compensaciÓn de potencia reactiva de la lÍnea nueva pan de azÚcar-polpaico 500 kv ·...

13 de marzo de 2017

DIRECCIÓN DE PLANIFICACIÓN Y DESARROLLO

COMPENSACIÓN DE POTENCIA REACTIVA DE LA LÍNEA NUEVA PAN DE AZÚCAR-POLPAICO 500 kV

www.coordinadorelectrico.cl

MARZO 2017 - COMPENSACIÓN DE POTENCIA REACTIVA DE LA LÍNEA NUEVA PAN DE AZÚCAR-POLPAICO 500 kV Página 2 de 101

CONTROL DEL DOCUMENTO APROBACIÓN Versión Aprobado por

Definitiva Daniel Salazar J. – Director Ejecutivo

Juan Carlos Araneda T. – Director de Planificación y Desarrollo SING

Gabriel Carvajal M. – Subdirector de Planificación y Desarrollo SIC

REGISTRO DE CAMBIOS

Fecha Autor Versión Descripción del Cambio

REVISORES

Nombre Cargo

Deninson Fuentes del C. Jefe Departamento de Planificación SIC

Andrés Guzmán C. Jefe Departamento de Planificación SING

AUTORES

Nombre Cargo

Víctor Álvarez C. Ingeniero de Planificación

Eduardo Esperguel G. Ingeniero de Planificación

Simón Norambuena O. Ingeniero de Planificación

Alex Santander G. Ingeniero de Planificación

Cristián Torres B. Ingeniero de Desarrollo y Gestión de Proyectos

Rodrigo Wetzel G. Ingeniero de Planificación

DISTRIBUCIÓN

Copia Destinatario

Definitiva Enviada a la Comisión Nacional de Energía


CONTENIDO

1. RESUMEN EJECUTIVO 4

2. INTRODUCCIÓN 8

3. DIAGNÓSTICO 9

3.1 DÉFICIT DE POTENCIA REACTIVA INDUCTIVA SHUNT EN TRAMO NUEVA CARDONES-POLPAICO 9 3.2 LOCALIZACIÓN NO ÓPTIMA DE COMPENSACIÓN SERIE DE LA LÍNEA NUEVA PAN DE AZÚCAR-POLPAICO 13 3.3 VARIABILIDAD DE FLUJOS EN LÍNEAS DE INTERCONEXIÓN 15

4. ANÁLISIS 17

4.1 ESCENARIOS DE OPERACIÓN 19 4.2 SIMULACIONES ESTÁTICAS 20 4.3 SIMULACIONES DINÁMICAS 29

5. PROPUESTA 34

5.1 MODIFICACIÓN DE LA COMPENSACIÓN SERIE DE LA LÍNEA NUEVA PAN DE AZÚCAR-POLPAICO 2X500 KV 34 5.2 NUEVOS REACTORES EN SUBESTACIÓN NUEVA PAN DE AZÚCAR 500 KV 43 5.3 NUEVO EQUIPO DE COMPENSACIÓN ESTÁTICA DE REACTIVOS EN SUBESTACIÓN NUEVA PAN DE AZÚCAR 220 KV 47

6. RECOMENDACIÓN FINAL 54

7. ANEXOS 56

7.1 RESULTADOS DE SIMULACIONES ESTÁTICAS 56 7.2 RESULTADOS DE SIMULACIONES DINÁMICAS 81


1. RESUMEN EJECUTIVO

El objetivo de este informe es presentar los resultados del análisis de requerimientos de potencia reactiva en el tramo Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV tras la puesta en servicio de los proyectos de interconexión SIC-SING, entre las subestaciones Los Changos y Polpaico, que justifican la recomendación de instalar equipos de compensación reactiva fija y variable, junto con la readecuación de la compensación serie de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, en ambos extremos. Bajo ese contexto, se concluye que la readecuación de la compensación serie de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV es altamente necesaria, dado que las tensiones resultantes en las distintas barras de 500 kV, tras la ejecución de dicha ampliación, presentan menos variabilidad de magnitud entre sí, permitiendo, de esta manera, un equilibrio de las transferencias de potencia reactiva a lo largo de todo el trazado, lo que a su vez permite compensar el sistema de manera proporcionada. En relación a la compensación reactiva fija y variable, se han evaluado las siguientes dos alternativas en función de los requerimientos propios del sistema:

1) Opción con SVC (con un V.I. de 55 millones de USD) El detalle de esta opción se presenta en la Figura 1 y se basa en un arreglo de:

a. Dos bancos de reactores fijos por un monto de, al menos, 100 MVAr cada uno, más una unidad monofásica adicional de reserva (en total equivale a instalar 7 unidades monofásicas por un valor de, al menos, 33,3 MVAr cada uno), conectados en la barra Nueva Pan de Azúcar 500 kV, con un esquema de control tal que permita incorporar estos reactores en la lógica de un Sistema de Maniobra Automática de Reactores Shunt (MAIS o equivalente).

b. Un SVC con reactor variable conectado en la barra Nueva Pan de Azúcar 220 kV, basado en un equipo del tipo TCR (por sus siglas en inglés, Thyristor Controlled Reactor) con filtros de supresión de armónicas del orden 2n+1, en particular de la 5° y 7° armónica por efecto de las ondas resultantes a la salida de los tiristores (la 3° armónica se filtra en los devanados del transformador de conexión), que en conjunto permitan inyectar al sistema un monto mínimo de +50/-150 MVAr1.

2) Opción con STATCOM (con un V.I. de 70 millones de USD)

El detalle de esta opción se presenta en la Figura 2 y se basa en un arreglo de:

a. Dos bancos de reactores fijos por un monto de, al menos, 100 MVAr cada uno, más una unidad monofásica adicional de reserva (en total equivale a 7 unidades monofásicas por un valor de 33,3 MVAr cada uno), conectados a la barra Nueva Pan de Azúcar 500 kV.

b. Un condensador/reactor variable conectado en la barra Nueva Pan de Azúcar 220 kV, basado en un equipo con tecnología STATCOM (basado en transistores del tipo IGBT, por su alta rapidez de

1 El monto capacitivo (+) se asocia a la inyección de reactivos por parte de los filtros de supresión de armónicos que tendrá el SVC, y su monto –que generalmente fluctúa entre el 20% y el 30% del monto del TCR– ha sido fijado en 50 MVAr, no obstante, su valor definitivo podría presentar leves diferencias en función de los filtros que finalmente sean diseñados.


respuesta transitoria) con filtro de supresión de armónicas del orden de los kHz, explicadas por la frecuencia conmutación de los transistores que conforman el convertidor y su efecto en la forma de onda resultante, que en conjunto permitan inyectar al sistema un monto mínimo de +/- 150 MVAr.

El STATCOM, al igual que el SVC, permite resolver los problemas de déficit de reactivos en la zona de Pan de Azúcar que traen como consecuencia sobretensiones en las barras, a través de la absorción de reactivos, pero además posee una capacidad de respuesta más rápida y con la posibilidad adicional de inyectar potencia reactiva al sistema para evitar eventuales subtensiones transitorias en escenarios de alta exigencia (por ejemplo: ocurrencia de contingencias extremas en la línea de interconexión en 500 kV para escenarios de alta transferencia, pérdida de generación convencional aledaña a la subestación Polpaico, etc).

Figura 1: Solución propuesta para evitar sobretensiones en la zona de la subestación Pan de Azúcar. Opción con SVC.

Figura 2: Solución analizada para evitar sobretensiones en la zona de la subestación Pan de Azúcar, y aportar con un soporte de absorción

e inyección de potencia reactiva frente a contingencias normales y extremas. Opción con STATCOM.

NUEVA PAN DE AZÚCAR 220

2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

212 km

NUEVA MAITENCILLO 500 NUEVA PAN DE AZÚCAR 500 POLPAICO 500

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

Obras propuesta actual

TCR 200 MVArinductivos

FC 5° armónica

FC 7° armónica

≈ 50 MVAr capacitivos


2x120 MVArSTATCOM +/- 150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

212 km


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km



Las obras analizadas en esta oportunidad responden a una revisión de carácter dinámico a la solución recomendada en el Plan de Expansión de octubre de 20162, y permiten resolver la problemática detectada en el sistema de 500 kV ubicado entre las subestaciones Cardones y Polpaico desde un punto de vista estático y dinámico, mediante un arreglo de reactores fijos y variables, capaces de absorber potencia reactiva en función de los requerimientos dinámicos del sistema, que varían dependiendo de su condición topológica, del despacho de las centrales ERNC y del monto de los flujos por el sistema de transmisión. De esta manera, la adecuación e incorporación de compensación serie en ambos extremos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, los reactores fijos y ambas opciones de compensación variable analizada (SVC y STATCOM) permiten subsanar la condición indicada en el párrafo anterior. Si bien el STATCOM además permite ser un soporte de tensión tanto para eventos sistémicos que requieran inyección de potencia reactiva, como para aquellos indicados en el párrafo precedente, el SVC igual puede inyectar al sistema un valor aproximado de 50 MVAr, lo que sumado a la inclusión de los reactores fijos de 2x100 MVAr en Nueva Pan de Azúcar 500 kV a un Sistema de Maniobra Automática de Reactores Shunt (MAIS o equivalente), permitiría inyectar hasta 250 MVAr (50 MVAr entregados por la potencia reactiva de los filtros de supresión de armónicas del SVC y 200 MVAr entregados por la desconexión automática de los reactores de barra). Esta situación se resume en la Figura 3.

Figura 3: Resumen de obras evaluadas y su contribución al sistema eléctrico.

Las dos soluciones propuestas (SVC y STATCOM) permiten una adecuada absorción de reactivos, a través de reactores fijos y compensación reactiva variable, con tal de compensar de mejor manera las líneas de 500 kV que se ubican entre las subestaciones Cardones y Polpaico, además de permitir una adecuada maniobrabilidad de los equipos recomendados, con gradientes de tensión controlados. Finalmente, si bien la opción con STATCOM posee un control que permite operar y actuar de forma más rápida que el SVC frente a la ocurrencia de contingencias normales y extremas, su mayor costo de inversión en 15 millones de USD adicionales permite concluir que la obra a recomendar, por su mejor relación costo-beneficio, es el SVC +50/-150 MVAr con un costo de inversión estimado de 55 millones de USD, considerando además la posibilidad de incorporar el control de los reactores fijos en la lógica del esquema MAIS y, de esta forma, colaborar con la desconexión automática de los reactores en escenarios que demanden una inyección de potencia reactiva al sistema.

2 https://sic.coordinadorelectrico.cl/informes-y-documentos/fichas/estudio-de-transmision-troncal/

ABSORCIÓN DE REACTIVOS (sobretensiones)Déficit estructural línea Cardones-Polpaico 500 kV

INYECCIÓN DE REACTIVOS Contingencias normales y extremas con altas transferencias por el

sistema 500 kV, ausencia de nodo PV fuerte en la zona, condiciones de inestabilidad angular tras pérdida de generación.

Régimen permantente Variaciones diarias

SVC +50/-150 MVAr

STATCOM +/- 150 MVAr

Adecuación C.S.

Reactores fijos 2x100 MVAr

Baja Alta

MAIS reactores fijos+

https://sic.coordinadorelectrico.cl/informes-y-documentos/fichas/estudio-de-transmision-troncal/


Solución recomendada En virtud de todo lo anteriormente expuesto, el conjunto de obras recomendadas son las siguientes:

Modificación de la compensación serie de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 2x500 kV:

o Disminución a la mitad de la compensación serie de 53% de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, a instalar actualmente sólo en subestación Nueva Pan de Azúcar, resultando una compensación definitiva de 53/2 %. Además, se debe contemplar toda la adecuación que sea necesario realizar al sistema de protección y control asociado, y la eventual modificación del varistor (MOV) y/o chispero (spark gap), en caso de considerarse necesario.

o Instalación de compensación serie de 53/2 % en la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, en el extremo subestación Polpaico.

Nuevos reactores en subestación Nueva Pan de Azúcar, barra 500 kV:

o Instalación de dos bancos de reactores fijos de, al menos, 100 MVAr cada uno en la barra Nueva

Pan de Azúcar 500 kV, más una unidad monofásica adicional de reserva (en total serían 7 unidades monofásicas de, al menos, 33 MVAr cada una). Los reactores deberán incorporar las facilidades necesarias para ser controlados automáticamente por un dispositivo de control, como los Sistemas de Maniobra Automática de Reactores (MAIS o equivalente) existentes, con tal que éstos puedan ser desconectados de forma automática en condiciones operacionales en que el sistema requiera inyección de potencia reactiva3.

Nuevo equipo de compensación estática de reactivos en subestación Nueva Pan de Azúcar, barra 220 kV:

o Instalación de un SVC, conformado por un equipo TCR, filtros de supresión de armónicos de 5° y 7° orden y un transformador elevador de media tensión a 220 kV, que en conjunto permitan inyectar en el punto de conexión con el sistema en 220 kV, un monto mínimo de +50/-150 MVAr.

Los costos de inversión estimados de la alternativa recomendada se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1: Valor de inversión estimado de las obras propuestas para opción con SVC.

Ítem Obra VI (miles de USD)

1 Modificación de compensación serie en línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 2x500 kV. 22.766

2 Nuevos reactores de 2x100 MVAr en subestación Nueva Pan de Azúcar, barra 500 kV con la posibilidad de ser controlados por un Sistema de Maniobra Automática de Reactores.

