INGENIERÍA DE DETALLE SUBESTACIONES CARÉN BAJO, …
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INGENIERÍA DE DETALLE
SUBESTACIONES CARÉN BAJO, MELIPEUCO Y RÍO TOLTÉN
LAP01-1000-E-RP-0010
ÁREA GENERAL
ANÁLISIS DEL DESBALANCE DE TENSIONES DE LA LÍNEA 1x220 kV CAUTÍN - CIRUELOS
Para:
LATIN AMERICA POWER
Preparado por:
INPROLEC S.A./ESINEL.
Emisión:
Responsables Nombre y Apellido Firma Ultima Rev.
Líder de disciplina Javier Ayala
Gerente de ingeniería José Salazar
Cliente Roberto González
Historial de Revisiones:
Rev. Por Emitido para Fecha Revisado
por Aprobado
por
3 R. Alvarez Construcción 01/12/2015 J. Ayala J. Salazar
2 R. Alvarez Construcción 27/11/2015 J. Ayala J. Salazar
1 R. Alvarez Construcción 23/11/2015 J. Ayala J. Salazar
0 C. Albistur Construcción 28/07/2015 J. Ayala J. Salazar
B C. Albistur Revisión y comentarios 14/07/2015 J. Ayala J. Salazar
A C. Albistur Revisión Interna 08/07/2015 M. Palm R. Alvarez
Comentarios:
3
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ANÁLISIS DEL DESBALANCE DE TENSIONES DE LA LÍNEA 1x220 kV CAUTÍN - CIRUELOS
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PROYECTO SUBESTACIONES CARÉN BAJO, MELIPEUCO, RÍO TOLTÉN
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CONTENIDO
1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 3
2 OBJETIVO ....................................................................................................................................... 3
3 ALCANCES ..................................................................................................................................... 3
4 ANTECEDENTES ............................................................................................................................ 3
4.1 Datos de entrada ...................................................................................................................... 3 4.2 Nuevas instalaciones ................................................................................................................ 4
5 CONSIDERACIONES ...................................................................................................................... 7
5.1 Artículo 3-22 ............................................................................................................................. 7 5.2 Metodología ............................................................................................................................. 8
6 RESULTADOS ................................................................................................................................ 9
6.1 Desbalance en tramo Cautín – Ciruelos – Valdivia 220 kV ....................................................... 9 6.2 Desbalance en línea 110 kV Melipeuco – Río Toltén .............................................................. 18 6.3 Desbalance en línea 23 kV Carén Bajo – Melipeuco .............................................................. 18
7 CONCLUSIONES .......................................................................................................................... 20
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PROYECTO SUBESTACIONES CARÉN BAJO, MELIPEUCO, RÍO TOLTÉN
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1 INTRODUCCIÓN
LatinAmericaPower (LAP) se encuentra actualmente realizando estudios asociados al
desarrollo de las centrales hidroeléctricas de pasada Carilafquen y Malalcahuello,
conectadas a la Subestación Carén Bajo en 23 kV. El proyecto tiene una capacidad
instalada de 35 MVA y se conecta en TapOff a la línea de transmisión en 220 kV Cautín -
Ciruelos, propiedad de Transelec.
2 OBJETIVO
El presente documento tiene como objetivo principal verificar que el desbalance de
tensiones en las líneas de transmisión involucradas en el proyecto, cumplan con las
exigencias de la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio (NTSyCS).
Se verificará la línea que conecta las centrales de pasada al Sistema Interconectado
Central (SIC) 220 kV Ciruelos – Cautín. También se verificará la línea del sistema troncal
1x220 kV Cautín – Ciruelos.
3 ALCANCES
El alcance de este estudio se concentra en determinar el índice de desbalance de
tensiones de la línea existente 220 kV entre las SS/EE Cautín y Ciruelos, transmitiendo
potencia correspondiente a su límite térmico a 25°C con sol.
4 ANTECEDENTES
4.1 Datos de entrada
4.1.1 Determinación eléctrica del conductor. Frontel S.A. Enero 2014.
4.1.2 Especificaciones de la línea. Frontel S.A. Febrero 2014.
4.1.3 TDS.TOS3061.V001 Transformer Technical Datasheet.
4.1.4 TDS.TOS3062.V001 Transformer Technical Datasheet.
4.1.5 MLLC.390.030. Motortecnica. Septiembre 2014.
4.1.6 CRLF.390.030. Motortecnica. Septiembre 2014.
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4.2 Nuevas instalaciones
4.2.1 Centrales
Las centrales de paso en estudio se conectan a la barra en 23 kV de la denominada
subestación Carén Bajo. La Tabla 4.1 muestra los parámetros de las unidades de
generación.
