

Beneficiados en RSE


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Contenido

1. Introduccin

La empresa






7






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Generacin Transmisin Distribucin Comercializacin

Operacin de Sistemas de PotenciaLa Industria Elctrica


8

Atender la demanda de electricidad en forma contina, para atender eldesarrollo de un pas o una regin.

El Per viene creciendo sostenidamente en los ltimos aos, y en consecuenciatambin creciendo la demanda de electricidad.


9/239

CALIDAD

SEGURIDAD

Operacin de Sistemas de PotenciaObjetivos de la Operacin de Sistemas de Potencia


ECONOMA


10/239




11/239




12/239




13/239




14/239

Plan de ExpansinHorizonte: 10 aos

Programacin de la Operacin

Largo PlazoHorizonte: 4 aos

Etapas: Mensuales

Costo implcito de dficit

Configuracin del parque generador

Sub-sistemas agregadosEstadsticas hidrolgicas

Re resentacin individualizada

Estrategias de OperacinPlanes de Contingencia

Ley 28832 - LEY PARA ASEGURAR ELDESARROLLO EFICIENTE DE LAGENERACIN ELCTRICA Captulo IV

Ley 25844 - RLCE Art. 94

y 95

Operacin de Sistemas de PotenciaProgramacin de la Operacin


e ano azo

Horizonte: AnualEtapas: Semanales

Mediano PlazoPrograma Mensual

Corto PlazoPrograma Semanal

Programa Diario

Programacin de la Operacin

Despacho horario de Generacin

Previsin hidrolgicasmensuales y semanales

Metas semanales de generacin por central

Representacin detalladaLey 25844 - RLCE Art. 93

y 95

Programa de OperacinPlanes de Contingencia


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Es Seguro?

Programacin de la Generacin y laRed de Transmisin

Modificacin del Programa de

Generacin y la Red deTransmisin

NOSI

Anlisis de Contingencias

INICIO

Restricciones Operativas

Operacin de Sistemas de PotenciaProgramacin de la Operacin


Contingencia deDiseo Normal

EsContingenciaExtrema?

Plan de Contingencias

Programa de OperacinCalidad, Seguridad y Economa

SI

NO

FIN


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En general, los estudios de anlisis deseguridad consisten en simular ladesconexin de unidades generadoras yequipos de transmisin para estudiar suefecto sobre las variables del sistema a partir

de un estado inicial dado, y medir la robustezdel sistema para soportar estas posiblescontingencias. As, el anlisis de seguridadmide el nivel de reserva del SEP. SEGURIDAD EN LA

ESTUDIOS DE ANLISIS DESEGURIDAD OPERATIVA

TENER BAJA PROBABILIDAD DE

QUE EXISTA DISCONTINUIDAD DELSERVICIO ELCTRICO

Operacin de Sistemas de PotenciaAnlisis de Seguridad Operativa


diferencia que presentan las variables delsistema y sus respectivos lmites deoperacin.

Un SEP nunca opera con seguridad en elsentido absoluto de la palabra; se debe

programar la operacin de manera que setenga la mayor seguridad posible.

La seguridad operativa debe ser tratadadesde la Programacin de la Operacin.

Un aspecto que muchas veces no es tratado

en anlisis de seguridad son los Planes deContingencia.

DE LA OPERACIN

PLANES DECONTINGENCIAPARA AQUELLOS CASOSEXTREMOS QUE NO SON

CUBIERTOS EN EL ANLISISDE SEGURIDAD


17/239

0 50 100 150 200 250160

170

180

190

200

210

220

230Curva V-P

X: 164.5

Y: 209.2

Tensin en Paramonga

Tensin en Chimbote

65

70

75

80

D

elta,

G

rados

Operacin de Sistemas de PotenciaAnlisis de Seguridad Operativa


0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 560

t, sec

. . . . .59.9

59.95

60

60.05

f,

H

z

+/- 5%

TensinNominal


18/239

ESTADO NORMAL Cumple los criterios de seguridad Cumple lmites operativos Cumple lmites de diseo

Sin prdida de c arga r

ESTADO DE ALERTAESTADO RESTAURATIVO

ControlPreventivo

Evento

Perturbacin

Adicin de Cargay Generacin

Operacin de Sistemas de PotenciaEstados Operativos del Sistema


1818

Criterios de seguridad en el margen

Lmites operativos en zona de alerta Cumple l mites de diseo Sin prdida de carga o slo radial

ESTADO DE EMERGENCIA No cumple criterios de seguridad Violacin de lmites operativos Violacin de lmit es de diseo Prdida de cargar

Cumple l mites operativos

Cumple lmites d e diseo Prdida de carga no radial

ControlCorrectivo Evento /

PerturbacinResincronizacin

ControlCorrectivo


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Se Planea y Programa laOperacin.

Los mejoramientos sealcanzan cuando seestandarizan y se aseguranresultados sistemticamente Programacin

PlanificacinAdministracin de SOM

Proyectos de mejora

Operacin de Sistemas de PotenciaProceso de la Operacin de un Sistema Elctrico de Potencia


19

Los Programas setransforman en accionesque se realizan en el Da aDa.

Se evalan losresultados frente a lasmetas planteadas.

EjecucinEvaluacin


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Contenido

1. Introduccin

La empresa






20

4. Anomalas que afectan la operacin5. Recursos para el Anlisis de Perturbaciones




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DL 25844Ley deConcesionesElctricas(LCE)

DS 020-97

NormaTcnica deCalidad de losServiciosElctricos

DS 027-2007ReglamentodeTransmisin

RD 049-99

Norma Tcnica deOperacin enTiempo Real delos SistemasInterconectados

Normatividad de la Operacin del SistemaPrincipales Normas de la Transmisin


19Nov92

25Feb93

09Oct97 17May07

19Nov97

DS 009-93Reglamentode la LCE

Ley 28832Desarrolloeficiente degeneracinelctrica

23Jul06

29Nov99

Ley 26876. LeyAntimonopolio yAntioligopolio delSector Elctrico

DS 027-2008Reglamentodel COES

03May08


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DS 020-97Norma Tcnica

de Calidad delos ServiciosElctricos

RD 049-99Norma Tcnica deOperacin en

Tiempo Real delos SistemasInterconectados

NTCSENTCOTRSI

Procedimientos yDirectiva COES

Normatividad de la Operacin del SistemaPrincipales Normas para el Anlisis de Perturbaciones


09Oct97 29Nov99

Directiva para la Funcin deAsignacin de Responsabilidad porEventos que OcasionanTransgresiones a la NTCSE

10Feb10

Procedimientos Internos:

O-P-03 Evaluacin de laOperacin

Instructivos Formatos


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Contenido

1. Introduccin





Todos los derechos reservados por Red de Energa del Per S.A.23

.