18.436

3 Nuevo equipo de compensación estática de reactivos SVC +50/-150 MVAr en subestación Nueva Pan de Azúcar, barra 220 kV.

13.676

Total 54.878

3 Tal como se indica en las Bases de Licitación emitidas según Resolución Exenta N°587/2012 para las líneas de interconexión en 500 kV entre las subestaciones Cardones y Polpaico, decretadas como obra nueva en Resolución Exenta N°115/2011.


2. INTRODUCCIÓN

Diversos análisis previos, y más recientemente el “Estudio 3: Control y Estabilidad de Tensión”, desarrollado por la empresa consultora Estudios Eléctricos en el marco de los estudios operacionales de la interconexión SIC-SING, han determinado la presencia de sobretensiones en las barras de 220 kV y 500 kV de la subestación Nueva Pan de Azúcar, y alrededores, para ciertos escenarios de operación, producidas principalmente por los siguientes motivos:

1) Déficit de compensación shunt inductiva de los tramos Nueva Cardones-Nueva Maitencillo-Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV.

2) Localización de la compensación serie capacitiva de la Línea 2x500 kV Nueva Pan de Azúcar-Polpaico en sólo un extremo de la línea, específicamente en subestación Nueva Pan de Azúcar.

3) Variabilidad relevante de flujos por los tramos de la línea de interconexión entre las subestaciones Los Changos y Polpaico, debido a la presencia creciente de generación renovable no convencional (ERNC) en la zona norte.

En primer lugar, el tramo Nueva Cardones-Nueva Maitencillo-Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV presenta un déficit estructural de potencia reactiva inductiva para operaciones en vacío (o de baja carga), alcanzando una excedencia de potencia reactiva capacitiva cercana a 500 MVAr para todo el tramo. Se prevé que esta condición, sumada al actual escenario de alta generación renovable no convencional, eólica y solar fotovoltaica, en el Norte Chico del país, que provoca niveles de flujo variables por la línea de interconexión, pasando por máximos y por mínimos (pudiendo incluso alcanzar condición de vacío en los cruces por cero) durante el día, provocará importantes sobretensiones en las barras cercanas a la subestación Pan de Azúcar, situación que podría llegar a ser insostenible para ciertos escenarios operacionales debido a las excursiones por sobre los niveles de tensión estipulados en la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio (NTSyCS). De forma adicional a lo expuesto en el párrafo anterior, se detecta un problema estructural en la compensación serie de la Línea 2x500 kV Nueva Pan de Azúcar-Polpaico, de 400 km de longitud, dado que en el diseño de esta línea se ha compensado cada circuito en un 53%, instalando la totalidad de dicha compensación en el extremo de subestación Nueva Pan de Azúcar. Esta situación provoca un perfil de tensiones a lo largo de las líneas de interconexión desadapatado, con importantes diferencias de tensión en barras a lo largo del trazado, lo que, unido a la variabilidad de flujos por dichas líneas, también contribuye a incrementar las tensiones (y sobretensiones en ciertos escenarios operacionales), particularmente en la subestación Nueva Pan de Azúcar, e instalaciones ubicadas al norte de ella. Considerando las dos principales razones que provocan sobretensiones en la subestación Nueva Pan de Azúcar y alrededores para un importante número de escenarios operacionales en el sistema, esto es, déficit de compensación shunt inductiva y localización no óptima de la compensación serie capacitiva de la Línea 2x500 kV Nueva Pan de Azúcar-Polpaico, se recomienda la instalación –en el menor tiempo posible– de reactores en la zona, basado en un arreglo de reactores fijos para suplir el déficit de compensación shunt inductiva y compensación reactiva variable para controlar tensión frente a contingencias –normales y extremas–, fallas y las variabilidades diarias esperadas en los flujos por la línea de interconexión, además de la normalización de la compensación serie de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV (repartiéndola en ambos extremos). Esta solución además recoge las recomendaciones entregadas por la Comisión Nacional de Energía (CNE) al proyecto de reactores en la zona de Pan de Azúcar, en el informe “Necesidades del Sistema de Transmisión Nacional para los doce meses siguientes”, emitido en enero de 2017, y se complementa a soluciones de corto y mediano plazo, como los ajustes sobre el control de las centrales ERNC para que puedan controlar tensión en barras del sistema de transmisión.


3. DIAGNÓSTICO

En la presente sección se realiza un diagnóstico de las distintas causas que producen sobretensiones en la zona aledaña a la subestación Pan de Azúcar.

3.1 DÉFICIT DE POTENCIA REACTIVA INDUCTIVA SHUNT EN TRAMO NUEVA CARDONES-POLPAICO

3.1.1 CÁLCULO DEL EQUIVALENTE REACTIVO SHUNT DE LAS LÍNEAS DE INTERCONEXIÓN

Para introducir el concepto de potencia reactiva shunt equivalente en las líneas de interconexión en 500 kV, conectadas entre las subestaciones Los Changos y Polpaico, en la Figura 4 y en la Figura 5 se presentan las características topológicas de los tramos Los Changos-Nueva Cardones y Nueva Cardones-Polpaico, respectivamente.

Figura 4: Sistema Los Changos-Nueva Cardones 500 kV.

Figura 5: Sistema Nueva Cardones-Polpaico 500 kV.

Se observa que las líneas ubicadas entre las subestaciones Los Changos y Nueva Cardones, esto es, Los Changos-Cumbre 500 y Cumbre-Nueva Cardones 500 kV, poseen compensación shunt inductiva de 300 MVAr (2x150 MVAr) y 150 MVAr (2x75 MVAr) por circuito, respectivamente. De forma adicional, en las barras Los Changos 500 kV y Nueva Cardones 500 kV serán instalados dos reactores de 175 MVAr cada uno, con el objeto de compensar la línea en su totalidad. Del mismo modo, las líneas ubicadas entre las subestaciones Nueva Cardones y Polpaico, esto es, Nueva Cardones-Nueva Maitencillo 500 kV, Nueva Maitencillo-Nueva Pan de Azúcar 500 kV y Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, poseen compensación shunt inductiva de 75 MVAr, 150 MVAr (2x75 MVAr) y 350 MVAr (2x175 MVAr) por circuito, respectivamente. No se considera la instalación de otros reactores en barras para compensar estas últimas líneas.

150 MVAr

65/2%

400 km

NUEVA CARDONES 500CUMBRE 500

150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

35 Ω

35 Ω

35 Ω

35 Ω

28 Ω

28 Ω

175 MVAr

NUEVA MAITENCILLO 500NUEVA CARDONES 500

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

135 km 212 km

NUEVA PAN DE AZÚCAR 500 POLPAICO 500

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53%

53%

408 km

31 Ω

31 Ω

58 Ω

58 Ω


Para calcular el porcentaje de compensación shunt en cada línea, es necesario –a través de la susceptancia propia– obtener la potencia reactiva capacitiva que la línea entrega al sistema una vez que se conecta en él, en función de la tensión nominal de 500 kV en que operará. En la Tabla 2 se presentan los datos de susceptancia y compensación equivalente en cada una de las líneas de transmisión del sistema de interconexión en 500 kV.

Tabla 2: Compensación shunt equivalente de los circuitos en 500 kV.

Líneas del sistema en 500 kV

Por circuito Valores por tramo

Susceptancia línea C. Shunt Equiv. Shunt Reactor barra Shunt en vacío

B1 (uS) Qc (MVAr) Ql (MVAr) Qc-Ql (MVAr) Ql bar (MVAr) Qshunt (MVAr)

Los Changos-Cumbre 1.730 432 300 374 350 24

Cumbre-Nueva Cardones 818 205 150

Nva Cardones-Nva Maitencillo 580 145 75

480 0 480 Nva Maitencillo-Nva Pan de Azúcar 916 229 150

Nva Pan de Azúcar-Polpaico 1.763 441 350

Total 854 350 504

A modo de ejemplo, las líneas Los Changos-Cumbre 500 y Cumbre-Nueva Cardones 500 kV poseen una susceptancia (o condensador equivalente) de 1.730 µS y 818 µS, que en un sistema de 500 kV equivalen a 432 MVAr y 205 MVAr capacitivos, respectivamente, lo que corresponde a un total de 637 MVAr para el tramo Los Changos-Nueva Cardones. Por otra parte, la compensación shunt inductiva por circuito para las líneas recién mencionadas es de 300 MVAr y 150 MVAr, respectivamente. De esta manera, si se resta la potencia reactiva capacitiva que la línea inyecta al sistema por su susceptancia con la potencia reactiva inductiva que se instala como compensación shunt, se obtiene un total de 187 MVAr de excedencia capacitiva por circuito, es decir, 374 MVAr de excendencia para el tramo Los Changos-Nueva Cardones 500 kV. Adicionalmente, como este tramo posee dos reactores shunt de 175 MVAr cada uno, conectados en las barras Los Changos 500 kV y Nueva Cardones 500 kV, el tramo finalmente alcanza una excedencia de 24 MVAr capacitivos. Se concluye que este tramo está totalmente compensado. Repitiendo lo expuesto en el párrafo anterior para el tramo Nueva Cardones-Polpaico 500 kV, se calcula que éste alcanza una excedencia de 480 MVAr capacitivos, concluyendo que las líneas que conforman este tramo están altamente deficitarias en compensación del tipo shunt inductivo, lo que permite prever que algunas subestaciones del tramo en comento tendrán problemas de sobretensión permanentes, que se incrementan para escenarios de baja transferencia por las líneas.

3.1.2 POTENCIA NATURAL DE LAS LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

Con el objeto de identificar el comportamiento de las líneas de transmisión para distintos escenarios de operación, se calcula la potencia natural de éstas, con tal de definir si actuarán como un equivalente inductivo y/o capacitivo para el sistema en función de la potencia activa transferida por ellas. En primer lugar, se define el SIL (por sus siglas en inglés, Surge Impedance Loading) de una línea, como el valor de potencia activa que, al ser transmitida por dicha línea, resulta en una operación de este elemento sin absorber ni inyectar potencia reactiva al sistema. Las líneas de transmisión son equivalentes a un sistema RLC (resistivo, inductivo y capacitivo), y es sabido que una operación en vacío provoca que la línea inyecte reactivos al sistema, actuando como un condensador (Efecto Ferranti), sin embargo, a medida que se incrementa la carga, el efecto capacitivo de la línea de transmisión comienza a disminuir, y al momento en que las transferencias superan el valor


dado por el SIL, comienza a aparecer el efecto inductivo, lo que se traduce en absorción de potencia reactiva desde el sistema, pues ésta depende exclusivamente de la corriente circulante y de la reactancia equivalente de la línea. Al efecto inductivo de la línea se le resta el efecto capacitivo, con lo cual se obtiene la potencia reactiva equivalente de la línea, pasando desde un efecto netamente capacitivo (en vacío) hasta uno inductivo, y el instante en que ambos efectos se anulan, corresponde al SIL de una línea. En virtud de lo anterior, y utilizando las siguientes dos ecuaciones, se calcula el SIL de cada una de las líneas de interconexión, siendo 𝑍𝑐 la impedancia característica de la línea, 𝑙 la reactancia de la línea (menos la compensación serie capacitiva, si aplica), 𝑐 la susceptancia de la línea (menos la compensación shunt inductiva, si aplica), SIL la potencia natural de la línea y 𝑉𝑛𝑜𝑚

2 la tensión nominal.

𝑍𝑐 = √𝑙

𝑐

SIL =𝑉𝑛𝑜𝑚

2

𝑍𝑐

Utilizando las relaciones anteriores, se obtiene el SIL de las líneas de interconexión, cuyos resultados se presentan en la Tabla 3.

Tabla 3: SIL de las líneas de interconexión, por circuito.

Líneas del sistema en 500 kV SIL (MW)

Los Changos-Cumbre 907

Cumbre-Nueva Cardones 753

Nva Cardones-Nva Maitencillo 699

Nva Maitencillo-Nva Pan de Azúcar 878

Nva Pan de Azúcar-Polpaico 671

Para ejemplificar el comportamiento de la potencia reactiva en las líneas de transmisión, en la Figura 6 y en la Figura 7 se presenta la potencia reactiva absorbida por las líneas Los Changos-Cumbre 500 kV y Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, respectivamente.


Figura 6: Potencia reactiva absorbida por un circuito de la línea Los Changos-Cumbre 500 kV en función de la potencia activa.

Figura 7: Potencia reactiva absorbida por un circuito de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV en función de la potencia activa.

Finalmente, dado que las líneas de interconexión en 500 kV están adaptadas para transferir 1.500 MW considerando criterio N-1 (transferencias máximas aproximadas de 750 MW por circuito), éstas se comportarán generalmente como un condensador equivalente para el sistema (con montos variables en función del grado de carga), pasando de operaciones netamente capacitivas (para transferencias bajas, o nulas) a operaciones más cercanas a un comportamiento ni capacitivo ni inductivo (cercano al SIL de la línea), lo que sumado al déficit de compensación shunt inductiva en las líneas de 500 kV ubicadas en el tramo Nueva Cardones-Polpaico, permite prever la existencia de importantes sobretensiones en la zona de análisis. Sin perjuicio de lo anterior, durante la ocurrencia de contingencias en alguno de los circuitos del sistema de 500 kV, para ciertos escenarios, el circuito que quede en servicio podría alcanzar altas transferencias (de hasta 1.500 MW aproximadamente), y, por ende, requerir la absorción de montos importantes de potencia reactiva desde el sistema en forma transitoria.