Tabla 4.1 Parámetros unidades de generación
Parámetros Carilafquén Malalcahuello
Unidades 2 2
Potencia por unidad MVA 12 5,5
Tensión kV 13,8 13,8
Factor de potencia 0,9 0,9
Velocidad sincrónica rpm 750 1000
Número de polos 8 6
Reactancia sincrónica eje directo % (*) 151 175
Reactancia sincrónica eje cuadratura % (*) 86 87
Reactancia subtransitoria eje directo % (*) 30 24
Reactancia subtransitoria en cuadratura % (*) 38 32 (*) Valores para reactancias no saturadas
Figura 4.1: Esquemático Sistema de Potencia
PowerFactory 14.1.3
Zona de Interés
Project:
Graphic: zona de interés
Date:
Annex:
Nodes Branches
MalalcahuelloCarilafquén
Carén Bajo
Charrúa
Rucatayo
Angostura
Valdivia
Los Ciruelos
Cautín
Mulchen
Temuco
Melipeuco - Río TolténMelipeuco
Tap Río Toltén
Tap El Rosal
G~
G~
1
G~
00
00 0000
G~
G~
G~
1
11
11
10
10
DIg
SIL
EN
T
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4.2.2 Transformadores
Los parámetros para modelar los transformadores del proyecto se presentan en la Tabla
4.2 y en la Tabla 4.3
Tabla 4.2 Parámetros de los transformadores de las centrales de pasada
Parámetros TR. Carilafquén TR. Malalcahuello
Potencia MVA 25 12
Tensión kV 23 / 13,8 23 / 13,8
Grupo de conexión YNd11 YNd11
Impedancia sec.+ % 10 9
Impedancia sec.0 % 6,5 6,5
Pérdidas en cobre kW 123 65
Pérdidas en vacío kW 14,8 11
Tabla 4.3 Parámetros de los transformadores del sistema de potencia
Parámetros Melipeuco Río Toltén
Potencia MVA 60/60/20 60/60/8
Tensión kV 110/23/13,8 220/110/13,8
Grupo de conexión YNyn0d1 YNyn0d1
Impedancia sec.+ %
P-S 10 10
S-T 1,37 5,48
P-T 5,48 3,68
Impedancia sec.0 %
P-S 9,1 9,1
S-T 1,24 4,92
P-T 4,93 3,31
Pérdidas en vacío kW (P-S) 34 51
Pérdidas en cobre kW (P-S) 260 235
Cambiador de taps (bajo carga) ±10x1,25% ±10x1,25%
4.2.3 Líneas aéreas
En las nuevas instalaciones del proyecto existen dos líneas de transmisión, la línea
2x23 kV que conecta las subestaciones Carén Bajo - Melipeuco, y la línea de 1x110 kV
Melipeuco - Tap-Off Río Toltén.
Línea 110 kV Tap-Off Río Toltén - Melipeuco: Línea de un circuito y 100 km de
longitud. Consta de un conductor AAAC Greeley (927,2 MCM) en disposición
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triangular y un cable de guardia tipo OPGW con radio medio geométrico 5,18 mm y
0,62 [Ω/km] de resistencia DC. Adicionalmente, según lo presentado en el Anexo 1,
tiene un ciclo de transposición completo.
Línea 23 kV Melipeuco – Carén Bajo: línea de 21,5 km de longitud. Consta de dos
conductores AAC de 300 mm2 protegido bicapa (capa aislante y semiconductora) en
disposición triangular sin cable de guardia.
Los parámetros de las líneas fueron informados por el cliente, y se muestran en la
siguiente tabla.
Tabla 4.4: Parámetros de las líneas de transmisión. Por circuito.
Línea de Transmisión
R1 [Ω/km]
X1 [Ω/km]
R0 [Ω/km]
X0 [Ω/km]
B1 [uS/km]
B0 [uS/km]
110 kV Tap off Río Toltén - Melipeuco
0,081 0,341 0,225 1,464 3,419 1,432
23 kV Melipeuco – Carén Bajo
0,058 0,108 0,202 1,494 11,084 1,406
Tabla 4.5: Coordenadas de los circuitos de las líneas.