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Proyeccin de la Demanda SEIN 2010-2019

Tasa de Crecimiento Anual Energa Tasa de Crecimiento Mxima Demanda


Produccin Energa Anual (miles GWh) Mxima Demanda Anual (MW)


25/239

438

1429 1559

767

1704 1954

0

500

1000

1500

2000

25003000

2010 2015 2019

MW

rea Norte

44496122

8214

4565 5665

60008000

10000

Zona Centro

9228

11876

979110000

12000

14000SEIN

Balance Oferta-Generacin


0

20004000

2010 2015 2019

MW

742

1677

2103

889

1780 2173

0500

10001500200025003000

2010 2015 2019

MW

Zona Sur

56294814

0

2000

4000

6000

8000

2010 2015 2019

MW

Generacin (MW) Demanda (MW)


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N Descripcin

1 L.T. 138 kV Laguna la Nia Bayovar. Subestacin220/138kV Laguna la Nia CTM (Mar. 2010)

2 L.T. Paragsha-Conococha-Huallanca-Cajamarca-CerroCorona-Carhuaquero 220kV.Abengoa (22.Nov.10)

3 2da terna 220 kV Independencia-Ica. ISA (Abr.11)

4 Refuerzo L.T 220 kV Mantaro-Cotaruse-Socabaya a505 MVA. CTM (Jul. 2011)

5 Ampliacin N6 : 2da terna 220 kV Chiclayo Piura.REP (Ago.2011)

6 L.T 220 kV Piura Talara ISA (Ago.2012)

Proyectos de transmisin en ejecucin


7 L.T. 220 kV Tintaya-Socabaya REI (Mar.2013)

8 L.T 220 kV PomacochaCarhuamayo.ISA (Sep.2012)

9 L.T. 500 kV MantaroCaraveli-Montalvo y L.T. 220 kVCotaruse-Machupicchu ISONOR (22.feb.11)

10 L.T. Chilca-Zapallal 500 kV y L.T. Chilca-La Planicie-Zapallal 2x220 kV, preparada para migrar a 500 kV

(Mar.11 ISA)11 L.T. 500 kV Zapallal-Chimbote-Trujillo. ISA (Jun. 2012)

12 L.T. 500 kV Chilca-Marcona-Ocoa-Montalvo.Abengoa (2do semestre 2012)

13


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N Descripcin

14 Ampliacin N5: SubestacionesPiura Oeste (Dic.10): Trafo 100 MVA 220/60/10 kV,doble barra 220 y 60 kV.Trujillo Norte (Dic.10):Trafo 45 MVA 138/22.9/10 kV,Conf. interruptor 1 de barras 138 kV, Bancocondensadores 15Mvar, 10kV.Quencoro (Dic.10): Trafo 25 MVA 138/10/34 kV,Doble barra 138 kVAzngaro (Dic.10): Trafo 47.5 MVA 138/10/22.9 kV

Proyectos de transmisin definidos


Tingo Mara (Dic10) Trafo 50 MVA 220/138/10 kV

Independencia: Cambio de simple a doble barra 60kV (Feb. 10)

15 Ampliacin N7 : Adecuacin Integral de lassubestaciones San Juan, Santa Rosa, Chavarra,Ventanilla y Zapallal, aumento Icc (Ene.12)

16 Subestacin Orcotuna Trafo 220/60/10 kV 50 MVA.Proyecto Electrocentro

17 Subestacin Huancavelica Trafo 220/138/10 kV 50MVA. Proyecto Electrocentro

R l d d l 2010 2012


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N Descripcin

1 2da terna L.T. Trujillo-Guadalupe-Chiclayo

2 LT 220 kV Chimbote TrujilloIncremento de capacidad de 152 a 180 MVA.

3 Repotenciacin Chilca San Juan (L2093) a2x350MVA

4 Repotenciacin Chavarra-Santa Rosa San Juan a2x300 MVA

5 4to Circuito Ventanilla Chavarra (brazo disponible)

6 Repotenciacin Zapallal Ventanilla a 2x300MVA

7 Re otenciacin lneas 138 kV Hunuco-Para sha

Resultados de corto plazo 2010-2012Proyectos lneas de transmisin necesarios


Tingo Mara-Tocache y Aguayta-Pucallpa a 75MVA.

8 Repotenciacin La Oroya Pachachaca-Pomacocha250MVA (ISA Per/REP)

9 3er Circuito 60 kV Marcona San Nicols


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N Descripcin

10 Ampliacin de Subestaciones NorteChimbote1: Trafo 15 MVA, 138/13.8/24 kV-15 MVAGuadalupe: Trafo 75 MVA, 220/60/10 kV-75 MVA;Chiclayo Oeste: Trafo 100 MVA, 220/60/0.38 kV; BC1x30 Mvar, 60 kV.Piura Oeste: BC 2x20 Mvar, 60 kVParamonga: Cambio de config. 66 kV a doble barra..Zorritos: Trafo 50 MVA, 220/60/10 kVHuacho:Trafo 50 MVA, 220/66/10 kV

11 Reactor limitador de corriente de cortocircuito (Chilca)

Resultados de corto plazo 2010-2012Proyectos subestaciones necesarios


ras a o generac n a ca

12 Ampliacin Subestaciones CentroTocache Trafo 132/24/10, 15 MVA.Hunuco:Trafo 138/24/10 kV, 50 MVA.Paragsha: Config. 138 kV a doble barraIndependencia: Trafo 10.3/10.3 kV, 4 MVA; Trafo210/62.3/10.3 kV

Ica: Trafo 220/62.3/10.3 kV, 100MVA; BC 20 Mvar.Pomacocha Config. 220 kV a doble barraPucallpa: Trafo 138/60 kV BC 1x10 Mvar

13 Ampliacin de Subestaciones SurPuno:Trafo 132/60/22.9 kV-30 MVA BC 2x15 MvarTintaya: Trafo 132/10.5 kV-25 MVA.

Ayaviri y Combapata: Configuracin de barras 138 kVde T a PI (Entrada y Salida)

Resultados de largo plazo 2012 2019


30/239

La Planicie500 kVCarabayllo

520 MWCambio a 500 kV Chilca-Planicie-Carabayllo (2014)

Refinera Nueva2013

Huachipa2013

500 kV

500 kVChimbote

(2012)

P0

P2

P6

(2019)(2019)

Paquitzapango1540 MW

Sumabeni1199 MW

Mantaro

Marcona Ocoa

Montalvo

Caravel

Resultados de largo plazo 2012-2019Proyectos recomendados


Ventanilla

400 MW

Zapallal

Chavarra Santa Rosa

San Juan

Chilca CTM

Chilca REP

220 kV 220 kV

TER 400 MW

HID 240 MW TER 800 MWHID 210 MW

1000 MW

Refinera(2013)

Jicamarca(2013)

Chilln

Barsi

(2015)

(2013)

(2012)

Industriales

Surquillo(2015)

Colonial P1

P3P8

P9

Resultados de largo plazo 2012-2019


31/239

Cajamarca

Trujillo

Guadalupe Piura TalaraChiclayo

Oroya

Carhuamayo

Pachachaca Pomacocha

(2014)

(2015)

P4

P7

Resultados de largo plazo 2012-2019Proyectos recomendados


Huallanca

Paramonga

Zapallal 220

Carabayllo 500

Conococha

Chilca

Marcona

Ica

Paragsha

ReactorSerie

ChilcaRep (2012)

(2018)

(2019)

Chimbote


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Contenido

1. Introduccin



Por qu hacer el Anlisis de Perturbaciones? Consideraciones

Carga y frecuencia

Tensin otencia reactiva

Todos los derechos reservados por Red de Energa del Per S.A.32

Estabilidad en sistemas de potencia Estabilidad angular

Estabilidad de tensin

Estabilidad de frecuencia

Sistemas de Proteccin





Importancia del Anlisis de Fallas


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Importancia del Anlisis de FallasPor qu hacer el Anlisis de Perturbaciones?