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

87 173 260 346 433 520 606 693 779 866 953 1039 1126 1212 1299 1386 1472

Un circuito de la línea Los Changos-Cumbre 500: Potencia reactiva absorbida por la línea (MVAr) v/s Potencia inyectada (MW)

Potencia activa inyectada (MW)

Potencia reactivaabsorbida (MVAr)

SIL = 907 MW

Comportamiento como condensador

Comportamiento como inductor

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

87 173 260 346 433 520 606 693 779 866 953 1039 1126 1212 1299 1386 1472

Un circuito de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500: Potencia reactiva absorbida por la línea (MVAr) v/s Potencia inyectada (MW)

Potencia activa inyectada (MW)

Potencia reactivaabsorbida (MVAr)

SIL = 671 MW

Comportamiento como condensador

Comportamiento como inductor


3.2 LOCALIZACIÓN NO ÓPTIMA DE COMPENSACIÓN SERIE DE LA LÍNEA NUEVA PAN DE AZÚCAR-POLPAICO

En relación a los montos y ubicación de la compensación serie capacitiva de las líneas de transmisión, éstas se utilizan principalmente para disminuir la reactancia serie de las líneas y permitir mayores transferencias manteniendo estabilidad transitoria, de tensión y angular en el sistema, además de disminuir pérdidas en los sistemas de transmisión. Por ello, se utiliza este tipo de compensación para líneas de longitud considerable (por lo general, superior a 120 km), alcanzando montos de compensación que van desde el 50% de la reactancia de la línea en cuestión. Adicionalmente, la ubicación de la compensación serie capacitiva (en uno o ambos extremos de la línea) impacta directamente sobre el perfil de tensiones a lo largo de un trazado. Considerando este punto, al observar la Figura 5 es posible notar que la compensación serie capacitiva de las líneas Nueva Maitencillo-Nueva Pan de Azúcar 500 kV y Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, se concentra en su totalidad en la subestación Nueva Pan de Azúcar, alcanzando un monto de 89 Ω conectados en dicha subestación. Esta condición permite prever la existencia de un perfil de tensiones asimétrico a lo largo de los tramos analizados, motivo por el cual se propone estudiar la posibilidad de disminuir la compensación serie capacitiva de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV a la mitad, instalando un monto resultante en el extremo de Polpaico. En la Figura 8 y en la Figura 9 se presenta el perfil de tensiones del tramo Los Changos a Polpaico en 500 kV, considerando un 53% de compensación serie de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV ubicada en: 1) sólo en subestación Nueva Pan de Azúcar (53%, curva azul), y 2) dividida en partes iguales en las subestaciones Nueva Pan de Azúcar (53/2 %) y Polpaico (53/2 %, curva roja).


Figura 8: Perfil de tensiones con compensación serie en uno o ambos extremos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, escenario de máxima transferencia

norte a sur, con alto despacho de centrales ERNC (sin controlar potencia reactiva de forma automática a través de un control PV).

Figura 9: Perfil de tensiones con compensación serie en uno o ambos extremos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, escenario de bajas transferencias y sin

despacho de centrales ERNC.

0,96

0,97

0,98

0,99

1,00

1,01

1,02

1,03

1,04

1,05

1,06

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-NM

AIT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Perfil de tensiones sistema 500 kV

Límite normativo de operación normal

LOS CHANGOS 500 CUMBRE 500 NUEVA CARDONES 500 NUEVA MAITENCILLO 500 NUEVA PAN DE AZÚCAR 500 POLPAICO 500

CS en PAzúcar CS dividida

0,96

0,97

0,98

0,99

1,00

1,01

1,02

1,03

1,04

1,05

1,06

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-NM

AIT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Perfil de tensiones sistema 500 kV


LOS CHANGOS 500 CUMBRE 500 NUEVA CARDONES 500 NUEVA MAITENCILLO 500 NUEVA PAN DE AZÚCAR 500 POLPAICO 500



Se observa que con sólo disminuir la compensación serie a instalarse en la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, en el extremo de subestación Nueva Pan de Azúcar, desde 53% a 53/2 %, e instalar el remantente de 53/2 % en la subestación Polpaico, los niveles de tensión en ambos escenarios evaluados decaen notoriamente, alcanzando incluso el cumplimiento normativo del Art. 5-24 de la NTSyCS que dice que las tensiones en barras de 500 kV deben encontrarse entre 0,97 y 1,03 pu. De esta manera, la división de los montos de compensación serie capacitiva de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV en ambos extremos, evita la instalación de cerca de 200 MVAr en reactores para los casos más severos de sobretensión que serán analizados en las siguientes secciones.

3.3 VARIABILIDAD DE FLUJOS EN LÍNEAS DE INTERCONEXIÓN

Tal como se ha mencionado en las secciones anteriores, el contexto actual de generación instalada en el Norte Chico de nuestro país, permite prever una operación del sistema con flujos cambiantes por las líneas de interconexión en 500 kV, pasando desde máximos en dirección norte-sur y/o sur-norte a mínimos (condición de vacío). Esta variabilidad de flujos esperada durante el día, motiva la necesidad de contar con elementos de compensación reactiva variable, con un control automático que permita adecuar los requerimientos de reactivos a la necesidad instantánea de forma continua, evitando de esta manera la operación manual de forma discreta para dar solución a una condición variable que se mantendrá en el largo plazo. En virtud de lo anterior, se han simulado los flujos esperados desde el año 2017 al 2023, cuyos resultados se presentan en la Figura 10. Se observa que los flujos serán altamente variables, siendo el cruce por cero una condición que se repetirá constantemente por la alta presencia de generación ERNC en la zona.


Figura 10: Flujos esperados por la línea de interconexión, operación económica.

Nueva Maitencillo 500

Nueva Cardones 500

Cumbre 500

Los Changos 500

Nueva Pan de Azúcar 500

Polpaico 500

-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

1000

Los Changos->Cumbre 500

-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

1000

Cumbre->Nueva Cardones 500

-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

Nueva Cardones->Nueva Maitencillo 500

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

Nueva Maitencillo->Nueva Pan de Azúcar 500

-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

Nueva Pan de Azúcar->Polpaico 500


4. ANÁLISIS

En esta sección se analiza y presenta el comportamiento estático y dinámico de la propuesta. Para el caso estático, se contrastará la operación de la propuesta actual con aquella indicada en el Plan de Expansión de octubre de 2016 (reactores fijos por un monto total de 530 MVAr), las cuales se presentan entre la Figura 11 y la Figura 13. La propuesta actual a analizar posee las siguientes características:

Disminución a la mitad de la compensación serie de 53% de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, a instalar íntegramente en subestación Nueva Pan de Azúcar e instalación de compensación serie de 53/2 % de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, en el extremo subestación Polpaico.

Instalación de compensación reactiva fija y variable, dependiendo de la tecnología a utilizar:

o Opción con SVC

Dos bancos de reactores fijos por un monto de, al menos, 100 MVAr cada uno, más una unidad monofásica adicional de reserva (en total equivale a instalar 7 unidades monofásicas por un valor de, al menos, 33,3 MVAr cada uno), conectados en la barra Nueva Pan de Azúcar 500 kV.

Un SVC con reactor variable conectado en la barra Nueva Pan de Azúcar 220 kV, basado en un equipo del tipo TCR (por sus siglas en inglés, Thyristor Controlled Reactor) con filtros de supresión de armónicas del orden 2n+1, en particular la 5° y 7° armónica, por efecto de las ondas resultantes a la salida de los tiristores (la 3° armónica se filtra por el transformador de conexión del SVC), que en conjunto permitan inyectar al sistema un monto mínimo de +50/-150 MVAr.

o Opción con STATCOM:

Dos bancos de reactores fijos por un monto de 120 MVAr cada uno, más una unidad

monofásica adicional de reserva (en total equivale a 7 unidades monofásicas por un valor de 40 MVAr cada uno), conectados a la barra Nueva Pan de Azúcar 500 kV. Estos reactores poseen una capacidad levemente superior a los recomendados en la opción con SVC para darle mayor rango de operación al STATCOM, no obstante, en la valorización de esta alternativa se ha considerado el mismo monto que los reactores evaluados para el SVC.

Un condensador/reactor variable conectado en la barra Nueva Pan de Azúcar 220 kV,

basado en un equipo con tecnología STATCOM (basado en transistores del tipo IGBT, por su alta rapidez de respuesta transitoria) con filtro de supresión de armónicas del orden de los kHz, explicadas por la frecuencia conmutación de los transistores que conforman el convertidor y su efecto en la forma de onda resultante, que en conjunto permitan inyectar al sistema un monto mínimo de +/- 150 MVAr.


Tal como ha sido mencionado previamente, para el reactor variable se analizaron distintas tecnologías, basadas en tiristores y en transistores (IGBT), y, con tal de conseguir una correcta utilización de la compensación variable, fueron analizados distintos escenarios de alta exigencia en términos de tensiones altas (sobretensiones), y otros para tensiones de menor valor, con tal de obtener una operación variable con un rango que fluctúe entre el mínimo al máximo durante el día, tanto para condición normal de operación como para situación post-contingencia, resguardando un valor de tensión en barras de 500 kV y 220 kV que cumpla con los requerimientos normativos indicados en el Art. 5-24 y en el Art. 5-28 de la NTSyCS vigente.

Figura 11: Propuesta anterior, Plan de Expansión octubre 2016, en base a reactores fijos.

Figura 12: Propuesta actual, en base a reactores fijos y variables con tecnología SVC en base a TCR y filtros,

y cambio en la compensación serie de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV.

2x75 MVAr


2x115 MVAr

75 MVAr

212 km

75 MVAr


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53%

53%

408 km

2x75 MVAr

NUEVA MAITENCILLO 220

Obra propuestaPlan de Exp. Oct-16


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

212 km


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km



FC 5° armónica

FC 7° armónica



Figura 13: Propuesta actual, en base a reactores fijos4 y variables con tecnología STATCOM (con dispositivos transistores IGBT), y cambio

en la compensación serie de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV.

4.1 ESCENARIOS DE OPERACIÓN

Se analizaron un total de 11 escenarios de operación con distintas exigencias de requerimiento reactivo al año de puesta en servicio de las obras de interconexión entre Los Changos y Polpaico, y entre ellos se encuentran los escenarios más críticos para definir y diseñar la solución propuesta: baja demanda y bajas transferencias por las líneas de interconexión. Los escenarios se presentan en la Tabla 4.

Tabla 4: Escenarios de operación analizados.

# Escenario Observaciones

1 1 Max_SING-SIC_cERNC_PQ_DB_HS Máximo flujo norte a sur con ERNC sin control de tensión

2 1 Max_SING-SIC_cERNC_PV_DB_HS Máximo flujo norte a sur con ERNC controlando tensión

3 1 Max_SING-SIC_sERNC_DB_HS Máximo flujo norte a sur sin ERNC

4 2 Max_SIC-SING_cERNC_PQ_DB_HH Máximo flujo sur a norte con ERNC sin control de tensión

5 2 Max_SIC-SING_cERNC_PV_DB_HH Máximo flujo sur a norte con ERNC controlando tensión

6 2 Max_SIC-SING_sERNC_DB_HH Máximo flujo sur a norte sin ERNC

7 3 Cero_sERNC_DB Transferencias nulas por la interconexión sin ERNC

8 4 cERNC_PQ_DBmin_HS Dem. mínima con ERNC sin control de tensión

9 4 cERNC_PQ_DBmin_HS_TRmin Dem. mínima con ERNC sin control de tensión y bajo flujo por interconexión

10 4 cERNC_PV_DBmin_HS Máximo flujo norte a sur con ERNC sin control de tensión

11 4 cERNC_PV_DBmin_HS_Trmin Máximo flujo norte a sur con ERNC sin control de tensión

4 En las simulaciones se ha considerado un reactor fijo de 2x120 MVAr, no obstante, en la valorización se ha evaluado el mismo reactor fijo para la opción con SVC, esto es 2x100 MVAr, con tal se someter sus comparaciones económicas en igualdad de condiciones.


2x120 MVArSTATCOM +/- 150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

212 km


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km



4.2 SIMULACIONES ESTÁTICAS

4.2.1 OPCIÓN CON SVC

En la Figura 14, en la Figura 15 y en la Figura 16 se presentan los perfiles de tensión en las líneas de interconexión en 500 kV para el escenario más exigente desde el punto de vista de las sobretensiones (demanda mínima y bajas transferencias por las líneas de interconexión), para una condición normal de operación y tras la falla más exigente en términos de sobretensión, esto es, salida de uno de los reactores de 175 MVAr de los circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, extremo subestación Nueva Pan de Azúcar, y tras la falla más exigente en términos de bajas tensiones, esto es, salida de uno de los circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV. En color rojo se presentan las tensiones para la solución propuesta con SVC, y en color gris se presentan las tensiones para la solución anteriormente recomendada (reactores fijos por un total de 530 MVAr). El resto de los resultados de las simulaciones estáticas se presentan en el Anexo de la sección 7.1.1 del presente documento.

Figura 14: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 9. Opción con SVC.

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

1,06

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS_TRmin CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km

NUEVA MAITENCILLO 500NUEVA CARDONES 500CUMBRE 500

150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

162 MVAr

328 MW 324 MW 289 MW 454 MW 484 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 15: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 9 tras salida de servicio del reactor de la línea

Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500, extremo Nueva Pan de Azúcar. Opción con SVC.

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

1,06

1,08

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS_TRmin (N-1 reactor de línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, extremo Nueva Pan de Azúcar)

Límite normativo de operación de alerta (post-contingencia)


150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

168 MVAr

328 MW 324 MW 291 MW 452 MW 484 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

QC

QL


Figura 16: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 9 tras salida de servicio uno de los

circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500. Opción con SVC.