Circuito X1 [m] X2 [m] X3 [m] Y1 [m] Y2 [m] Y3 [m]
Línea 1x110 kV Tap-off Melipeuco - Río Toltén
Circuito 1 -1,50 -1,50 1,50 12,49 13,99 12,49
Línea 23 kV Melipeuco - Toltén
Circuito 11 -0,89 -0,64 -0,76 11,40 11,40 11,20
Circuito 2 0,89 0,64 0,76 11,40 11,40 11,20
1 La línea es de simple circuito con dos conductores por fase. Para facilitar el modelamiento en PowerFactory es que se modela
como una línea de doble circuito
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5 CONSIDERACIONES
5.1 Artículo 3-22
Las de líneas de transmisión deben garantizar que al transmitir la potencia
correspondiente a su límite térmico a 25°C con sol, en Estado Normal, el desbalance de
tensiones en su extremo receptor no supere los límites siguientes:
a) Inferior al 1,0% para líneas de tensión igual o superior a 200 [kV];
b) Inferior al 1,5% para líneas de tensión inferior a 200 [kV].
En caso de no cumplir los límites anteriores, se debe incluir los ciclos de transposiciones
necesarios para cumplir los límites indicados. El estudio del impacto de la nueva
instalación que el Coordinado que la explote debe presentar a la aprobación de la DO,
debe demostrar el cumplimiento de esta exigencia mediante una simulación, que
considere en el extremo transmisor una fuente ideal balanceada sólidamente puesta a
tierra y en el extremo receptor una carga ideal balanceada con factor de potencia 0,98
inductivo, también puesta a tierra. En conformidad con la norma IEEE 1159, el índice de
desbalance se debe medir como la máxima desviación, en módulo, de las tensiones entre
fases respecto del promedio de ellas, dividida por dicho promedio, donde los subíndices i
y j corresponden a las fases A, B y C, de acuerdo a lo siguiente (8.1).
u = 100 ∗ máx [Uij − Uprom
𝑈𝑝𝑟𝑜𝑚]
(8.1)
Asimismo, en el caso de un proyecto de seccionamiento de una línea existente mediante
una subestación para efectuar inyecciones o retiros, así como mediante la conexión de
una inyección o retiro en derivación, los estudios técnicos realizados por el Coordinado
que solicita la conexión, deben verificar que el impacto del Nuevo Proyecto mantiene el
cumplimiento de los límites de desbalance establecidos en el presente artículo. En caso
contrario, corresponderá adaptar los ciclos de transposición de la línea a las nuevas
condiciones.
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5.2 Metodología
De acuerdo a las disposiciones técnicas indicadas en el punto 5.1, la metodología
consiste en la modelación del sistema eléctrico concentrándose en:
Tramo 220 kV Cautín – Ciruelos – Valdivia.
Línea 110 kV Melipeuco – Río Toltén
Línea 23 kV Carén Bajo – Melipeuco
El modelo consiste en una fuente ideal balanceada sólidamente aterrizada conectada en
el extremo transmisor y en el extremo receptor un carga ideal balanceada con factor de
potencia 0,98 inductivo, con valor de potencia tal que por la línea se transmita la potencia
correspondiente a su límite térmico a 25°C con sol. La capacidad considerada en el
presente estudio es la siguiente:
Tramo 220 kV Cautín – Ciruelos – Valdivia: 193 MVA
Línea 110 kV Melipeuco – Río Toltén: 144,23 MVA
Línea 23 kV Carén Bajo – Melipeuco: 26,93. MVA
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6 RESULTADOS
6.1 Desbalance en tramo Cautín – Ciruelos – Valdivia 220 kV
De acuerdo a la información disponible, el tramo Cautín-Ciruelos-Valdivia posee dos
estructuras de transposición, definiéndose los siguientes segmentos y secuencia de fases:
Tabla 6.1: Características del tramo Cautín-Los Ciruelos-Valdivia
Segmentos Secuencia Longitud Estructura Conductor
C. Guardia [km] Tipo Tipo
Cautín Tap Off Río Toltén A-B-C 32 22AD ACSR 636 MCM
Grosbeak -
Tap Off Río Toltén TR1 A-B-C 6,383 22AD ACSR 636 MCM
Grosbeak -
TR1 TR2 C-A-B 38,383 22AD ACSR 636 MCM
Grosbeak -
TR2 Los Ciruelos B-C-A 38,383 22AD ACSR 636 MCM
Grosbeak -
Los Ciruelos Valdivia B-C-A 34,65 22AD ACSR 636 MCM
Grosbeak -
Tabla 6.2: Características del tramo Cautín-Valdivia
Segmentos Secuencia Longitud Estructura Conductor
C. Guardia [km] Tipo Tipo
Cautín TR1 C-B-A 38,383 22AD ACSR 636 MCM Grosbeak -
TR1 TR2 B-A-C 38,383 22AD ACSR 636 MCM Grosbeak -
TR2 Valdivia A-C-B 73,033 22AD ACSR 636 MCM Grosbeak -
A partir de los comentarios realizados por el CDEC SIC, en la Figura 6.1 se muestra con
mayor detalle los segmentos considerados en el estudio. Las principales características
de la línea son las siguientes:
Estructuras de doble circuito del tipo 22AD
Conductor ACSR 636 MCM Grosbeak
1 Ciclo de transposición completo
Debido a que el proyecto modifica una línea existente mediante una derivación Tap-off, se
verifica que el impacto de este nuevo proyecto mantiene el cumplimiento de la normativa
descrita en el artículo 3-22 de la NTSyCS.