SISTEMA ELCTRICO CORTO-CIRCUITOGeneracin 6%

Subestaciones 5%

Lneas de transmisin 89%

Fuente: Curto-Circuito Geraldo Kinderman



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TIPOS DECORTO-CICUITOS

% DEOCURRENCIAS

3 06 %

2 15 %2 Tierra 16 %

1 Tierra 63 %Fuente: Curto-Circuito, Geraldo Kinderman

TIPO DESCRIPCIN

I Fenmenos Naturales

IA Descargas Atmosfricas

Importancia del Anlisis de FallasTipos de Fallas


SISTEMA DE PROTECCIN

Equipos Tasa de falla

Interruptor 47.16 %

TC y TP 0.47 %

Rel 4.74 %

Batera 47.16 %Circuito 0.47 %

Fuente: Proteccin de SEP, Geraldo Kinderman

III Equipos, MaterialesIV Error Humano

V Terceros

VI Otras CausasFuente: CIER



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Toda carga que realiza trabajo o produce calor consume potencia activa.

En cada instante, la energa consumida est siendo generada en algn lugar delsistema. El sistema de potencia no almacena energa.

Potencia Generada = Potencia Consumida + Prdidas (G, T, D)

La actuacin de los reguladores de velocidad de las mquinas y/o esquemasespeciales de rechazo de carga o generacin restablecen la fn.

Importancia del Anlisis de FallasConsideraciones - Carga y Frecuencia


Toda variacin de carga (MW) en el sistema, est estrechamente ligada

con la frecuencia del sistema

35

Generacin

Transmisin Distribucin

PotenciaActiva

fn



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Los equipos de compensacin reactiva se instalan para aportar o absorber potenciareactiva de acuerdo con las necesidades del sistema.

Importancia del Anlisis de FallasConsideraciones - Tensin y Potencia Reactiva

Potencia Vn


Toda variacin de potencia reactiva (Mvar) en el sistema, generada oconsumida, est estrechamente ligada con la tensin del sistema



37/239

Importancia del Anlisis de FallasConsideraciones Estabilidad en los Sistemas de Potencia

Estabilidad de Sistemas de Potencia

Consideraciones deClasificacin

Naturaleza Fsica/Parmetro Principal

del Sistema

EstabilidadAngular

Estabilidad deTensin

Estabilidad deFrecuencia

Capacidad de mantenerse en equilibrio operativo despus de una perturbacinDepende de la naturaleza del evento y de las condiciones iniciales.

Capacidad de mantener el sincronismo. Capacidad de mantener la Capacidad de mantener las tensiones


Tamao delDisturbio

DuracinCortaDuracin

Estabilidadde Pequea

Seal

EstabilidadTransitoria

Estabilidad deTensin ante

Gran Disturbio

Estabilidad deTensin ante

Pequeo Disturbio

balance de torques electromagntico y

mecnico de la mquina sncrona

frecuencia en un rango nominal.

Balance carga/ generacin

a ance po enc a reac va Equilibrio del control de tensin

CortaDuracin

LargaDuracin

CortaDuracin

LargaDuracin



38/239

La estabilidad es la capacidad de un sistema de potencia de; dada cierta condicininicial de operacin, lograr un estado normal de equilibrio luego de la ocurrencia deuna perturbacin.

La estabilidad del sistema depende de:

a. La naturaleza del disturbiob. La Magnitud del disturbio

c. Las condiciones iniciales de operacin.



~ ~X12

11 V

P

Q

22 V

senX

VVP

12

21=

12

21

2

1

X

cosVV-VQ =

1V 2V 2 LT en servicio

1 LT en servicio

G G

Carga

Lnea 1

Lnea 2



39/239

Estabilidad de tensin: relacionada con la capacidad de un SEP de mantenerestable la tensin en todas sus barras en estado estacionario y luego de unaperturbacin.

El colapso de tensin es el resultado posible de una condicin de inestabilidad de

tensin.El sistema puede perder estabilidad en caso de una contingencia.



100%

Punto de

Inestabilidad

de Tensin

V

Potencia Transferida (MW)

Colapso de Tensin

Cambio Lento

Cambio Rpido

Estable

Inestable

100%

V


Estable

Inestable

Sistema conContingencia

Sistema sinContingencia



40/239

IN TCTT

GPS

SSAA

po ta c a de s s de a asConsideraciones Sistemas de Proteccin


Rel de proteccin (R) Interruptor de potencia (IN) Transformadores de TT y TC Equipo de teleproteccin (ET) Sistema de Control (SC) Panel de alarma (PA) GPS Servicios auxiliares (SSAA) Conexiones entre ellas (C)

PA

SCET

R



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pConsideraciones Sistemas de Proteccin

Seguridad: Capacidad del rel de evitar operaciones indeseadas

(no operar cuando no se requiere su operacin)

Confiabilidad: Capacidad del rel operar correctamente

(operar cuando se requiere su operacin)


Causas de lasoperacionesIncorrectas



42/239

Rel DistanciaRel Distancia Onda Portadora Fibra ptica

pConsideraciones Sistemas de Proteccin LT

tz1=0 ms


Proteccin de lnea: Distancia 21, Sobrecorriente direccional 67/67N Diferencial de lnea 87L

Proteccin de lnea: Distancia 21, Sobrecorriente direccional 67/67N Diferencial de lnea 87L

PL1 y PL2 redundante Func. principales: 21, 67N, 87L, 79, 25, 68 Func. adicionales: SOFT, Falla fusible,WEI

Oscilografa, Localizador de falla.

PL1 y PL2 redundante Func. principales: 21, 67N, 87L, 79, 25, 68 Func. adicionales: SOFT, Falla fusible,WEI

Oscilografa, Localizador de falla.

Enlace satelital z2=400ms

tz3=800ms

tz4=1500ms



43/239

DiferencialDiferencial DireccionalDireccional

Consideraciones Sistemas de Proteccin LT




44/239





45/239



Importancia del Anlisis de FallasC id i Si t d P t i T f d


46/239

Consideraciones Sistemas de Proteccin Transformadores


Protecciones Elctricas:Diferencial 87Sobrecorriente 51/51NSobrecorriente direccional (67/67N)

Protecciones Elctricas:Diferencial 87Sobrecorriente 51/51NSobrecorriente direccional (67/67N)

PT1 y PT2 redundantesFunc. principales: 87, 67/67N, 51/51NFunc. adicionales: 27, 59, 25, Oscilografas

PT1 y PT2 redundantesFunc. principales: 87, 67/67N, 51/51NFunc. adicionales: 27, 59, 25, Oscilografas

Importancia del Anlisis de FallasC id i Si t d P t i T f d


47/239

DiferencialDiferencial



Importancia del Anlisis de FallasConsideraciones Sistemas de Proteccin Transformadores


48/239

SobrecorrienteSobrecorriente



Importancia del Anlisis de FallasConsideraciones Sistemas de Proteccin Transformadores


49/239



Importancia del Anlisis de FallasConsideraciones Sistemas de Proteccin Barras


50/239

Consideraciones Sistemas de Proteccin Barras


Diferencial

PB1 distribuida de baja impedancia Func. principales: 87B y 50BF Func. adicionales: Oscilografas

PB1 distribuida de baja impedancia Func. principales: 87B y 50BF Func. adicionales: Oscilografas

Proteccin Diferencial de barras:Distribuida y ConcentradaBaja Impedancia y alta impedancia

Proteccin Diferencial de barras:Distribuida y ConcentradaBaja Impedancia y alta impedancia

Importancia del Anlisis de FallasConsideraciones Sistemas de Proteccin Barras


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DiferencialDiferencial

I1 I2 In

Consideraciones Sistemas de Proteccin Barras


1.3 x Imax_baha Id 0.8 x Icc_mnima

I1 I2

In

Satura

Importancia del Anlisis de FallasConsideraciones Sistemas de Proteccin Bancos de Cond


52/239

Proteccin Banco PB1:Proteccin Banco PB1:

PB1

PB2

Consideraciones Sistemas de Proteccin Bancos de Cond.