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

1,06

1,08

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500




150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

168 MVAr

328 MW 324 MW 291 MW 452 MW 484 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

QC

QL


En las figuras anteriores se observa que la solución propuesta cumple5 con los requerimientos normativos en cuanto a los niveles de tensión permitidos, tanto para condición normal como para situación tras contingencia. Es del caso recalcar que el escenario presentado en las figuras corresponde a una condición de alta exigencia, con el objetivo de dimensionar una solución con holgura y flexibilidad de operación suficiente, y que cumpla su objetivo desde el instante en que entre en servicio hasta el mediano plazo. Por otra parte, en la Figura 17 y en la Figura 18 se presentan los grados de utilización del SVC recomendado para cada uno de los 11 escenarios de operación evaluados, para una condición normal de operación y tras la falla más exigente en términos de sobretensión, esto es, salida de uno de los reactores de 175 MVAr de los circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, extremo subestación Nueva Pan de Azúcar, y tras una falla exigente en términos de bajas tensiones, esto es, salida de uno de los circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, respectivamente. En color verde se presenta la operación del SVC como inductor (absorbiendo potencia reactiva desde el sistema), y en color amarillo se presenta la operación del SVC como condensador (entregando potencia reactiva al sistema). Se observa una importante variabilidad en los rangos de operación del SVC, lo que ratifica la necesidad de contar con un equipo de compensación reactiva que, en primera instancia, absorba potencia reactiva desde el sistema en función de los requerimientos de tensión de la barra a controlar, en este caso, la barra de conexión: Pan de Azúcar 220 kV. Además, se observa que en dos escenarios de operación normal el SVC inyecta reactivos al sistema, alcanzando la saturación en el Escenario 5, lo que ratifica la necesidad de utilizar los reactivos capacitivos de los filtros de supresión de armónicas del SVC, además de incorporar los reactores fijos de 2x100 MVAr en alguno de los Sistemas de Maniobra Automática de Reactores (MAIS o equivalente), con tal de desconectar de manera automática los reactores en caso que se requiera una rápida inyección de reactivos al sistema. Cabe mencionar que, en ciertos escenarios evaluados, la potencia reactiva absorbida por el SVC es levemente superior a los 150 MVAr recomendados, sin embargo, esto se explica porque la potencia recomendada está asociada a un nivel de tensión nominal de 220 kV (1,0 pu) y, dado que la corriente es la variable que determina el límite de potencia del equipo, a una mayor tensión de operación (como ocurre con los escenarios 8 al 11 post contingencia), puede absorberse un mayor nivel de potencia reactiva para una misma corriente. Finalmente, en todas las condiciones evaluadas con la opción SVC, las tensiones en barras del sistema cumplen con las exigencias normativas en relación a los niveles de tensión, indicadas en el Art. 5-24 y en el Art. 5-28 de la NTSyCS, para condición normal de operación y tras contingencia simple, respectivamente.

5 Se evidencia una leve sobretensión en la barra Cumbre 500 kV para un escenario de alta exigencia en sobretensiones, sin embargo, ésta puede ser mitigada a través de acciones locales en caso de ser necesario (absorción de reactivos por centrales, sacar de servicio algún condensador de los CER existentes, etc).


Figura 17: Nivel de operación del SVC recomendado, pre y post contingencia, tras salida de uno de los reactores de la línea Nueva Pan de

Azúcar-Polpaico 2x500 kV, en el extremo de subestación Nueva Pan de Azúcar.

Figura 18: Nivel de operación del SVC analizado, pre y post contingencia tras salida de uno de los circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-

Polpaico 2x500 kV.

5 MVAr

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Condición normal de operación

Condición tras salida de reactor de línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 2x500 kV, extremo Nueva Pan de Azúcar

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

3% ind

37 MVAr

74% cap

15 MVAr

10% ind

26 MVAr

17% ind

50 MVAr

100% cap

49 MVAr

33% ind

52 MVAr

35% ind

145 MVAr

97% ind

162 MVAr

108% ind

80 MVAr

53% ind

148 MVAr

99% ind

77 MVAr

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

51% ind

35 MVAr

23% ind

84 MVAr

56% ind

97 MVAr

65% ind

33 MVAr

66% cap

119 MVAr

79% ind

116 MVAr

77% ind

162 MVAr

108% ind

168 MVAr

112% ind

151 MVAr

101% ind

162 MVAr

108% ind

5 MVAr

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11


QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

3% ind

37 MVAr

74% cap

15 MVAr

10% ind

26 MVAr

17% ind

50 MVAr

100% cap

49 MVAr

33% ind

52 MVAr

35% ind

145 MVAr

97% ind

162 MVAr

108% ind

80 MVAr

53% ind

148 MVAr

99% ind

Condición tras salida de un circuito de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 2x500 kV

50 MVAr

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

100% cap

50 MVAr

100% cap

22 MVAr

44% cap

5 MVAr

10% cap

50 MVAr

100% cap

15 MVAr

30% cap

34 MVAr

23% ind

76 MVAr

51% ind

150 MVAr

100% ind

11 MVAr

7% ind

111 MVAr

74% ind


4.2.2 OPCIÓN CON STATCOM

En la Figura 19 y en la Figura 20 se presentan los perfiles de tensión en las líneas de interconexión en 500 kV para el escenario más exigente desde el punto de vista de las sobretensiones (demanda mínima y bajas transferencias por las líneas de interconexión), para una condición normal de operación y tras la falla más exigente, esto es, salida de uno de los reactores de 175 MVAr de los circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, extremo subestación Nueva Pan de Azúcar. En color rojo se presentan las tensiones para la solución analizada con STATCOM, y en color gris se presentan las tensiones para la solución recomendada en el Plan de Expansión de octubre de 2016 (reactores fijos por un total de 530 MVAr).

Figura 19: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 9, opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

1,06

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500


150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x120 MVAr STATCOM+/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

150 MVAr

328 MW 324 MW 289 MW 454 MW 484 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 20: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 9 tras salida de servicio del reactor de la línea

Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500, extremo Nueva Pan de Azúcar, opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

1,06

1,08

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS_TRmin (N-1 reactor) CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

150 MVAr

328 MW 324 MW 289 MW 454 MW 484 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

Límite normativo de operación estado de alerta

QC

QL


En las figuras anteriores se observa que la solución analizada también cumple con los requerimientos normativos en cuanto a los niveles de tensión permitidos, tanto para condición normal como para situación tras contingencia. Es del caso mencionar que el escenario presentado en las figuras corresponde a una condición de alta exigencia, con el objetivo de dimensionar una solución con holgura y flexibilidad de operación suficiente, y que cumpla su objetivo desde el instante en que entre en servicio hasta el largo plazo. Por otra parte, en la Figura 21 y en la Figura 22 sse presentan los grados de utilización del STATCOM recomendado para cada uno de los 11 escenarios de operación evaluados, para una condición normal de operación y tras la falla más exigente en términos de sobretensión, esto es, salida de uno de los reactores de 175 MVAr de los circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, extremo subestación Nueva Pan de Azúcar, y tras una falla exigente en términos de bajas tensiones, esto es, salida de uno de los circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, respectivamente. En color verde se presenta la operación del STATCOM como inductor (absorbiendo potencia reactiva desde el sistema), y en color amarillo se presenta la operación del STATCOM como condensador (entregando potencia reactiva al sistema). Se observa una importante variabilidad en los rangos de operación del STATCOM, lo que ratifica la necesidad de contar con un equipo de compensación reactiva que –en principio– absorba potencia reactiva desde el sistema en función de los requerimientos de tensión de la barra a controlar, en este caso, la barra de conexión: Pan de Azúcar 220 kV, al igual que los resultados obtenidos con la opción de SVC.

Figura 21: Nivel de operación del STATCOM analizado, pre y post contingencia, tras salida de uno de los reactores de la línea Nueva Pan de

Azúcar-Polpaico 2x500 kV, en el extremo de subestación Nueva Pan de Azúcar.

11 MVAr

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11



QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

7% cap

53 MVAr

35% cap

0 MVAr

0%

10 MVAr

7% ind

122 MVAr

82% cap

34 MVAr

22% ind

37 MVAr

25% ind

125 MVAr

83% ind

150 MVAr

100% ind

63 MVAr

42% ind

128 MVAr

86% ind

60 MVAr

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

40% ind

19 MVAr

12% ind

67 MVAr

45% ind

79 MVAr

53% ind

49 MVAr

33% cap

101 MVAr

67% ind

99 MVAr

66% ind

150 MVAr

100% ind

150 MVAr

100% ind

131 MVAr

87% ind

150 MVAr

100% ind


Figura 22: Nivel de operación del STATCOM analizado, pre y post contingencia tras salida de uno de los circuitos de la línea Nueva Pan de

Azúcar-Polpaico 2x500 kV.

Finalmente, en todas las condiciones evaluadas con la opción STATCOM, las tensiones en barras del sistema cumplen con las exigencias normativas en relación a los niveles de tensión, indicadas en el Art. 5-24 y en el Art. 5-28 de la NTSyCS, para condición normal de operación y tras contingencia simple, respectivamente.

11 MVAr

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11



QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

7% cap

53 MVAr

35% cap

0 MVAr

0%

10 MVAr

7% ind

122 MVAr

82% cap

34 MVAr

22% ind

37 MVAr

25% ind

125 MVAr

83% ind

150 MVAr

100% ind

63 MVAr

42% ind

128 MVAr

86% ind

60 MVAr

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

40% ind

19 MVAr

12% ind

67 MVAr

45% ind

79 MVAr

53% ind

49 MVAr

33% cap

101 MVAr

67% ind

99 MVAr

66% ind

150 MVAr

100% ind

150 MVAr

100% ind

131 MVAr

87% ind

150 MVAr

100% ind

Condición tras salida de un circuito de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 2x500 kV

130 MVAr

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

QC

QL

87% cap

150 MVAr

100% cap

40 MVAr

27% cap

23 MVAr

15% cap

150 MVAr

100% cap

33 MVAr

22% cap

18 MVAr

12% ind

58 MVAr

38% ind

150 MVAr

100% ind

7 MVAr

5% cap

93 MVAr

62% ind


4.3 SIMULACIONES DINÁMICAS

En esta sección se presenta el comportamiento dinámico del SVC recomendado, con tal de corroborar su correcto funcionamiento de control frente a contingencias en el sistema. El resto de los resultados se encuentran en el Anexo 7.2 del presente documento.


Salida de reactor línea Nueva Pan de Azúcar – Polpaico 500 kV, extremo subestación Nueva Pan de Azúcar. Escenario 1.

Figura 23: Tensiones en 500 kV y 220 kV.

Figura 24: Operación del SVC propuesto (MVAr absorbidos) y

tensión de barra controlada (Pan de Azúcar 220 kV).

0,9320,8370,7430,6480,5530,458 [s]

1,030

1,021

1,011

1,001

0,992

0,982

[p.u.]

LCHAN\K1: Voltage, Magnitude

CUMB\K1: Voltage, Magnitude

NvaC\K2: Voltage, Magnitude

NvaMai\K2: Voltage, Magnitude

NvaPAz\K1: Voltage, Magnitude

Pol\K1: Voltage, Magnitude

Normal

0,9320,8370,7430,6480,5530,458 [s]

1,065

1,052

1,039

1,026

1,013

1,000

[p.u.]

DdA\J2: Voltage, Magnitude

NDdA\J2: Voltage, Magnitude

Pinto\J2(2): Voltage, Magnitude

S/E Cardones\J1: Voltage, Magnitude

Maite\J1: Voltage, Magnitude

PAzu\J1: Voltage, Magnitude

Pol\J1: Voltage, Magnitude

Normal

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

100,00

75,00

50,00

25,00

0,00

-25,00

[Mvar]

TCR Pan de Azúcar: Total Reactive Pow er/HV-Side

0.336 s11.261 Mvar

4.912 s78.590 Mvar

5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

1,07

1,06

1,05

1,04

1,03

1,02

[p.u.]


4.752 s 1.030 p.u.

0.200 s 1.029 p.u.

TCR Pan de Azúcar

Date: 2/22/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T


Falla de severidad 4 y salida de servicio de un circuito de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV. Escenario 9.




De las figuras anteriores se observa un correcto desempeño del SVC recomendado frente a la ocurrencia de contingencias de alta exigencia para el sistema, en este caso:

1) Salida de uno de los reactores de 175 MVAr de los circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, extremo subestación Nueva Pan de Azúcar.

2) Falla de severidad 4 y salida de servicio de un circuito de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV.

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,133

0,942

0,751

0,560

0,369

0,178

[p.u.]







NormalAlerta

NormalAlerta

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,239

1,038

0,836

0,635

0,434

0,233

[p.u.]








NormalAlerta

NormalAlerta

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

200,00

150,00

100,00

50,00

0,00

-50,00

[Mvar]


0.216 s156.285 Mvar

9.416 s130.529 Mvar

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,20

1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

[p.u.]


TCR Pan de Azúcar

Date: 2/22/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T



Salida de reactor línea Nueva pan de Azúcar – Polpaico 500 kV, extremo subestación Nueva Pan de Azúcar. Escenario 3.


Figura 28: Operación del STATCOM propuesto (MVAr absorbidos (-) e inyectados (+)) y tensión de barra controlada (Pan de Azúcar

220 kV).