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6.1.1 Caso Base
El caso base considera una carga concentrada de 193 MVA conectada en la S/E Valdivia
y se procede a determinar el desbalance en las barras de 220 kV de la subestación
Ciruelos y Valdivia.
Figura 6.1: Esquemático Caso Base
La Tabla 6.3 y la Tabla 6.4, muestran los índices de desbalance en las barras de 220 kV
de las subestaciones Valdivia y Ciruelos, considerando la conexión de los 35 MVA
aportados por las unidades generadoras Carilafquen y Malalcahuello.
Segunda Transposición
Primera Transposición
PowerFactory 14.1.3
Estudio de desbalance de tensión
Tramo Cautín-Ciruelos-Valdivia
Project: 14052
Graphic: Grid
Date:
Annex:
Nodes Branches
Valdivia 220 kV
Los Ciruelos 220 kV
Cautín 220 kV
34
.65
km
32
.00
km
38
.38
km
38
.38
km
6.3
8 k
m
V~
34
.65
km
38
.38
km
38
.38
km
6.3
8 k
m32
.00
km
1x110 kV Melipeuco-Río Toltén 100.0 km
G~
G~
DIg
SIL
EN
T
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Tabla 6.3: Tensión en Barras
Barra Uab [kV] Ubc [kV] Uca [kV] Promedio [kV]
Ciruelos 220 kV 211,92 211,93 211,82 211,89
Valdivia 220 kV 208,52 209,77 208,88 209,06
Tabla 6.4: Índice de desbalance
Barra Desbalance [%]
Uab Ubc Uca
Ciruelos 220 kV 0,01 0,02 0,03
Valdivia 220 kV 0,26 0,34 0,09
Figura 6.2: Resultados
Segunda Transposición
Primera Transposición
PowerFactory 14.1.3
Estudio de desbalance de tensión
Tramo Cautín-Ciruelos-Valdivia
Project: 14052
Graphic: Grid
Date:
Annex:
Load Flow 3-phase(ABC)
Nodes
Line to Line Positive-Sequence Voltage, Magnitude [kV]
Line-Ground Positive-Sequence Voltage, Magnitude [p.u.]