Proteccin Banco PB2:Desbalance de corriente neutroProteccin de Sobrevoltaje de Picos Repetitivos

Proteccin de Sobrecorriente TrmicaProteccin de Desbalance de Lnea a Frecuencia FundamentalProteccin de Falla a Tierra a Frecuencia FundamentalProteccin Sobrecorriente y Sobrevoltaje a Frecuencia FundamentalProteccin de Sobrecorriente RMSProteccin de Baja Corriente a Frecuencia Fundamental

Proteccin Banco PB2:Desbalance de corriente neutroProteccin de Sobrevoltaje de Picos Repetitivos

Proteccin de Sobrecorriente TrmicaProteccin de Desbalance de Lnea a Frecuencia FundamentalProteccin de Falla a Tierra a Frecuencia FundamentalProteccin Sobrecorriente y Sobrevoltaje a Frecuencia FundamentalProteccin de Sobrecorriente RMSProteccin de Baja Corriente a Frecuencia Fundamental

o recorr en e

Sobre y mnima tensinFalla interruptor

o recorr en e

Sobre y mnima tensinFalla interruptor

Importancia del Anlisis de FallasConsideraciones Sistemas de Proteccin Radiales


53/239

Consideraciones Sistemas de Proteccin Radiales


Proteccin de Sobrecorriente:Sobrecorriente de fases y tierra (50/51,50N/51N).Recierre automtico.Oscilografas

Proteccin de Sobrecorriente:Sobrecorriente de fases y tierra (50/51,50N/51N).Recierre automtico.Oscilografas

Importancia del Anlisis de FallasConsideraciones Sistemas de Proteccin Radiales (delta)


54/239

Consideraciones Sistemas de Proteccin Radiales (delta)


Proteccin de Sobrecorriente:

Sobrecorriente de fases (50/51)Sobrec. direccional a tierra sensible 67Ne.Tensin homopolar 59NRecierre automticoOscilografas

Proteccin de Sobrecorriente:

Sobrecorriente de fases (50/51)Sobrec. direccional a tierra sensible 67Ne.Tensin homopolar 59NRecierre automticoOscilografas

Proteccin de RadialSobrecorriente de fases y tierra (50/51).Tensin homopolar 59NRecierre automtico.Oscilografas

Proteccin de RadialSobrecorriente de fases y tierra (50/51).Tensin homopolar 59NRecierre automtico.Oscilografas

Contenido


55/239

Contenido

1. Introduccin






55

.


Anomalas que Afectan la OperacinSobretensin Temporal


56/239

Fenmeno de aumento de tensin a frecuencia industrial (60Hz) por encima de Vn.

Caso tpico: extremos de LT conectadas en vaco (efecto Ferranti).

Saturacin del ncleo magntico y consecuente incremento de la corriente demagnetizacin provocando interferencias en el SEP.

Calentamientos localizados. Solicitacin elevada de aislamiento, provocando envejecimiento prematuro y

disminucin de vida til.

Las protecciones de sobretensin deben estar ajustadas para prevenir estos daos.

Sobretensin Temporal


Anomalas que Afectan la OperacinSobretensiones Transitorias de Maniobra


57/239

Todo proceso de cierre o apertura de interruptores involucra una transferencia deenerga que generan sobretensiones en el sistema, las cuales en mayor o menorgrado, afectan el circuito maniobrado y alrededores.


Anomalas que Afectan la OperacinSobretensiones Transitorias de Maniobra: Circuito LC y LR


58/239

Ante la apertura del interruptor paraun circuito LC, ocurre un transitorio detensin a alta frecuencia la cualdepende de los parmetros L y C del

circuito.

Sobretensiones Transitorias de Maniobra: Circuito LC y LR

Para el caso de un circuito RL,adicionalmente a las sobretensiones demaniobra, podemos presenciar laaparicin de una componente DC en

las corrientes de energizacin.


Anomalas que Afectan la OperacinSobretensiones Transitorias de Maniobra


59/239

El sistema de potencia estconformado por circuitos RLC en dondese aprecian los fenmenos descritosanteriormente.

Las maniobras en circuitos capacitivose inductivos que merecen mayor atencin en alta tensin son los queinvolucran banco de capacitores y

Las frecuencias transitorias deenergizacin se encuentrancomnmente entre 200 a 1000 Hz.Estas sobretensiones deben estar por

debajo del nivel de proteccin de lospararrayos.

En caso el interruptor no sea capaz deinterrumpir la corriente debido a un alto


neas e ransm s n. entre sus term na es pue e ocurr r

un reencendido de arco.

Anomalas que Afectan la OperacinSobretensiones de Impulso Atmosfrico


60/239

Una descarga atmosfrica sobre unaLT o sus alrededores ocasiona unmovimiento de carga que puede llegara la subestacin.

El flujo de estas cargas a tierra por losaterramientos de las torres puedenprovocar sobretensiones transitorias.

Duracin: microsegundos - algunos

pocos milisegundos.


Anomalas que Afectan la OperacinSobretensiones de Impulso Atmosfrico


61/239

De llegar a un transformador o reactor

a travs de sus terminales, pueden

provocar perforacin de su aislamiento

dando inicio a un proceso de

cortocircuito

La proteccin principal para este tipo

de sobretensiones son los pararrayos

instalados en las lneas de transmisin

y transformadores de potencia.


Transitorios en circuitos primarios

(A.T.) tambin afectan circuitos

secundarios, a travs de puntos encomn como aterramientos, TTs,

TCs, induccin electrosttica y

electromagntica.

Anomalas que Afectan la OperacinCortocircuito - Aspectos Generales


62/239

Se puede definir como una conexin anormal entre partes energizadas de una

instalacin. La corriente asociada a este fenmeno puede variar desde valores muy

bajos a valores muy significativos, dependiendo de la configuracin de la instalacin y

de su tipo.

Tipos: Monofsicos (fase tierra)

Bifsicos.

Bifsicos a tierra.


Trifsicos.

Trifsicos a tierra (desbalanceado)

Las LLTT areas son los elementos donde la ocurrencia de cortocircuitos es ms

frecuente, ya que se encuentran ms expuestas al medio ambiente y sus inclemencias.

Lluvias, descargas atmosfricas, fuego, pjaros, cuerpos extraos, etc., representan

un alto riesgo de cortocircuito.

En subestaciones ocurren cortocircuitos entre barras, conexiones, equipos de

maniobra, auxiliares o medicin, transformadores, reactores, bancos de capacitores y

otros equipos de compensacin reactiva.

Anomalas que Afectan la OperacinCortocircuitoDescargas Atmosfricas


63/239

Evento que provoca con ms frecuencia la ocurrencia de cortocircuitos en lneas de

transmisin.

Ya sean directas o indirectas, provocan diferencias de potencial a travs de los

aisladores de la lnea, generando un arco elctrico entre partes energizadas y tierra.

Descargas Atmosfricas


La ionizacin del aire a travs del camino entre el conductor y la superficie del aislador

producto de la descarga, provoca un cortocircuito a 60Hz.

A menores niveles de tensin existe ms probabilidad de ocurrencia de arco elctrico

por descarga atmosfrica (menor nivel de aislamiento).