5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

1,027

1,019

1,011

1,003

0,994

0,986

[p.u.]







5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

1,071

1,058

1,045

1,033

1,020

1,008

[p.u.]








Normal

Alerta

Tensiones

Date: 2/27/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

20,00

0,00

-20,00

-40,00

-60,00

-80,00

[Mvar]

STATCOM Pan de Azúcar: Total Reactive Pow er/LV-Side

0.136 s-2.152 Mvar

4.824 s-66.466 Mvar

5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

1,07

1,06

1,05

1,04

1,03

1,02

[p.u.]


0.176 s 1.031 p.u.

4.872 s 1.031 p.u.

STATCOM +/- 150 MVAr Pan de Azúcar

Date: 2/27/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T


Falla de severidad 4 y salida de servicio de un circuito de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV. Escenario 1.



220 kV).

De las figuras anteriores se observa un correcto desempeño del STATCOM analizado frente a la ocurrencia de contingencias de alta exigencia para el sistema, en este caso:

1) Salida de uno de los reactores de 175 MVAr de los circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, extremo subestación Nueva Pan de Azúcar.

2) Falla de severidad 4 y salida de servicio de un circuito de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV. Además, en la Figura 30 se observa la operación del STATCOM inyectando potencia reactiva al sistema, tras la salida de uno de los circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, pasando desde una operación prefalla con una tensión de 1,029 pu y absorción de 11 MVAr de potencia reactiva, a una operación post-falla con una tensión resultante de 1,028 pu e inyección de 82 MVAr de potencia reactiva. Así, se observa que con el STATCOM la barra Nueva Pan de Azúcar 220 kV se transforma en un nodo fuerte de tensión en la zona analizada, con rápida respuesta transitoria.

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

1,049

0,880

0,711

0,543

0,374

0,205

[p.u.]







NormalAlerta

NormalAlerta

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

1,150

0,979

0,808

0,637

0,466

0,296

[p.u.]








NormalAlerta

NormalAlerta

Tensiones

Date: 2/27/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

200,00

150,00

100,00

50,00

0,00

-50,00

[Mvar]


0.280 s-11.258 Mvar

12.768 s81.984 Mvar

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

1,20

1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

[p.u.]


0.232 s 1.029 p.u.

14.640 s 1.028 p.u.


Date: 2/27/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T


Para concluir, en la Figura 31 y en la Figura 32 se compara la actuación de un STATCOM con un SVC (suponiendo un caso crítico en que no inyecte potencia reactiva al sistema), frente a la ocurrencia de una falla de severidad 4 en la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, y su posterior despeje tras 120 ms de ocurrida la falla, en el Escenario 2, definido en la sección 4.1. Además, se presentan las tensiones de control (barra Nueva Pan de Azúcar 220 kV) resultantes, la que en ambos casos está siendo controlada por los equipos en un nivel de tensión de 1,03 pu.


220 kV). Escenario 2.

Figura 32: Operación del SVC propuesto (MVAr absorbidos (-)) y tensión de barra controlada (Pan de Azúcar 220 kV). Escenario 2.

Se observa que en el caso con STATCOM se mantiene prácticamente constante la tensión sobre la barra Nueva Pan de Azúcar 220 kV, con una variación de 0,1%, sin embargo, el caso con SVC se satura en su mínimo y presenta una variación de 3,6% en la tensión de la barra controlada. Considerando que la falla evaluada corresponde a una contingencia simple, se prevé que en una contingencia extrema esta operación del equipo de compensación en una modalidad de inyección de reactivos al sistema será aún más necesaria. Finalmente, dado que las tensiones se mantienen dentro de los márgenes establecidos en la NTSyCS para ambas soluciones analizadas (SVC y STATCOM), por costos de inversión se recomienda la opción SVC de +50/-150 MVAr, considerando además la incorporación de las facilidades necesarias para que los reactores fijos a instalar en Pan de Azúcar 500 kV sean controlados automáticamente por un dispositivo de control como los Sistemas de Maniobra Automática de Reactores Shunt (MAIS o equivalente) existentes. De esta manera, en caso que el sistema requiera de inyección de potencia reactiva, ésta se puede obtener a través de la desconexión automática de los reactores fijos que se encuentran absorbiendo potencia reactiva.

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

161,8

152,8

143,9

135,0

126,1

117,1

[Mvar]


1.098 s122.794 Mvar

14.616 s156.422 Mvar

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

1,04

1,03

1,02

1,01

1,00

0,99

[p.u.]


2.556 s 1.023 p.u.

14.553 s 1.022 p.u.


Date: 3/1/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T

35,0028,0021,0014,007,000-0,000 [s]

5,000

3,000

1,000

-1,000

-3,000

-5,000

[Mvar]


35,0028,0021,0014,007,000-0,000 [s]

1,20

1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

[p.u.]


1.464 s 1.021 p.u.

34.088 s 0.985 p.u.


Date: 3/1/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T


5. PROPUESTA

5.1 MODIFICACIÓN DE LA COMPENSACIÓN SERIE DE LA LÍNEA NUEVA PAN DE AZÚCAR-POLPAICO 2X500 KV

El proyecto consiste en la modificación de la compensación serie de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico

2x500 kV, manteniendo el monto de compensación de 53% considerado en el diseño original (actualmente en

construcción), pero separando ésta en dos plataformas distintas (53/2 %) ubicadas en ambos extremos de la línea

en lugar de concentrar toda la compensación sólo en subestación Nueva Pan de Azúcar, para efectos de equilibrar

el efecto de la línea sobre la tensión en las barras de sus extremos, en términos de requerimientos de absorción e

inyección de potencia reactiva.

Dado que el proyecto considera obras en las subestaciones Nueva Pan de Azúcar y Polpaico, la descripción de las

obras se realizará en función de su localización física.

5.1.1 OBRAS EN SUBESTACIÓN NUEVA PAN DE AZÚCAR

El proyecto consiste en el retiro de parte de los condensadores que conforman el banco serie de la línea Nueva Pan

de Azúcar-Polpaico 2x500 kV, con la finalidad de disminuir su impedancia equivalente, reduciendo así el monto a

compensar de la línea en la subestación en comento, para ser complementado con la instalación de una plataforma

adicional de compensación serie en el otro extremo de la línea, esto es, en subestación Polpaico.

5.1.1.1 Ubicación del proyecto

La subestación Nueva Pan de Azúcar se ubica en la IV Región de Coquimbo, comuna de Coquimbo, cercano a la Ruta 43, aproximadamente a 180 m.s.n.m y con coordenadas referenciales UTM WGS84 zona 19J: 286525E, 6665776N.

Figura 33: Área del proyecto subestación Nueva Pan de Azúcar.


5.1.1.2 Configuración del Sistema Eléctrico

Las ampliaciones y modificaciones del Sistema de Transmisión Nacional en 500 kV se presentan a continuación:

a) Modificación del banco de compensación serie asociado al tramo Nueva Pan de Azúcar-Polpaico, reduciendo su impedancia equivalente a la mitad del valor original.

b) Adecuación del sistema de protección y control asociado.

c) Eventual modificación del varistor (MOV) y chispero (spark gap), en caso de considerarse necesario.

5.1.1.3 Configuración de la subestación

Tanto la configuración como la disposición de equipos no se verán modificadas, ya que la intervención física ocurrirá exclusivamente en el banco de compensación serie y sus equipos de protección asociados.

5.1.1.4 Configuración de la plataforma de compensación serie

En la Figura 34 se presenta el plano de planta de la plataforma de compensación serie de la subestación Nueva Pan de Azúcar, asociada a uno de los circuitos de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 2x500 kV.

Figura 34: Plano de planta compensación serie en subestación Nueva Pan de Azúcar.


En la Figura 35 se muestra un plano de corte de la plataforma asociada a una de las fases de un circuito.

Figura 35: Plano de corte de la plataforma asociada a una fase de un circuito (conexión original).

En la Figura 36 se presenta un diagrama esquemático que describe la conexión de los condensadores para formar el banco montado en la plataforma y la propuesta de conexión para disminuir el monto de compensación.

Figura 36: Esquema de conexión de condensadores y propuesta de reconexión.

4 unidades en serie = 1 arreglo36 unidades en paraleloXc = 29,1 Ω

18x2

4

8 unidades en Serie36 unidades en ParaleloXc = 58,2 Ω

18x2

8


Como se observa en la Figura 36, la propuesta de modificación consiste en conectar los mismos 36 arreglos de condensadores en paralelo, pero cada arreglo conformado tan sólo por cuatro conjuntos de condensadores conectados en serie (en vez de los ocho diseñados incialmente), de modo que la impedancia equivalente de la compensación resulte igual a la mitad del monto original (29,1 Ω en vez de 58,2 Ω). A modo de ejemplo, la conexión propuesta se presentaría físicamente de acuerdo a lo indicado en la Figura 37.

Figura 37: Plano de corte de la plataforma asociada a una fase de un circuito (conexión propuesta).

Adicionalmente, se deberán ajustar (en caso de considerarse necesario) los equipos de protección (MOV, chispero) y el control asociado a la plataforma de compensación, lo cual deberá ser definido por el propietario de las instalaciones mediante estudios específicos. Es importante señalar que el desarrollo esta propuesta de reconexión considera la máxima caída de tensión que puede soportar por diseño cada unidad del banco de condensadores. Para esto se realizó una verificación en la configuración propuesta, resultando la misma caída de tensión esperada para la configuración original (8 unidades en serie) que para la propuesta. El detalle del cálculo se presenta en la Tabla 5.

Tabla 5: Características de la compensación serie entre la configuración original y la configuración propuesta.

Ítem Unidad Configuración

Original Configuración

Propuesta

Unidades en serie por arreglo - 8 4

Número de arreglos en paralelo - 36 36

Capacitancia de cada unidad µF 6,08 6,08

Capacitancia equivalente por arreglo serie µF 0,76 1,52

Capacitancia equivalente por arreglos en paralelo µF 27,36 54,72

Capacitancia total µF 54,72 109,44

Reactancia Xc Ω 58,17 29,09


Tabla 6: Cálculo de la tensión resultante en los condensadores de la compensación serie.

Caída de tensión en condensadores Configuración original

Caída de tensión en condensadores Configuración propuesta

Inom = 1.963 A

Inom = 1.963 A

VCorig

= Xc ∙ Inom = 58.2 ∙ 1963 = 113 kV

VCprop

= Xc ∙ Inom = 29.1 ∙ 1963 = 56,9 kV

Vuorig

=VC

Nserie

=113 kV

8= 14,2 kV

Vuprop

=VC

Nserie

=56.9 kV

4= 14,2 kV

De acuerdo a los cálculos que se presentan en la Tabla 6, la caída de tensión en cada condensador es la misma para ambas configuraciones (original y propuesta), siendo inferior al valor de diseño de las unidades que conforman el banco (14,278 kV), de acuerdo a lo indicado en la siguiente tabla proporcionada por la empresa Interchile S.A.

Figura 38: Especificaciones técnicas de las unidades del banco serie.


5.1.2 OBRAS EN SUBESTACIÓN POLPAICO 500 KV

5.1.2.1 Ubicación del proyecto

La subestación Polpaico se ubica en la Región Metropolitana, comuna de Lampa cercano a la Ruta Camino a Tiltil, aproximadamente a 540 m.s.n.m y con coordenadas referenciales UTM WGS84 zona 19H: 326527E, 6325409N.

Figura 39: Área del proyecto, subestación Polpaico.

5.1.2.2 Configuración del Sistema Eléctrico

Las ampliaciones y modificaciones del Sistema de Transmisión Nacional en 500 kV se presentan a continuación:

a) Instalación de una plataforma de compensación serie adicional. Esta obra de ampliación forma parte de un conjunto de obras destinadas a mejorar el desempeño eléctrico del Sistema de Transmisión Nacional, especialmente en el tramo Cardones-Polpaico, con el objeto de mitigar la presencia de sobretensiones excesivas, y favoreciendo la regulación de tensión en varios tramos del sistema para distintas condiciones de operación, las que consideran además flujos de potencia bidireccionales de frecuencia diaria en las líneas de interconexión.


5.1.2.3 Configuración de la subestación

Este proyecto mantiene la configuración de barras que actualmente posee la subestación Polpaico, esto es, doble barra más barra de transferencia, configuración que permite dar cumplimiento a la necesidad de conservar cada elemento serie en servicio aún durante el mantenimiento de un interruptor, tal como lo exige el Articulo 3-24 de la NTSyCS para instalaciones sobre los 200 kV.

Figura 40: Unilineal simplificado de la compensación serie en subestación Polpaico 500 kV.

La plataforma de compensación serie adicional deberá contar con las mismas características técnicas que el equipo de comepnsación asociado a la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 2x500 kV en el extremo subestación Nueva Pan de Azúcar, en cuanto a capacidad de corriente permanente y de sobrecarga admisible. Asimismo, el valor a compensar deberá ser tal que corresponda a la mitad del monto original de la plataforma del extremo Pan de Azúcar, de modo que la línea mantenga el nivel de compensación que actualmente contempla su diseño (58,2 Ω, correspondientes a una compensación aproximada de 53%), pero distribuido entre sus dos subestaciones extremos en igual proporción (29,1 Ω por circuito en cada subestación).


Figura 41: Disposición de equipos de la compensación serie en subestación Polpaico 500 kV.

5.1.3 PRESUPUESTO

El presupuesto estimado según el detalle de la Tabla 7, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA.