Line-Ground Positive-Sequence Voltage, Angle [deg]
Valdivia 220 kV
Ul:A 208.52 kVUl:B 209.77 kVUl:C 208.88 kV
Los Ciruelos 220 kVUl:A 211.92 kVUl:B 211.93 kVUl:C 211.82 kV
Cautín 220 kVUl:A 220.00 kVUl:B 220.00 kVUl:C 220.00 kV
Ul:A 112.77 kVUl:B 112.77 kVUl:C 112.80 kV
Ul:A 24.06 kVUl:B 24.09 kVUl:C 24.04 kV
Ul:A 112.34 kVUl:B 112.40 kVUl:C 112.34 kV
Ul:A 22.56 kVUl:B 22.56 kVUl:C 22.57 kV
Ul:A 14.19 kVUl:B 14.19 kVUl:C 14.17 kV
Ul:A 14.20 kVUl:B 14.19 kVUl:C 14.18 kV
34
.7 k
m
92.08 MW18.77 Mvar
51.18 %
-91.40 MW-20.15 Mvar
51.18 %
32
.0 k
m
94.22 MW11.41 Mvar
49.53 %
38
.4 k
m
-92.08 MW-18.77 Mv..50.70 %
38
.4 k
m6
.4 k
m
V~
173.71 MVA0.94
34
.7 k
m
98.52 MW17.25 Mvar
54.70 %
-97.74 MW-18.26 Mvar
54.70 %
38
.4 k
m
-98.52 MW-17.25 Mv..54.05 %
38
.4 k
m6
.4 k
m3
2.0
km
69.48 MW16.71 Mvar
37.95 %
1x110 kV Melipeuco-Río Toltén
32.0
1-6
.91
21.4
0
-31.3
45.3
721.4
0
G~
23.99 MVA1.00
10.91 MVA-1.00
31.9
9 M
VA
-0.9
8
31.8
0 M
VA
0.9
9
17.36 MW-0.26 Mvar
76.93 %
-16.0
6 M
W2.6
1 M
var
76.9
3 %
17.36 MW-0.26 Mvar76.93 %
-16.0
6 M
W2.6
1 M
var
76.9
3 %
193.00 MVA0.98
23.80 MVA-1.00
G~
11.01 MVA1.00
DIg
SIL
EN
T
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6.1.2 Caso 1
El Caso 1 considera una carga concentrada de 193 MVA conectada en la S/E Cautín y
una fuente controlada en la barra de 220 kV de la S/E Ciruelos.
Figura 6.3: Esquemático Caso 1
La Tabla 6.5 y Tabla 6.6, muestran los resultados para determinar el índice de desbalance
en la barra de 220 kV de la subestación Cautín, considerando la conexión de los 35 MVA
aportados por las unidades generadoras Carilafquen y Malalcahuello.
PowerFactory 14.1.3
Estudio de desbalance de tensión
Tramo Cautín-Ciruelos-Valdivia Caso 1
Project: 14052
Graphic: Grid
Date:
Annex:
Nodes Branches
Primera Transposición
Segunda Transposición
Los Ciruelos 220 kV
Valdivia 220 kV
Cautín 220 kV
38
.38
km
6.3
8 k
m
38
.38
km
6.3
8 k
m
32
.00
km
32
.00
km
38
.38
km
38
.38
km
34
.65
km
34
.65
km
V~
1x110 kV Melipeuco-Río Toltén 100.0 km
G~
G~
DIg
SIL
EN
T
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Tabla 6.5: Tensión en Barras
Barra Uab [kV] Ubc [kV] Uca [kV] Promedio [kV]
Cautín 220 kV 206,44 206,7 206,52 206,55
Tabla 6.6: Índice de desbalance
Barra Desbalance [%]
Uab Ubc Uca
Cautín 220 kV 0,06 0,07 0,02
Figura 6.4: Resultados Caso 1
PowerFactory 14.1.3
Estudio de desbalance de tensión
Tramo Cautín-Ciruelos-Valdivia Caso 1
Project: 14052
Graphic: Grid
Date:
Annex:
Load Flow 3-phase(ABC)
Nodes
Line to Line Positive-Sequence Voltage, Magnitude [kV]
Line-Ground Positive-Sequence Voltage, Magnitude [p.u.]