Anomalas que Afectan la OperacinCortocircuito por Fuego Cercano a Servidumbre de LLTT


64/239

Fuego en la faja de servidumbre o cercanas de lneas de transmisin, produce

ionizacin del aire entre conductores y a tierra, provocando cortocircuitos.


Anomalas que Afectan la OperacinCortocircuito por Objetos Extraos


65/239

Materiales movidos por el viento, avionetas, rboles, etc., son tambin causa comn

de cortocircuitos.


Anomalas que Afectan la OperacinCortocircuito por Fallas en Cables Subterrneos


66/239

El deterioro de su aislamiento, o perforacin debido a agentes externos (excavadoras uotras mquinas) son causa de cortocircuitos del tipo fase tierra (cables aislados).

Las fallas hidrulicas en cables se originan principalmente por problemas relacionados

con la presin del aceite aislante en los cables, tanto por fallas de fabricacin, montaje,

operacin, efectos externos, etc.

Cortocircuitos entre fases son de menor probabilidad, pueden ocurrir en las conexionescon otros equipos.


Anomalas que Afectan la OperacinCortocircuitos de Alta Impedancia


67/239

Cortocircuitos de alta resistencia ocurren generalmente entre fases a tierra a travs de

un cuerpo extrao, son de muy baja corriente. Por ejemplo rboles crecidos

Muy frecuentes en redes de distribucin area con problemas de instalacin. Tambin

suceden en transmisin.

Pueden iniciar con corriente relativamente grande y experimentar reduccin inmediata

y sostenida.


Anomalas que Afectan la OperacinCortocircuitos Internos en Transformadores y Reactores


68/239

Producidos por problemas de aislamiento interno. Se caracterizan por corrientes nomuy altas con alto grado de ruido (seales de alta frecuencia).

Fallas en bujes y equipos de patio son muy peligrosos si no son detectados a tiempo

ya que evolucionan rpidamente a corrientes muy altas. Daos en la porcelana y/o

derrame de aceite aislante reducen la capacidad de aislamiento provocando

cortocircuitos severos e incluso explosiones. Los cambiadores de tomas poseen partes mviles que operan bajo carga. El desgaste

natural de los mismos representa un riesgo de cortocircuito.

Las conexiones, acometidas em almes re resentan un unto dbil de los circuitos de


potencia, existiendo la posibilidad de problemas mecnicos o de instalacin que

desencadenen puntos calientes.

Anomalas que Afectan la OperacinFase Abierta


69/239

Una lnea de transmisin puede

permanecer en funcionamiento con

apenas una o dos fases en servicio, lo

cual ocurre generalmente por falla en

los interruptores o seccionadores en

los terminales de la misma.

Si bien el efecto en la lnea no afecta

su operacin, esta condicin s puede


potencia conectado a la misma.

El desequilibrio entre las fases se manifiesta principalmente a travs de la aparicin de

corrientes de secuencia negativa (I2); las cuales son perjudiciales en generadores por

provocar torques en sentido opuesto al normal produciendo calentamiento en el rotor.

En transformadores y reactores trifsicos, dependiendo de la configuracin del ncleo

especialmente para los ncleos de tres piernas), las I2 provocan flujo magntico a

travs de caminos no adecuadosprovocando calentamiento.

Protecciones que detecten este tipo de corrientes son recomendables.

Anomalas que Afectan la OperacinSobrecarga


70/239

Toda instalacin y equipo de potencia est diseado para soportar determinado gradode sobrecarga. Es muy importante tener claro el grado de sobrecarga que los equipos

son capaces de soportar.

La operacin fuera de estos lmites o por largos periodos de tiempo genera

calentamiento en los equipos.

En transformadores de potencia, el incremento de temperatura se manifiesta en susarrollamientos, aceite aislante y carcasa.

Cuando se producen sobrecargas de lneas de transmisin, se debe tener cuidado en

las conexiones em almes; , cuando se trata de lneas de transmisin areas en la


dilatacin del conductor que disminuye las distancias de seguridad.

0

10

20

30

40

50

Anomalas que Afectan la OperacinOscilacin de Potencia


71/239

Producidas luego de un disturbio en el sistema hasta alcanzar un nuevo punto de

equilibrio, de ser posible.

Son siempre un riesgo de desconexin de LLTT ya que pueden provocar actuacin de

las protecciones


Anomalas que Afectan la OperacinSobrefrecuencia, Subfrecuencia y Rechazo de Carga


72/239

Disturbios pueden provocar grandes prdidas de carga y consecuente Si el disturbio

implica prdida subfrecuencia de generacin, entonces acontecer un fenmeno de

sobrefrecuencia en el sistema.

Esquemas especiales de rechazo de carga y generacin (formacin de islas) se

encargan de mantener el sistema en operacin ante estas condiciones.


Anomalas que Afectan la OperacinSubtensin y Colapso de Tensin


73/239

Se presenta para determinadas condiciones del sistema y despacho de generacin.

Fenmeno local.

Puede provocar colapso del rea de influencia

Factores de influencia: insuficiente compensacin reactiva, ajuste inadecuado de

reguladores de tensin, lneas largas con alta transferencia, sistemas radiales, etc.

V



Caso Base sinContingencia

Contingencia 1

Contingencia 2

ESTABLE

INESTABLE

Anomalas que Afectan la OperacinSaturacin en Transformadores de Potencia y Reactores


74/239

Corrientes de magnetizacin en transformadores de potencia y reactores son del orden

de hasta 2% de Inom.

Durante la energizacin aparecen altas corrientes de magnetizacin debido a la

caracterstica no lineal del ncleo

Los factores de influencia son: El punto de la onda de tensin en el cual se hace la energizacin.

La magnitud y polaridad del flujo residual existente en el ncleo producto de


.

Dimensin del transformador.

Nivel de saturacin y propiedades magnticas del ncleo.

Impedancia del sistema.

Elementos de control utilizados para la energizacin (resistencias de pre-insercin

o interruptores de mando sincronizado).

Anomalas que Afectan la OperacinSaturacin en Transformadores de Corriente de Proteccin


75/239

Los TCs de proteccin son susceptibles de saturarse en condiciones de falla,

provocando actuacin inadecuada de las protecciones.

Los factores de influencia son:

Presencia de corriente DC en circuito primario. Situacin a tomar en cuenta en

instalaciones cercanas a generacin. Flujo remanente en el ncleo luego de eventos que involucraron corrientes

elevadas a travs del equipo.


,

proteccin y dems equipos conectados al circuito secundario)

Baja relacin de transformacin respecto a la mxima corriente de cortocircuito dela instalacin.

Anomalas que Afectan la OperacinResonancia en Circuitos de Potencia


76/239

Fenmeno encontrado en un sistema de

potencia a cualquier nivel de tensin.

Provoca daos por aumento de tensin

o de corriente

Existen posibilidades en circuitos RLC

en el SEP que pueden desencadenar

resonancia.

Comn en circuitos con:

a. transf. de potencia (L variable) y

bancos de capacitores (C) en paralelo.

b. LT con compensacin serie y reactores


.

c. Resonancia entre LT y circuito

secundario de TP capacitivo, etc..