Tabla 7: Presupuesto estimado plataforma adicional de compensación serie en subestación Polpaico y modificación de la compensación serie en subestación Nueva Pan de Azúcar.


1 TOTAL COSTO DIRECTO 20.466

1.1 Ingeniería 323

1.2 Instalación de faenas 520

1.3 Suministro, obras civiles 19.623

2 TOTAL COSTO INDIRECTO 800

2.1 Dirección de obra

2.2 Gastos generales y seguros 800

2.3 Inspección técnica de obra

3 SUBTOTAL CONTRATO 21.266

4 UTILIDADES DEL CONTRATISTA

5 EVENTUALES ADECUACIONES (MOV, SPARK GAP) 1.500

6 INTERESES INTERCALARIOS

7 COSTO TOTAL DEL PROYECTO 22.766


5.1.4 Cronograma general de ejecución

Se adjunta el cronograma general de ejecución, donde se indica las actividades que se deben ejecutar a partir de la fecha de publicación del decreto de adjudicación de la obra en el Diario Oficial.

El proyecto deberá ser construido y entrar en operación, a más tardar, dentro de los 24 meses siguientes a la fecha de adjudicación de la licitación.

5.1.5 Responsable del proyecto

Dadas las características del proyecto, y atendiendo a la importancia de que esta instalación entre en servicio lo antes posible, se recomienda sea considerado como una obra de ampliación, de modo que el responsable de su ejecución correspondería al propietario de la línea a la cual se conectará la plataforma de compensación, esto es: Interchile S.A.

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Plan de Expansión CNE

2 Decreto ME

3 Adjudicación Contratistas

4 Ingeniería

5 Suministros

6 Construcción

7 Puesta en Servicio

AÑO 2019AÑO 2017 AÑO 2018ACTIVIDADITEM


5.2 NUEVOS REACTORES EN SUBESTACIÓN NUEVA PAN DE AZÚCAR 500 KV

Los reactores a instalar en la barra de 500 kV de la subestación Nueva Pan de Azúcar permitirán contar con una

adecuada compensación reactiva tipo shunt para el sistema Cardones-Polpaico en 500 kV. Adicionalmente, estos

reactores posibilitan la mantención de márgenes de operación para los equipos dinámicos ya existentes y aquellos a

instalar como parte de este conjunto de obras asociadas a mejorar el desempeño eléctrico del sistema norte.

5.2.1 Ubicación del proyecto


Figura 42: Área del proyecto, subestación Nueva Pan de Azúcar.

5.2.2 Configuración del Sistema Eléctrico

Las nuevas obras del sistema de transmisión Nacional en 500 kV se presentan a continuación:

a) Instalación de dos bancos de reactores monofásicos en 500 kV por 100 MVAr6 cada uno, más una unidad de reserva que será compartida por ambos bancos.

6 Adicionalmente, se evalúa el mismo proyecto con reactores de 120 MVAr para brindarle mayor holgura de operación al STATCOM evaluado.


Esta obra de ampliación forma parte de un conjunto de obras destinadas a mejorar el desempeño eléctrico del sistema de Transmisión Nacional, especialmente en lo relativo al tramo Cardones-Polpaico, evitando sobretensiones excesivas y favoreciendo la regulación de tensión en varios tramos del sistema y bajo diversas condiciones de operación, con flujos de potencia bidireccionales con régimen diario.

5.2.3 Configuración de la subestación

Este proyecto mantiene la configuración de barras que actualmente posee la subestación Nueva Pan de Azúcar, esto es, doble barra en configuración interruptor y medio, configuración que permite dar cumplimiento a la necesidad de conservar cada elemento serie en servicio aún durante el mantenimiento de un interruptor, tal como lo exige el Articulo 3-24 de la NTSyCS para instalaciones sobre los 200 kV. Los bancos de reactores se conectarán de modo tal que utilicen las posiciones que permitan completar las (medias) diagonales asociadas a los bancos de autotransformadores 500/220 kV. Lo anterior permite mantener la configuración interruptor y medio, utilizando tan sólo un interruptor de poder por cada banco de reactores. Asimismo, se considera la instalación de un reactor monofásico para efectos de reserva común de ambos bancos de reactores.

5.2.4 Tecnología del equipamiento primario

El proyecto considera equipamiento del tipo AIS (Air Insulated Switchgear), de modo análogo a los bancos de reactores de línea asociados a los circuitos que convergen a la subestación Nueva Pan de Azúcar provenientes desde Polpaico y Maitencillo.


5.2.5 Presupuesto

5.2.5.1 Reactores fijos 2x100 MVAr

El presupuesto para los reactores fijos de 100 MVAr evaluados en la opción con SVC, estimado según el detalle de la Tabla 8, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA.

Tabla 8: Presupuesto estimado Proyecto Nuevos Reactores en subestación Nueva Pan de Azúcar 500 kV, opción SVC7.

Ítem Obra VI (miles de

USD)


1.1 Ingeniería 349



2 TOTAL COSTO INDIRECTO 1.572


4 UTILIDADES DEL CONTRATISTA 1.657

5 CONTINGENCIAS 1.417

6 INTERESES INTERCALARIOS 671


5.2.5.2 Reactores fijos 2x120 MVAr

Alternativamente, el presupuesto para los reactores fijos de 120 MVAr evaluados en la opción con STATCOM, estimado según el detalle de la Tabla 9, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA. El costo por aumentar los reactores se incrementa en 1,7 millones de USD.

Tabla 9: Presupuesto estimado Proyecto Nuevos Reactores en subestación Nueva Pan de Azúcar 500 kV, opción STATCOM8.

Ítem Obra VI (miles de

USD)


1.1 Ingeniería 349



2 TOTAL COSTO INDIRECTO 1.572


4 UTILIDADES DEL CONTRATISTA 1.657

5 CONTINGENCIAS 1.417

6 INTERESES INTERCALARIOS 671


7 Valor incluye la conexión a la GIS de 500 kV de la subestación Nueva Pan de Azúcar, al igual que el resto de las valorizaciones que se presentan a continuación. 8 Estos reactores también podrían recomendarse para la opción con SVC, con tal de entregar mayor rango de operación al TCR.





5.2.7 Tipo de obra y responsable del proyecto

Dada la envergadura del proyecto, y para efectos de buscar la eficiencia económica mediante competencia, se recomienda considerar ésta como una Obra Nueva.

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4


2 Decreto ME

3 Licitación

4 Adjudicación

5 Ingeniería

6 Suministros

7 Construcción


AÑO 2020ITEM ACTIVIDAD

AÑO 2017 AÑO 2018 AÑO 2019


5.3 NUEVO EQUIPO DE COMPENSACIÓN ESTÁTICA DE REACTIVOS EN SUBESTACIÓN NUEVA PAN DE AZÚCAR 220 KV

El equipo de Compensación Estática de Reactivos (CER o SVC, en inglés) permitirá contar con un adecuado control

de tensión en el nodo Nueva Pan de Azúcar y subestaciones próximas; aportando, además, a mejorar las

condiciones de estabilidad dinámica del sistema frente a grandes perturbaciones, y a minimizar las maniobras

operativas que deba ejercer el operador para efectos de controlar la tensión a lo largo del sistema Cardones-

Polpaico en 500 kV.

5.3.1 Ubicación del proyecto


Figura 43: Área del proyecto SE Nueva Pan de Azúcar.

5.3.2 Configuración del Sistema Eléctrico

Las nuevas obras del sistema de transmisión Nacional en 220 kV se presentan a continuación:

a) Opción 1: Instalación de un equipo SVC (+50/-150 MVAr) tipo TCR (por las siglas en inglés, Thyristor Controlled Reactor) con filtro de supresión de armónicas en la barra de Nueva Pan de Azúcar 220 kV.

b) Opción 2: Instalación de un equipo STATCOM (+/-150 MVAr) basado en transistores del tipo IGBT, en la barra Nueva Pan de Azúcar 220 kV.


Esta obra de ampliación forma parte de un conjunto de obras destinadas a mejorar el desempeño eléctrico del sistema de Transmisión Nacional, especialmente en lo relativo al tramo Cardones-Polpaico, evitando sobretensiones excesivas y favoreciendo la regulación de tensión en varios tramos del sistema y bajo diversas condiciones de operación, con flujos de potencia bidireccionales con régimen diario.

5.3.3 Configuración de la subestación

5.3.3.1 Opción con SVC

Este proyecto mantiene la configuración de barras que actualmente posee la subestación Nueva Pan de Azúcar, esto es, doble barra en configuración interruptor y medio, configuración que permite dar cumplimiento a la necesidad de conservar cada elemento serie en servicio aún durante el mantenimiento de un interruptor, tal como lo exige el Articulo 3-24 de la NTSyCS para instalaciones sobre los 200 kV.

Figura 44: Unilineal simplificado SVC en S/E Nueva Pan de Azúcar.

El SVC se conectará a la barra de 220 kV (en tecnología GIS) mediante conexión aérea (AIS) o mediante cable aislado y mufas. En la Figura 45 se presenta una posible disposición física de los equipos y elementos de la solución recomendada en subestación Nueva Pan de Azúcar (en color magenta). Del mismo modo, en la Figura 49 se presenta la disposición de equipos típica de un equipo SVC con componente inductiva, con el respectivo reactor variable tipo TCR y los filtros de supresión de armónicas, recomendado a instalar en la subestación en comento.


Figura 45: Disposición de equipos de planta, patios 500 kV y 220 kV. Subestación Nueva Pan de Azúcar.

Figura 46: Disposición de equipos SVC en subestación Nueva Pan de Azúcar.


Figura 47: Planta general de la subestación Nueva Pan de Azúcar, considerando opción con SVC.

PLANTA GENERAL SUBESTACIÓN NUEVA PAN DE AZÚCAR

SVC CLASICO+ 0 / - 150 MVAr TCRConectado a barra de 220 kV

2 Banco de reactores 100 MVArConectado a barra de 500 kV

Instalaciones proyectadas


5.3.3.2 Opción con STATCOM

Por otra parte, en la Figura 48 se presenta la disposición general de la subestación Nueva Pan de Azúcar, considerando la opción con STATCOM.

Figura 48: Planta general de la subestación Nueva Pan de Azúcar, considerando opción con STATCOM.

SVC PLUS +/- 150 MVAr STATCOMConectado a barra de 220 kV

2 Banco de reactores 120 MVArConectado a barra de 500 kV

Instalaciones proyectadas


5.3.4 Presupuesto

5.3.4.1 Opción con SVC

El presupuesto para el SVC con rango de +50/-150 MVAr, estimado según el detalle de la Tabla 10, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA.

Tabla 10: Presupuesto estimado SVC +50/-150 MVAr en subestación Nueva Pan de Azúcar 220 kV.



1.1 Ingeniería 291



2 TOTAL COSTO INDIRECTO 775



5.3.4.2 Opción con STATCOM

Alternativamente, el presupuesto para el STATCOM +/- 150 MVAr, estimado9 según el detalle de la Tabla 11, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA.

Tabla 11: Presupuesto estimado STATCOM +/-150 MVAr en subestación Nueva Pan de Azúcar 220 kV.


1 PAÑO TRANSFORMADOR 644

2 TRANSFORMADOR 4.526

3 PAÑO STATCOM 588

3 STATCOM 23.000


9 Este valor fue estimado en base al V.I. del STATCOM instalado en subestación Cerro Navia.





5.3.6 Tipo de obra y responsable del proyecto

Dada la envergadura del proyecto, y para efectos de buscar la eficiencia económica mediante competencia, se recomienda considerar ésta como una Obra Nueva.

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4


2 Decreto ME

3 Licitación

4 Adjudicación

5 Ingeniería

6 Suministros

7 Construcción


AÑO 2020ITEM ACTIVIDAD

AÑO 2017 AÑO 2018 AÑO 2019


6. RECOMENDACIÓN FINAL

En la situación actual, tras la puesta en servicio de las obras de interconexión se presentarían escenarios de sobretensión en la zona norte, en particular, en las cercanías de la subestación Pan de Azúcar, los cuales se incrementan en condiciones de baja transferencia por las líneas de 500 kV y baja demanda en el sistema. Se analizaron dos alternativas de solución, una primera que contempla reactores fijos a conectar en las subestaciones Nueva Maitencillo y Nueva Pan de Azúcar, y una segunda que contempla un arreglo de reactores fijos y variable (SVC y STATCOM), además de una adecuación de la compensación serie de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 2x500 kV. Ambas soluciones permiten mitigar, de manera eficiente, las sobretensiones que se presentarían en el sistema, sin embargo, la solución con reactores fijos y variable, más la adecuación de la compensación serie, brinda mayor seguridad y flexibilidad al sistema, pues cuenta con control que permite variar la absorción de reactivos conforme lo requiera el sistema eléctrico, soluciona un problema estructural de la compensación serie de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, y además tiene un costo inferior a la solución con los reactores fijos. Por los motivos antes expuestos, se recomienda la ejecución inmediata de las siguientes obras, que se presentan topológicamente en la Figura 49.

Figura 49: Solución propuesta para evitar sobretensiones en la zona de la subestación Pan de Azúcar.

Modificación de la compensación serie de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 2x500 kV:

o Disminución a la mitad de la compensación serie de 53% de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico

500 kV, a instalar actualmente sólo en subestación Nueva Pan de Azúcar, resultando una compensación definitiva de 53/2 %. Además, se debe contemplar toda la adecuación que sea necesario realizar al sistema de protección y control asociado, y la eventual modificación del varistor (MOV) y chispero (spark gap), en caso de considerarse necesario.