Contenido


77/239

1. Introduccin





Recursos Humanos


77

Sistemas de Informacin

Recursos Tecnolgicos



Contenido


78/239

1. Introduccin





Recursos Humanos


78





Recursos para el Anlisis de PerturbacionesRecursos Humanos


79/239

Destrezas y habilidades (SABER HACER) Toma de decisiones

Estudios de operacin de SEP

Utilizacin de SW de sistemas elctricos

Estudios de Coordinamiento de

Protecciones

Destrezas y habilidades (SABER HACER) Toma de decisiones

Estudios de operacin de SEP

Utilizacin de SW de sistemas elctricos

Estudios de Coordinamiento de

Protecciones

Conocimientos (SABER): Ingeniero Electricista

Sistemas elctricos de potencia

Operacin de Sistemas Elctricos

Proteccin de Sistemas Elctricos

Alta Tensin

Ingls

Conocimientos (SABER): Ingeniero Electricista

Sistemas elctricos de potencia

Operacin de Sistemas Elctricos

Proteccin de Sistemas Elctricos

Alta Tensin

Ingls


Actitudes (SER): Orientacin a resultados Construccin de redes colaborativas

Mejoramiento contino.

Proactivo.

Analtico

Actitudes (SER): Orientacin a resultados Construccin de redes colaborativas

Mejoramiento contino.

Proactivo.

Analtico

de la empresa

y del GrupoEmpresarial

Especialistas de

Proveedores de

equipos y protecciones

Consultores

Especialistas

de otrasempresas

Contenido


80/239

1. Introduccin





Recursos Humanos


80


Sistemas de Informacin Archivos COMTRADE



Recursos para el Anlisis de PerturbacionesRecursos Tecnolgicos - Centro de Control


81/239

NIVELNIVEL

33

SUPERVISION Y CONTROL REMOTO

CENTRO DE CONTROL

NIVELNIVEL22

SISTEMA DE SUPERVISION Y CONTROLDESDE LA SALA DE CONTROL DE LASUPERVISON


81

NIVELNIVEL

11

UNIDAD DE CONTROL DE BAHIA OTABLERO DE MANDO LOCAL

NIVELNIVEL

00

MANIOBRAS EN EL PATIO DE LLAVES

TABLERO DE MANDO DEL EQUIPO

Equipos del Sistema

de Potencia



82/239

ORGANIZACION DE LA OPERACIN NACIONAL




83/239

INFORMACION


83

ACCION

Recursos para el Anlisis de PerturbacionesRecursos TecnolgicosTele-informacin de RTU al Centro de Control


84/239

RTU S900DIAGRAMA DE BLOQUES DEL CONJUNTO DE LA ADECUACION


84

Recursos para el Anlisis de PerturbacionesRecursos Tecnolgicos - Supervisin de Subestacin


85/239

Control system

Control level

Communication level

Diagnosis

IEC60870-5-101, IEC60870-5-104DNP3, DNP3 over WAN


85

RTU560

Station level / bay level

Process level

Integrated HMI

Stationsbus IEC61850-8 IEC60870-5-103DNP3, MODBUS

PLC

Recursos para el Anlisis de PerturbacionesRecursos TecnolgicosSupervisin de Subestacin


86/239

Redundant

HMI Clients


86

Full Server

Station BusEthernet IEC61850

Profibus FMS

Full Server

ConfiguracinRedundante Hot-Hot

IEDs con IEC 61850 IEDs con Profibus FMS RTUs con protocolos

dual-master

Recursos para el Anlisis de PerturbacionesRecursos Tecnolgicos - Telecomunicaciones


87/239

Satelital

Fibra pticaOnda Portadora

Microondas

Subestacin A Subestacin B


Fibra ptica

Onda Portadora

Microondas

Centro de Control

Recursos para el Anlisis de PerturbacionesRecursos Tecnolgicos - Registradores de Falla


88/239

Registrador de transitorios(300m/ciclo, hasta 1min de

registro, trigger por analgico y

di ital


Registrador de disturbios (hasta

1 semana de registro, trigger poranalgico)

Distintas opciones de interface

incluyendo la comunicacin

remota

Registrador

BEN 500

Recursos para el Anlisis de PerturbacionesRecursos Tecnolgicos - Localizadores de Falla


89/239

TWS2000 -HATAWAY


Recursos para el Anlisis de PerturbacionesRecursos Tecnolgicos - Software Especializado

Fl j d Di il t

Fl j d Di il t


90/239

Flujo de carga DigsilentCortocircuito DigsilentEstabilidad DigsilentTransitorios ATP. PSCADProtecciones Digsilent, CAPE

ERP (Avisos) SAPInf. Operativa SIO, SIGOSW Rels Todas las marcas

Flujo de carga DigsilentCortocircuito DigsilentEstabilidad DigsilentTransitorios ATP. PSCADProtecciones Digsilent, CAPE

ERP (Avisos) SAPInf. Operativa SIO, SIGOSW Rels Todas las marcas


No todas las perturbaciones requieren profundizar el anlisis, pero si se requiere

seleccionarlo y registrarlo sistemticamente para fines de anlisis estadstico. Las perturbaciones que requiere mayor anlisis del equipo de operacin son las

que presentan anomalas en el equipamiento o instalaciones, sistema de potencia

o desempeo de la persona.

Las ocurrencias graves se caracterizar por traer grandes consecuencias a los

consumidores, sistemas aislados o al sistema interconectado. Para estasocurrencias existe el equipo de trabajo con especialistas de anlisis de la

operacin y de la proteccin.

Contenido

1 I t d i


91/239

1. Introduccin

2. Comportamiento del Sistema Elctrico Peruano en el Corto Plazo (AMA)



Recursos Humanos


91


Sistemas de Informacin Archivos COMTRADE



Recursos para el Anlisis de PerturbacionesSistemas de Informacin - Red de Gestin Operativa


92/239

Con Software se

toma el control de


Centro de Control

92 92

Trigger26/08/2004

06:42:58a.m..673

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iA/A

-750-500

-2500

250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iB/A

-750

-500-2500

250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iC/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iN/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

vA/kV

-200

-100

0

100

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

vB/kV

-200

-100

0

100

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

vC/kV

-200

-100

0

100

U0*

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

U0*/kV

0

5

10

Recursos para el Anlisis de PerturbacionesSistemas de Informacin - Red de Gestin Operativa

Trigger

26/08/200406:42:58 a.m..673

t/s-0.1 -0 .0 0. 1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9

iA/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0 .0 0. 1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9

iB/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0 .0 0. 1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9

iC/A

-750-500

-2500

250500

t/s-0.1 -0 .0 0. 1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9

iN/A

-750-500-250

0250500

t/s-0.1 -0 .0 0. 1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9

vA/kV

-200

-100

0

100

t/s-0.1 -0 .0 0. 1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9

vB/kV

-100

0

100


93/239

-200

t/s-0.1 -0 .0 0. 1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9

vC/kV

-200

-100

0

100

U0*

t/s-0.1 -0 .0 0. 1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9

U0*/kV

0

5

10

Centro de Control


Recursos para el Anlisis de PerturbacionesSistemas de Informacin - Sistema de Informacin Operativo


94/239

NOMBRE DE SUBESTACIO


Se registra informacin de la operacin del sistema.

FIN

INICIO

Contenido

1 Introduccin


95/239

1. Introduccin


3. Importancia del Anlisis Fallas (HAT)



Recursos Humanos


95


Recursos Tecnolgicos Archivo Comtrade



EL FORMATO COMTRADE


96/239

El formato COMTRADE es un formato estndar usado en las para trabajar con

registros oscilogrficos

Un registro oscilografco en formato COMTRADE esta compuesto por:

*.hdr Archivo de Encabezamiento, comentarios sobre el registro, opcional.

*.cfg Archivo de Configuracin.

*.dat Archivo de Datos, muestreo.

*.d 4 Cambios ersonalizados, o cional.


*.rio Archivo de de ajuste de protecciones, opcional.

Los datos para los archivos COMTRADE puede ser obtenidos de los registradores defallas, rels digitales y programas de simulacin transitoria como el ATP, EMTP.

Los estndares que definen el Formato COMTRADE son:

IEEE Std C37.111-1991 (Modificaciones en el 97 y 98)

IEEE Std C37.111-1999

Pueden ser de dos tipos ASCII BINARIOS se recomienda emplear los ASCII.

96

El Archivo de Encabezado xxxxxxxx HDR

Recursos para el Anlisis de PerturbacionesArchivos COMTRADE - El Formato COMTRADE


97/239

El Archivo de Encabezado xxxxxxxx.HDR

Este es un archivo de texto opcional creado por

el Originador de los datos COMTRADE,

tpicamente a travs de un editor de Texto como

el Notepad WordPad.

El creador del archivo de encabezado puede

incluir cualquier informacin que considere

GuadalupeGuadalupe

Guadalupe

Guadalupe

220 kV


97

necesaria importante.

Guadalupe

El Archivo de Configuracinxxxxxxxx CFG


Guadalupe


98/239

c o de Co gu ac xxxxxxxx.CFG

Este archivo contiene informacin

necesaria que para que un programa

computacional (SIGRA) interprete elarchivo de datos. Este archivo

contiene informacin tales como:Antes de trabar con los archivos

COMTRADE se tiene que verificar los

siguiente:


Nombre y Ubicacin, Identificacin del

registrador, ao del Estndar.

Numero y tipo de canales.

Nombre de canales, Unidades, y factores de

conversin.

Frecuencia de la lnea.

Tasa de muestreo y numero de muestras por

canal.

Fecha y hora del primer punto de datos.

Fecha y hora del punto de disparo

Tipo de archivo de datos

Time Stamp Multiplication Factor.

- Que las unidades sean A, V, kA, kV. Si

no fuera as reemplazarlos.

98

El Archivo de Datos xxxxxxxx.DAT



99/239

El archivo de datos contiene valores en filas y columnas donde cada fila consiste de

una serie de valores de datos precedidos por dos nmeros que indican la posicin y

el tiempo de ocurrencia. Este archivo debe tener el mismo nombre de los archivos

de encabezamiento y de configuracin y su extensin es "DAT.


99

SIGRA es un programa incluido dentro del DIGSI, este programa es usado para analizart f t COMTRADE

Recursos para el Anlisis de PerturbacionesArchivos COMTRADETrabajando con Oscilografas y Archivos COMTRADE


100/239

eventos en formato COMTRADE.

Las variables se pueden representar de las siguientes formas:

Diagramas en func. del tiempo Diagramas vectoriales


100

Diagramas Circ. (Z y P) Armnicos

Tabla de datos

Para cargar el SIGRA:Inicio/programas/Siemens Energ /SIGRA 4 3



101/239

gInicio/programas/Siemens Energy/SIGRA 4.3


101

Cuando se abre, el programa le preguntara si desea asignar canales, haga click

en SI, si ya estn asignados no aparecer esta pantalla.

Asignando seales y configurando el SIGRA



102/239

Asigne las seales:

IL1, IL2, IL3, IEUL1E, UL2E, UL3Epara obtener todas seales analgicas

disponibles.

g y g


102

n a gunos casos se pue e o v ar .

K1: nos representa la lnea 1.

Valores para el clculo de impedancia:



103/239

p p

Si desea calcular la impedancia fase a

tierra ingrese los valores RE/RL y XE/XL.


103



104/239

Asignar lnea acoplada:

Si tiene lnea paralela con acoplamiento

mutuo ingresar los valores de:

RM/RL y XM/XL.


104

de las lneas K.

Cargar un segundo registro:



105/239

1. Cargar el primer registro.

2. Edit -> Fault record -> Add (abrir el nuevo registro)

3. Ok


105

Sincronizar dos registros:



106/239

1. Sincronizar los dos registros.

2. Edit -> Synchronous Fault Records

3. Ok


106

Convertir dos archivos comtrade en Uno:1 File > Comtrade Export Para exportar todo el registro primero en:



107/239

1. File -> Comtrade Export

2. Seleccionar seales

3. Save, nombrar y ubicar

Para exportar todo el registro, primero en:

View -> Zoom -> optimize


107

Localizacin del rel SIEMENS:



108/239


108

Localizacin de fallas:



109/239

1. View -> Fault locator

2. Ok


109

Archivo .rio:



110/239

X/Oh

75

100

125

150


110

Z1E Z1BE Z2E Z3E Z4E Z5E Z L1E*

Z L2E* Z L3E*

R/Ohm(primary)

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400

m(primary)

-75

-50

-25

0

25

Archivo .rio:



111/239

P2P3

P4


111

Se puede adicionar mas puntos, elpolgono forma en forma segn la

secuencia ingresada en forma anti

horaria.

Fase

tierra

P1P2P3P4P5

P1P5

Contenido

1. Introduccin

2 Comportamiento del Sistema Elctrico Peruano en el Corto Plazo


112/239





112

Normatividad

Procesos Internos de REP

Metodologa

7. Anlisis de perturbaciones - Casos Aplicativos de Anlisis de fallas en el

sistema de transmisin

Metodologa y criterios para el Anlisis de PerturbacionesNormatividad

02:30h


113/239

04:00h

60:00h

72:00hNTC

OTR


113

4 das

InformeComplementario del Agente

30 das

20 das

NTCS

E

45 das

Contenido

1. Introduccin

2 Comportamiento del Sistema Elctrico Peruano en el Corto Plazo (AMA)


114/239


3. Importancia del Anlisis Fallas (HAT)



114

Normatividad


Metodologa



La gerencia Planea y

Programa la Operacin

Los mejoramientos se

alcanzan cuando se

Metodologa y criterios para el Anlisis de PerturbacionesProceso Interno de REP


115/239

Programa la Operacin.alcanzan cuando se

estandarizan y se aseguran

resultados sistemticamenteProgramacin

Planificacin

Administracin de SOMProyectos de mejora


115

Los Programas se

transforman en acciones

que se realizan en el Da aDa.

Se evalan los

resultados frente a lasmetas planteadas.

Ejecucin

Evaluacin



116/239


116116

Trigger26/08/2004

06:42:58 a.m..673

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iA/A

-750-500

-2500

250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iB/A

-750

-500-250

0

250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iC/A

-750

-500-250

0250500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

iN/A

-750-500

-2500

250

500

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

vA/kV

-200

-100

0

100

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

vB/kV

-200

-100

0

100

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

vC/kV

-200

-100

0

100

U0*

t/s-0.1 -0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

U0*/kV

0

5

10

Metodologa y criterios para el Anlisis de PerturbacionesProceso Interno de REP Elaboracin Informe Final

Informe Final de Fallas


117/239


117

Departamentos deTransmisin1. Norte

2. Centro

3. Este

4. Sur

MantenimientoEspecializado1. Equipos de patio

2. Lneas de Transmisin

ProyectosEquipo de Evaluacinde la Operacin1. Anlisis Operativo

2. Operacin en Tiempo

Real



118/239

RecuperacinInformacin

ProcesamientoInformacin

SeguimientoAnomalas

ReporteInforme

Entrada Salida


118

Retroalimentacin


Recuperacin de la Informacin

Recuperacin de la Informacin

ElementoFallado


119/239

Fallado

Rels

Sistema Control

Asistente


119

Subestacin

SistemaInformacin

EquipoEvaluacinOperacin

Informacin

disponible


Procesamiento de la Informacin

Procesamiento de la Informacin

InformeSubestacin

InformacinEspecializada


120/239

EquipoEvaluacinOperacin

CentroControl

Informacindisponible

InformacinDisponible

SistemaInformacin

MantenimientoEspecializado

AsistenteSubestaciones


120

SIGO

Informacin procesada

disponibleInformacin

AnalizadaInformacin

Analizada

Metodologa y criterios para el Anlisis de PerturbacionesProceso Interno de REP Reporte de Informes