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

212 km


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km



FC 5° armónica

FC 7° armónica



o Instalación de compensación serie de 53/2 % en la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, en el

extremo subestación Polpaico.

Nuevos reactores en subestación Nueva Pan de Azúcar, barra 500 kV:

o Instalación de dos bancos de reactores fijos de, al menos, 100 MVAr cada uno en la barra Nueva Pan de Azúcar 500 kV, más una unidad monofásica adicional de reserva (en total serían 7 unidades monofásicas de, al menos, 33 MVAr cada una). Los reactores deberán incorporar las facilidades necesarias para ser controlados automáticamente por un dispositivo de control, como los Sistemas de Maniobra Automática de Reactores (MAIS o equivalente) existentes, con tal que éstos puedan ser desconectados de forma automática en condiciones operacionales en que el sistema requiera inyección de potencia reactiva10.

Nuevo equipo de compensación estática de reactivos en subestación Nueva Pan de Azúcar, barra 220 kV:

a. Un SVC con reactor variable conectado en la barra Nueva Pan de Azúcar 220 kV, basado en un equipo del tipo TCR (por sus siglas en inglés, Thyristor Controlled Reactor) con filtros de supresión de armónicas del orden 2n+1, en particular de la 5° y 7° armónica por efecto de las ondas resultantes a la salida de los tiristores (la 3° armónica se filtra en los devanados del transformador de conexión), que en conjunto permitan inyectar al sistema un monto mínimo de +50/-150 MVAr11.

Los costos de inversión estimados de la alternativa recomendada se presentan en la Tabla 12.

Tabla 12: Valor de inversión estimado de las obras propuestas para opción con SVC.


1 Modificación de compensación serie en línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 2x500 kV. 22.766

2 Nuevos reactores de 2x100 MVAr en subestación Nueva Pan de Azúcar, barra 500 kV con la posibilidad de ser controlados por un Sistema de Maniobra Automática de Reactores.

18.436

3 Nuevo equipo de compensación estática de reactivos SVC +50/-150 MVAr en subestación Nueva Pan de Azúcar, barra 220 kV.

13.676

Total 54.878

10 Tal como se indica en las Bases de Licitación emitidas según Resolución Exenta N°587/2012 para las líneas de interconexión en 500 kV entre las subestaciones Cardones y Polpaico, decretadas como obra nueva en Resolución Exenta N°115/2011. 11 El monto capacitivo (+) se asocia a la inyección de reactivos por parte de los filtros de supresión de armónicos que tendrá el SVC, y su monto –que generalmente fluctúa entre el 20% y el 30% del monto del TCR– ha sido fijado en 50 MVAr, no obstante, su valor definitivo podría presentar leves diferencias en función de los filtros que finalmente sean diseñados.


7. ANEXOS

7.1 RESULTADOS DE SIMULACIONES ESTÁTICAS


Figura 50: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 1 Max_SING-SIC_cERNC_PQ_DB_HS. Opción con SVC.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 1 Max_SING-SIC_cERNC_PQ_DB_HS CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

5 MVAr

894 MW 872 MW 1.077 MW 1.400 MW 1.491 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 51: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 1 Max_SING-SIC_cERNC_PV_DB_HS. Opción con SVC.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-NM

AIT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 1 Max_SING-SIC_cERNC_PV_DB_HS CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

37 MVAr

894 MW 872 MW 1.076 MW 1.401 MW 1.491 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 52: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 1 Max_SING-SIC_sERNC_DB_HS. Opción con SVC.

0,94

0,95

0,96

0,97

0,98

0,99

1,00

1,01

1,02

1,03

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 1 Max_SING-SIC_sERNC_DB_HS



150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

15 MVAr

894 MW 872 MW 583 MW 726 MW 655 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

QC

QL


Figura 53: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 2 Max_SIC-SING_cERNC_PQ_DB_HH. Opción con SVC.

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 2 Max_SIC-SING_cERNC_PQ_DB_HH



150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

26 MVAr

546 MW 556 MW 42 MW 401 MW 545 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

QC

QL


Figura 54: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 2 Max_SIC-SING_cERNC_PV_DB_HH. Opción con SVC.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 2 Max_SIC-SING_cERNC_PV_DB_HH



150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x120 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

50 MVAr

546 MW 556 MW 43 MW 401 MW 549 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

QC

QL


Figura 55: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 2 Max_SIC-SING_sERNC_DB_HH. Opción con SVC.

0,94

0,95

0,96

0,97

0,98

0,99

1,00

1,01

1,02

1,03

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 2 Max_SIC-SING_sERNC_DB_HH CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

49 MVAr

878 MW 900 MW 1.000 MW 880 MW 1.045 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 56: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 3 Cero_sERNC_DB. Opción con SVC.

0,94

0,95

0,96

0,97

0,98

0,99

1,00

1,01

1,02

1,03

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 3 Cero_sERNC_DB



150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

52 MVAr

31 MW 30 MW 159 MW 15 MW 122 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

QC

QL


Figura 57: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS. Opción con SVC.

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS



150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

145 MVAr

901 MW 878 MW 781 MW 950 MW 981 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

QC

QL


Figura 58: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS_TRmin. Opción con SVC.

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

1,06

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500


150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

162 MVAr

328 MW 324 MW 289 MW 454 MW 484 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 59: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 4 cERNC_PV_DBmin_HS. Opción con SVC.

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 4 cERNC_PV_DBmin_HS



150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

80 MVAr

901 MW 878 MW 781 MW 953 MW 983 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

QC

QL


Figura 60: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 4 cERNC_PV_DBmin_HS_TRmin. Opción con SVC.

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

1,06

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 4 cERNC_PV_DBmin_HS_TRmin



150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

158 MVAr

328 MW 324 MW 291 MW 452 MW 484 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

QC

QL


Figura 61: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS_TRmin tras contingencia en uno de los reactores de la línea Nueva Pan de

Azúcar-Polpaico 500 kV, extremo subestación Nueva Pan de Azúcar. Opción con SVC.

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

1,06

1,08

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500




150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

168 MVAr

328 MW 324 MW 291 MW 452 MW 484 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

QC

QL


Figura 62: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS_TRmin tras contingencia en uno de los circuitos

de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV. Opción con SVC.

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

1,06

1,08

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 2 Max_SIC-SING_cERNC_PV_DB_HH (N-1 circuito línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV)



150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km


2x100 MVAr

SVC +50/-150 MVAr

LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

50 MVAr

546 MW 556 MW 43 MW 401 MW 549 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

QC

QL



Figura 63: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 1 Max_SING-SIC_cERNC_PQ_DB_HS. Opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-NM

AIT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 1 Max_SING-SIC_cERNC_PQ_DB_HS CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

11 MVAr

894 MW 872 MW 1.077 MW 1.400 MW 1.491 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 64: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 1 Max_SING-SIC_cERNC_PV_DB_HS. Opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 1 Max_SING-SIC_cERNC_PV_DB_HS CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

53 MVAr

894 MW 872 MW 1.076 MW 1.401 MW 1.491 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 65: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 1 Max_SING-SIC_sERNC_DB_HS. Opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 1 Max_SING-SIC_sERNC_DB_HS CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

0 MVAr

894 MW 872 MW 583 MW 726 MW 655 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 66: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 2 Max_SIC-SING_cERNC_PQ_DB_HH. Opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 2 Max_SIC-SING_cERNC_PQ_DB_HH CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

11 MVAr

546 MW 556 MW 42 MW 401 MW 545 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 67: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 2 Max_SIC-SING_cERNC_PV_DB_HH. Opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 2 Max_SIC-SING_cERNC_PV_DB_HH CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

122 MVAr

546 MW 556 MW 42 MW 401 MW 545 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 68: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 2 Max_SIC-SING_sERNC_DB_HH. Opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 2 Max_SIC-SING_sERNC_DB_HH CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

34 MVAr

878 MW 900 MW 1.000 MW 880 MW 1.045 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 69: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 3 Cero_sERNC_DB. Opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 3 Cero_sERNC_DB CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

37 MVAr

31 MW 30 MW 159 MW 15 MW 122 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 70: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS. Opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-NM

AIT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

125 MVAr

901 MW 878 MW 781 MW 950 MW 981 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 71: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS_TRmin. Opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

1,06

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500


150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

150 MVAr

328 MW 324 MW 289 MW 454 MW 484 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 72: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 4 cERNC_PV_DBmin_HS. Opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 4 cERNC_PV_DBmin_HS CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

63 MVAr

901 MW 878 MW 781 MW 950 MW 981 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 73: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 4 cERNC_PV_DBmin_HS_TRmin. Opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 4 cERNC_PV_DBmin_HS_TRmin CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

128 MVAr

328 MW 324 MW 291 MW 452 MW 484 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km


QC

QL


Figura 74: Perfil de tensiones línea de interconexión para Escenario 1 Max_SING-SIC_cERNC_PV_DB_HS. Opción con STATCOM.

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

1,04

1,06

1,08

LOS C

HA

NG

OS 500

CS LCH h

acia CUM

50% LCH

-CUM

500

CS CUM

hacia LCH

CUM

BRE 500

CS CUM

a CA

R

50% C

UM

-NC

AR 500

NU

EVA

CAR

DO

NES 500

50% N

CA

R-N

MA

IT 500

NU

EVA

MA

ITENC

ILLO 500

XXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

XXXXXXX

50% N

MA

IT-NPA

Z 500

CS NP

AZ hacia N

MA

IT

NU

EVA

PAN

DE A

ZÚCA

R 500

CS NP

AZ hacia PO

L

50% N

PAZ-PO

L 500

CS POL hacia N

PAZ

POLPA

ICO

500

Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS_TRmin (N-1 reactor) CS en PAzúcar CS dividida

150 MVAr

65/2%

400 km


150 MVAr

150 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

75 MVAr

75 MVAr

65/2%

65/2%

55%

55%

189 km 135 km 212 km



LOS CHANGOS 500

175 MVAr

150 MVAr

65/2%

150 MVAr

328 MW 324 MW 289 MW 454 MW 484 MW


75 MVAr

75 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

175 MVAr

54%

54%

53/2%

53/2%

53/2%

53/2%

408 km

Límite normativo de operación estado de alerta

QC

QL


7.2 RESULTADOS DE SIMULACIONES DINÁMICAS


7.2.1.1 Salida reactor Línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV, extremo Nueva Pan de Azúcar

7.2.1.1.1 Escenario 1 Max_SING-SIC_cERNC_PQ_DB_HS

Figura 75: Tensiones en 500 kV y 220 kV, opción con SVC.


tensión de barra controlada (Pan de Azúcar 220 kV), opción con SVC.

0,9320,8370,7430,6480,5530,458 [s]

1,030

1,021

1,011

1,001

0,992

0,982

[p.u.]







Normal

0,9320,8370,7430,6480,5530,458 [s]

1,065

1,052

1,039

1,026

1,013

1,000

[p.u.]








Normal

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

100,00

75,00

50,00

25,00

0,00

-25,00

[Mvar]


0.336 s11.261 Mvar

4.912 s78.590 Mvar

5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

1,07

1,06

1,05

1,04

1,03

1,02

[p.u.]


4.752 s 1.030 p.u.

0.200 s 1.029 p.u.

TCR Pan de Azúcar

Date: 2/22/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T


Figura 77: Potencia activa (MW) y potencia reactiva (MVAr) en

líneas de la interconexión 500 kV, opción con SVC.


transformadores 500/220 kV, opción con SVC.

5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

900,00

800,00

700,00

600,00

500,00

400,00

[MW]

Lne_LCHANGOS-CUMBRES_C2\LCHAN-CUMB_2: Total Active Pow er/Terminal i

Lne_CUMBRES-NCARDONES_C2\CUMB-NCARD_2: Total Active Pow er/Terminal i

Cardones - Maitencillo 500 kV L2\NCARD-NMAI_2: Total Active Pow er/Terminal i

Maitencillo - Pan de Azúcar 500 kV L2\NMAI-NPAZU_2: Total Active Pow er/Terminal i

Pan de Azúcar - Polpaico 500 kV L2\NPAZU-POLP_2: Total Active Pow er/Terminal i

5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

-20,00

-50,00

-80,00

-110,00

-140,00

-170,00

[Mvar]

Lne_LCHANGOS-CUMBRES_C2\LCHAN-CUMB_2: Total Reactive Pow er/Terminal i

Lne_CUMBRES-NCARDONES_C2\CUMB-NCARD_2: Total Reactive Pow er/Terminal i

Cardones - Maitencillo 500 kV L2\NCARD-NMAI_2: Total Reactive Pow er/Terminal i

Maitencillo - Pan de Azúcar 500 kV L2\NMAI-NPAZU_2: Total Reactive Pow er/Terminal i

Pan de Azúcar - Polpaico 500 kV L2\NPAZU-POLP_2: Total Reactive Pow er/Terminal i

PQ lineas 500

Date: 2/22/2017

Annex: /3

DIg

SIL

EN

T

0,9320,8370,7430,6480,5530,458 [s]

400,00

200,00

0,00

-200,00

-400,00

-600,00

[MW]

Los Changos 500/220kV - 1: Total Active Pow er/HV-Side

Nva Cardones 525/230/34.5kV - 750MVA: Total Active Pow er/HV-Side

Maitencillo 500/230k/34.5kV - 750MVA: Total Active Pow er/HV-Side

Pan de Azúcar 525/230/34.5kV 750MVA: Total Active Pow er/HV-Side

Polpaico 500/220kV 750MVA 1: Total Active Pow er/HV-Side

0,9320,8370,7430,6480,5530,458 [s]

90,00

60,00

30,00

0,00

-30,00

-60,00

[Mvar]

Los Changos 500/220kV - 1: Total Reactive Pow er/HV-Side

Nva Cardones 525/230/34.5kV - 750MVA: Total Reactive Pow er/HV-Side

Maitencillo 500/230k/34.5kV - 750MVA: Total Reactive Pow er/HV-Side

Pan de Azúcar 525/230/34.5kV 750MVA: Total Reactive Pow er/HV-Side

Polpaico 500/220kV 750MVA 1: Total Reactive Pow er/HV-Side

PQ transformadores

Date: 2/22/2017

Annex: /2

DIg

SIL

EN

T


7.2.1.1.2 Escenario 1 Max_SING-SIC_cERNC_PV_DB_HS




0,9520,7720,5910,4100,2300,049 [s]

1,030

1,020

1,009

0,999

0,989

0,979

[p.u.]