EquipoEvaluacin

CentroControlSIGO

Informe finalReporte AnomalasReporte Recomendaciones Informe Preliminar


121/239

OperacinControl

COESInforme Preliminar (2h)Informe Final (60h)


121

SistemaInformacin

Informe Preliminar

Informe final

Reporte AnomalasReporte Recomendaciones

Informes y ReportesDisponibles para los usuarios

EjecucinMantenimiento

Avisos de anomala en SAP

SAPNotificacin Avisos

Metodologa y criterios para el Anlisis de PerturbacionesProceso Interno de REP Seguimiento de Anomalas


122/239

SAP

Atencinde aviso


122

Equipo

EvaluacinOperacin

SIGO

Mantenimiento

Anomalaatendida

Conocimientoanomala atendida

118

Trigger26/08/2004

06:42:58 a.m..673

t/s-0 .1 -0.0 0.1 0.2 0 .3 0 .4 0.5 0 .6 0 .7 0.8 0 .9

iA/A

- 7 5 0-5 0 0

-2 5 0

0

250500

t/s-0 .1 -0.0 0.1 0.2 0 .3 0 .4 0.5 0 .6 0 .7 0.8 0 .9

iB/A

- 7 5 0

-5 0 0-2 5 0

0

250500

t/s-0 .1 -0.0 0.1 0.2 0 .3 0 .4 0.5 0 .6 0 .7 0.8 0 .9

iC/A

- 7 5 0-5 0 0

-2 5 00

250500

t/s

-0 .1 -0.0 0.1 0.2 0 .3 0 .4 0.5 0 .6 0 .7 0.8 0 .9

iN/A

- 7 5 0

-5 0 0-2 5 0

0250

500

t/s-0 .1 -0.0 0.1 0.2 0 .3 0 .4 0.5 0 .6 0 .7 0.8 0 .9

vA/kV

- 2 0 0

-1 0 0

0

100

t/s-0 .1 -0.0 0.1 0.2 0 .3 0 .4 0.5 0 .6 0 .7 0.8 0 .9

vB/kV

- 2 0 0

-1 0 0

0

100

t/s-0 .1 -0.0 0.1 0.2 0 .3 0 .4 0.5 0 .6 0 .7 0.8 0 .9

vC/kV

- 2 0 0

-1 0 0

0

100

U0*

t/s-0 .1 -0.0 0.1 0.2 0 .3 0 .4 0.5 0 .6 0 .7 0.8 0 .9

U0*/kV

0

5

10

Contenido

1. Introduccin



123/239





123

Normatividad


Metodologa



Recopilacin de Insumos: (oscilografas de la ocurrencia, datos del evento de

desconexin forzada de los interruptores, sealizaciones de los equipos deproteccin y automatismos digitales, sealizacin visuales en la subestacin,

maniobras de operacin desconexin y reposicin del sistema, datos de

Metodologa y criterios para el Anlisis de PerturbacionesProceso Interno de REP - Metodologa


124/239

parametrizacin de los rels, esquemas funcionales, informes de mantenimiento

de subestaciones, informe preliminar de falla elaborado por OTR, informe

preliminar de subestaciones y lneas).


124

Clasificacin de las

oscilografas.

Prioridad 1: Oscilografas del

rel del elemento fallado.

Prioridad 2: Oscilografas de

los rels de la subestacin pero

no del elemento fallado.Prioridad 3: Oscilografas de

otras subestaciones que son

necesarias para el anlisis).

Mnimamente se requiere.

Tipo de falla en cuanto a su naturaleza

elctrica (cortocircuito, fase abierta, sobre o

mnima tencin sobre o mnima frecuencia

Metodologa y criterios para el Anlisis de PerturbacionesProceso Interno de REP Anlisis de Oscilografas


125/239

mnima tencin, sobre o mnima frecuencia,

ferrorresonancia, presencia de armnicos,

etc.).

Identificacin de las fases afectadas con osin tierra.

Determinacin del tiempo de actuacin de


125

a protecc n, t empo e esconex n e

interruptor y duracin de la falla.

Confirmacin del recierre automtico y sutiempo de operacin.

Medida de las condiciones operativas pre

falla (tensin, corriente y potencia)

Medida de las condiciones de falla

(corriente de cortocircuito y tensin en las 3

fases)

Medida de las condiciones operativas pos

falla (tensin, corriente y potencia) en caso

la falla sea externa.

Mnimamente se requiere

Identificacin de la desconexin y

Metodologa y criterios para el Anlisis de PerturbacionesProceso Interno de REP Anlisis de eventos y seales


126/239

y

confirmacin de la desconexin

automtica de los interruptores.

Constatacin de eventuales fallas enel interruptor.

Constatacin de las funciones de


126

proteccin actuantes.

Constatacin de la actuacin de las

sealizaciones locales y remotas.

Constatacin de las protecciones

actuantes con las fases actuantes.

Confirmacin del tiempo de

actuacin de la proteccin.

Es deseable y esclarecedor que haya.

Identificacin, constatacin o confirmacin de

problemas fsicos en la red o equipos

eventualmente detectados por la proteccin.

Metodologa y criterios para el Anlisis de PerturbacionesProceso Interno de REP Anlisis de Inf. de Op. y Mant.


127/239

p p

Identificacin o constatacin de la existencia de

un factor agravante (lluvias, vientos, rayos,

nieve, eventos extraordinarios, etc.) Identificacin, constatacin o confirmacin de

causas contributivas a la falla (horario punta,


127

, .


errores humanos o actuaciones accidentales

propias de la empresa.


acciones humanos de empresas ajenas.

o actuaciones accidentales propias de la

empresa.

Constatacin o confirmacin de ocurrenciassemejantes al anterior.

Este anlisis se efecta sobre la proteccincuando acta o cuando deja de actuar.

Id tifi d t d l i t t d l f ll

Metodologa y criterios para el Anlisis de PerturbacionesProceso Interno de REP Anlisis del desempeo de laproteccin


128/239

Identificar datos del instante de la falla .

Identificar el circuito, trecho del circuito o

componente de la subestacin dondeocurri la falla.

Identificar la naturaleza de la falla y su


128

causa.

Centrar la atencin en las protecciones

del elemento fallado. Verificar la existencia de oscilografas del

elemento fallado (prioridad 1).

Verificar la existencia de oscilografas de

los rels de elementos externos (prioridad

2, 3).

Identificar las funciones de proteccin que

actuaron y dejaron de actuar para el

elemento fallado

Con la corriente de cortocircuito y el ajuste del

rel de proteccin se evala la actuacin decada funcin de la proteccin y se califica su

desempeo se clasifica como:

A t i t ( d l f i

Metodologa y criterios para el Anlisis de PerturbacionesProceso Interno de REP Anlisis del desempeo de laproteccin

7/25/2019 168361005 CIP Analisis de Falla Sistema de Transm

168361005 cip analisis de falla sistema de transmision 26 enero 2011

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