Normal

0,9520,7720,5910,4100,2300,049 [s]

1,061

1,049

1,037

1,024

1,012

0,999

[p.u.]








Normal

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

80,00

60,00

40,00

20,00

0,00

-20,00

[Mvar]


5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

1,06

1,05

1,04

1,03

1,02

1,01

[p.u.]


TCR Pan de Azúcar

Date: 2/22/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T



líneas de la interconexión 500 kV, opción con SVC.


transformadores 500/220 kV, opción con SVC.

0,9520,7720,5910,4100,2300,049 [s]

900,00

800,00

700,00

600,00

500,00

400,00

[MW]






0,9520,7720,5910,4100,2300,049 [s]

-20,00

-50,00

-80,00

-110,00

-140,00

-170,00

[Mvar]






PQ lineas 500

Date: 2/22/2017

Annex: /3

DIg

SIL

EN

T

0,9520,7720,5910,4100,2300,049 [s]

400,00

200,00

0,00

-200,00

-400,00

-600,00

[MW]






0,9520,7720,5910,4100,2300,049 [s]

120,00

80,00

40,00

0,00

-40,00

-80,00

[Mvar]






PQ transformadores

Date: 2/22/2017

Annex: /2

DIg

SIL

EN

T


7.2.1.1.3 Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS_TRmin




0,9520,7720,5910,4100,2300,049 [s]

1,030

1,020

1,009

0,999

0,989

0,979

[p.u.]







Normal

0,9520,7720,5910,4100,2300,049 [s]

1,061

1,049

1,037

1,024

1,012

0,999

[p.u.]








Normal

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

80,00

60,00

40,00

20,00

0,00

-20,00

[Mvar]


5,0004,0003,0002,0001,0000,000 [s]

1,06

1,05

1,04

1,03

1,02

1,01

[p.u.]


TCR Pan de Azúcar

Date: 2/22/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T



líneas de la interconexión 500 kV.


transformadores 500/220 kV.

0,9520,7720,5910,4100,2300,049 [s]

900,00

800,00

700,00

600,00

500,00

400,00

[MW]






0,9520,7720,5910,4100,2300,049 [s]

-20,00

-50,00

-80,00

-110,00

-140,00

-170,00

[Mvar]






PQ lineas 500

Date: 2/22/2017

Annex: /3

DIg

SIL

EN

T

0,9520,7720,5910,4100,2300,049 [s]

400,00

200,00

0,00

-200,00

-400,00

-600,00

[MW]






0,9520,7720,5910,4100,2300,049 [s]

120,00

80,00

40,00

0,00

-40,00

-80,00

[Mvar]






PQ transformadores

Date: 2/22/2017

Annex: /2

DIg

SIL

EN

T


7.2.1.2 Severidad 4 y salida de servicio de un circuito de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV



Figura 88: Tensiones en 500 kV y 220 kV (zoom eje temporal).

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,049

0,879

0,710

0,540

0,370

0,201

[p.u.]







NormalAlerta

NormalAlerta

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,134

0,965

0,796

0,627

0,458

0,290

[p.u.]








NormalAlerta

NormalAlerta

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

0,7920,7140,6370,5590,4810,403 [s]

1,049

0,879

0,710

0,540

0,370

0,201

[p.u.]







NormalAlerta

NormalAlerta

0,7920,7140,6370,5590,4810,403 [s]

1,134

0,965

0,796

0,627

0,458

0,290

[p.u.]








NormalAlerta

NormalAlerta

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T


Figura 89: Tensiones en 500 kV y 220 kV (zoom eje magnitud de

tensión).



10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,100

1,060

1,020

0,980

0,940

0,900

[p.u.]







Normal

Alerta

Normal

Alerta

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,100

1,060

1,020

0,980

0,940

0,900

[p.u.]








Normal

Alerta

Normal

Alerta

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

40,00

20,00

0,00

-20,00

-40,00

-60,00

[Mvar]


0.344 s11.259 Mvar

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,20

1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

[p.u.]


0.112 s 1.029 p.u.

9.904 s 1.010 p.u.

TCR Pan de Azúcar

Date: 2/22/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T






10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

2.0E+00..

1.5E+00..

1.0E+00..

5.0E+00..

0.0E+00..

-5.0E+0..

[MW]






9.824 s1382.095 MW

0.152 s745.185 MW

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

600,00

400,00

200,00

0,00

-200,00

-400,00

[Mvar]






PQ lineas 500

Date: 2/22/2017

Annex: /3

DIg

SIL

EN

T

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

400,00

200,00

0,00

-200,00

-400,00

-600,00

[MW]






10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

100,00

0,00

-100,00

-200,00

-300,00

-400,00

[Mvar]






PQ transformadores

Date: 2/22/2017

Annex: /2

DIg

SIL

EN

T





10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,045

0,877

0,709

0,540

0,372

0,204

[p.u.]







NormalAlerta

NormalAlerta

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,133

0,963

0,792

0,622

0,451

0,281

[p.u.]








NormalAlerta

NormalAlerta

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

0,9090,7810,6530,5250,3970,269 [s]

1,045

0,877

0,709

0,540

0,372

0,204

[p.u.]







NormalAlerta

NormalAlerta

0,9090,7810,6530,5250,3970,269 [s]

1,133

0,963

0,792

0,622

0,451

0,281

[p.u.]








NormalAlerta

NormalAlerta

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T



tensión).



10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,100

1,060

1,020

0,980

0,940

0,900

[p.u.]







Normal

Alerta

Normal

Alerta

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,100

1,060

1,020

0,980

0,940

0,900

[p.u.]








Normal

Alerta

Normal

Alerta

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

0,16

0,12

0,08

0,04

-0,00

-0,04

[Mvar]


10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,20

1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

[p.u.]


TCR Pan de Azúcar

Date: 2/22/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T






10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

2.0E+00..

1.5E+00..

1.0E+00..

5.0E+00..

0.0E+00..

-5.0E+0..

[MW]






9.792 s1374.508 MW

0.400 s745.420 MW

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

600,00

400,00

200,00

0,00

-200,00

-400,00

[Mvar]






PQ lineas 500

Date: 2/22/2017

Annex: /3

DIg

SIL

EN

T

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

400,00

200,00

0,00

-200,00

-400,00

-600,00

[MW]






10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

100,00

0,00

-100,00

-200,00

-300,00

-400,00

[Mvar]






PQ transformadores

Date: 2/22/2017

Annex: /2

DIg

SIL

EN

T


7.2.1.2.3 Escenario 4 cERNC_PQ_DBmin_HS_TRmin



10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,133

0,942

0,751

0,560

0,369

0,178

[p.u.]







NormalAlerta

NormalAlerta

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,239

1,038

0,836

0,635

0,434

0,233

[p.u.]








NormalAlerta

NormalAlerta

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

1,0010,8550,7080,5620,4150,269 [s]

1,133

0,942

0,751

0,560

0,369

0,178

[p.u.]







NormalAlerta

NormalAlerta

1,0010,8550,7080,5620,4150,269 [s]

1,239

1,038

0,836

0,635

0,434

0,233

[p.u.]








NormalAlerta

NormalAlerta

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T



tensión).



10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,100

1,060

1,020

0,980

0,940

0,900

[p.u.]







Normal

Alerta

Normal

Alerta

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,100

1,060

1,020

0,980

0,940

0,900

[p.u.]








Normal

Alerta

Normal

Alerta

Tensiones

Date: 2/22/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

200,00

150,00

100,00

50,00

0,00

-50,00

[Mvar]


0.216 s156.285 Mvar

9.416 s130.529 Mvar

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

1,20

1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

[p.u.]


TCR Pan de Azúcar

Date: 2/22/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T






10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

800,00

600,00

400,00

200,00

0,00

-200,00

[MW]






0.360 s243.250 MW

9.544 s456.927 MW

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

600,00

400,00

200,00

0,00

-200,00

-400,00

[Mvar]






PQ lineas 500

Date: 2/22/2017

Annex: /3

DIg

SIL

EN

T

10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

400,00

200,00

0,00

-200,00

-400,00

-600,00

[MW]






10,008,0006,0004,0002,0000,000 [s]

400,00

200,00

0,00

-200,00

-400,00

-600,00

[Mvar]






PQ transformadores

Date: 2/22/2017

Annex: /2

DIg

SIL

EN

T



7.2.2.1 Salida de un circuito de la línea Nueva Pan de Azúcar-Polpaico 500 kV




220 kV).

50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

1,048

0,879

0,710

0,541

0,372

0,203

[p.u.]







NormalAlerta

NormalAlerta

50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

1,154

0,984

0,815

0,645

0,475

0,305

[p.u.]








NormalAlerta

NormalAlerta

Tensiones

Date: 3/1/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

200,00

150,00

100,00

50,00

0,00

-50,00

[Mvar]


2.152 s 8.410 Mvar

47.560 s115.174 Mvar

50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

1,20

1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

[p.u.]


1.304 s 1.030 p.u.

48.696 s 1.029 p.u.


Date: 3/1/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T






50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

2.0E+00..

1.5E+00..

1.0E+00..

5.0E+00..

0.0E+00..

-5.0E+0..

[MW]






47.984 s1399.202 MW

0.632 s745.260 MW

50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

500,0

360,0

220,0

80,00

-60,00

-200,0

[Mvar]






PQ lineas 500

Date: 3/1/2017

Annex: /3

DIg

SIL

EN

T

50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

400,00

200,00

0,00

-200,00

-400,00

-600,00

[MW]






50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

200,00

0,00

-200,00

-400,00

-600,00

-800,00

[Mvar]






PQ transformadores

Date: 3/1/2017

Annex: /2

DIg

SIL

EN

T


7.2.2.1.2 Escenario 2 Max_SIC-SING_cERNC_PV_DB_HH



220 kV).

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

1,011

1,001

0,991

0,981

0,971

0,961

[p.u.]







Normal

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

1,043

1,029

1,015

1,001

0,987

0,973

[p.u.]








Tensiones

Date: 3/1/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

161,8

152,8

143,9

135,0

126,1

117,1

[Mvar]


1.098 s122.794 Mvar

14.616 s156.422 Mvar

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

1,04

1,03

1,02

1,01

1,00

0,99

[p.u.]


2.556 s 1.023 p.u.

14.553 s 1.022 p.u.


Date: 3/1/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T






15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

582,6

397,6

212,7

27,76

-157,2

-342,1

[MW]






0.846 s274.170 MW

14.454 s514.898 MW

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

83,99

48,16

12,32

-23,51

-59,34

-95,17

[Mvar]






PQ lineas 500

Date: 3/1/2017

Annex: /3

DIg

SIL

EN

T

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

582,6

397,6

212,7

27,76

-157,2

-342,1

[MW]






0.846 s274.170 MW

14.454 s514.898 MW

15,0012,009,0006,0003,0000,000 [s]

83,99

48,16

12,32

-23,51

-59,34

-95,17

[Mvar]






PQ lineas 500

Date: 3/1/2017

Annex: /3

DIg

SIL

EN

T





220 kV).

50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

1,046

0,877

0,708

0,539

0,370

0,201

[p.u.]







NormalAlerta

NormalAlerta

50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

1,146

0,977

0,807

0,638

0,469

0,299

[p.u.]








NormalAlerta

NormalAlerta

Tensiones

Date: 3/1/2017

Annex: /1

DIg

SIL

EN

T

50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

167,0

132,0

97,00

62,02

27,03

-7,951

[Mvar]


2.016 s44.655 Mvar

48.696 s156.828 Mvar

50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

1,20

1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

[p.u.]


2.088 s 1.029 p.u.

49.072 s 1.028 p.u.


Date: 3/1/2017

Annex: /4

DIg

SIL

EN

T






50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

1.6E+00..

1.3E+00..

9.6E+00..

6.3E+00..

3.0E+00..

-2.5E+0..

[MW]






1.712 s744.936 MW

48.696 s1398.499 MW

50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

427,2

302,9

178,7

54,40

-69,87

-194,1

[Mvar]






PQ lineas 500

Date: 3/1/2017

Annex: /3

DIg

SIL

EN

T

50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

400,00

200,00

0,00

-200,00

-400,00

-600,00

[MW]






50,0040,0030,0020,0010,00-0,000 [s]

107,2

10,37

-86,43

-183,2

-280,0

-376,8

[Mvar]






PQ transformadores

Date: 3/1/2017

Annex: /2

DIg

SIL

EN

T

compensaciÓn de potencia reactiva de la lÍnea nueva pan de azÚcar-polpaico 500 kv ·...

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