Line-Ground Positive-Sequence Voltage, Angle [deg]
Primera Transposición
Segunda Transposición
Los Ciruelos 220 kVUl:A 220.00 kVUl:B 220.00 kVUl:C 220.00 kV
Valdivia 220 kV
Ul:A 217.86 kVUl:B 218.10 kVUl:C 217.91 kV
Cautín 220 kVUl:A 206.44 kVUl:B 206.70 kVUl:C 206.52 kV
Ul:A 113.50 kVUl:B 113.26 kVUl:C 113.51 kV
Ul:A 24.20 kVUl:B 24.21 kVUl:C 24.19 kV
Ul:A 113.06 kVUl:B 112.83 kVUl:C 113.00 kV
Ul:A 22.71 kVUl:B 22.66 kVUl:C 22.72 kV
Ul:A 14.27 kVUl:B 14.26 kVUl:C 14.26 kV
Ul:A 14.27 kVUl:B 14.27 kVUl:C 14.27 kV
193.00 MVA0.98
V~
170.95 MVA0.95
38
.4 k
m6
.4 k
m
38
.4 k
m6
.4 k
m
32
.0 k
m
-65.48 MW-31.30 Mvar
40.14 %
32
.0 k
m
-123.66 MW-33.55 Mvar
70.74 %
38
.4 k
m
66.76 MW21.09 Mva..38.02 %
38
.4 k
m
95.50 MW36.97 Mva..54.31 %
34
.7 k
m
-66.76 MW-21.09 Mvar
37.16 %
67.12 MW17.95 Mvar
37.16 %
34
.7 k
m
67.46 MW14.68 Mvar
36.41 %
-67.12 MW-17.95 Mvar
36.41 %
17.36 MW-0.25 Mvar
76.40 %
-16.0
7 M
W2.5
7 M
var
76.4
0 %
31.8
1 M
VA
0.9
9
0.00 MVA-1.00
1x110 kV Melipeuco-Río Toltén
32.0
4-6
.80
21.2
5
-31.3
85.1
921.2
5
G~
23.99 MVA1.00
11.01 MVA1.00
17.36 MW-0.25 Mvar76.40 %
-16.0
7 M
W2.5
7 M
var
76.4
0 %
23.99 MVA1.00
G~
11.01 MVA1.00
DIg
SIL
EN
T
ÁREA GENERAL
ANÁLISIS DEL DESBALANCE DE TENSIONES DE LA LÍNEA 1x220 kV CAUTÍN - CIRUELOS
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PROYECTO SUBESTACIONES CARÉN BAJO, MELIPEUCO, RÍO TOLTÉN
CONTRATO: LAP01
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6.1.3 Caso 2
El Caso 2 considera una carga concentrada de 193 MVA conectada en la S/E Ciruelos y
una fuente controlada en la barra de 220 kV de la S/E Cautín.
Figura 6.5: Esquemático Caso 2
La Tabla 6.7 y Tabla 6.8, muestran los resultados para determinar el índice de desbalance
en la barra de 220 kV de la subestación Ciruelos, considerando la conexión de los 35
MVA aportados por las unidades generadoras Carilafquen y Malalcahuello.
PowerFactory 14.1.3
Estudio de desbalance de tensión
Tramo Cautín-Ciruelos-Valdivia Caso 2
Project: 14052
Graphic: Grid
Date:
Annex:
Nodes Branches
Primera Transposición
Segunda Transposición
Los Ciruelos 220 kV
Valdivia 220 kV
Cautín 220 kV
38
.38
km
6.3
8 k
m
38
.38
km
6.3
8 k
m
32
.00
km
32
.00
km
38
.38
km
38
.38
km
34
.65
km
34
.65
km
V~
1x110 kV Melipeuco-Río Toltén 100.0 km
G~
G~
DIg
SIL
EN
T
ÁREA GENERAL
ANÁLISIS DEL DESBALANCE DE TENSIONES DE LA LÍNEA 1x220 kV CAUTÍN - CIRUELOS
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CONTRATO: LAP01
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Tabla 6.7: Tensión en Barras
Barra Uab [kV] Ubc [kV] Uca [kV] Promedio [kV]
Ciruelos 220 kV 209,91 210,06 209,83 209,93
Tabla 6.8: Índice de desbalance
Barra Desbalance [%]
Uab Ubc Uca
Ciruelos 220 kV 0,01 0,06 0,05
Figura 6.6: Resultados Caso 2
PowerFactory 14.1.3
Estudio de desbalance de tensión
Tramo Cautín-Ciruelos-Valdivia Caso 2
Project: 14052
Graphic: Grid
Date:
Annex:
Load Flow 3-phase(ABC)
Nodes
Line to Line Positive-Sequence Voltage, Magnitude [kV]
Line-Ground Positive-Sequence Voltage, Magnitude [p.u.]
Line-Ground Positive-Sequence Voltage, Angle [deg]
Primera Transposición
Segunda Transposición
Los Ciruelos 220 kVUl:A 209.91 kVUl:B 210.06 kVUl:C 209.83 kV
Valdivia 220 kV
Ul:A 212.33 kVUl:B 212.28 kVUl:C 212.21 kV
Cautín 220 kVUl:A 220.00 kVUl:B 220.00 kVUl:C 220.00 kV
Ul:A 113.97 kVUl:B 114.09 kVUl:C 114.01 kV
Ul:A 24.04 kVUl:B 24.09 kVUl:C 24.02 kV
Ul:A 113.51 kVUl:B 113.70 kVUl:C 113.53 kV
Ul:A 22.54 kVUl:B 22.55 kVUl:C 22.55 kV
Ul:A 14.19 kVUl:B 14.18 kVUl:C 14.16 kV
Ul:A 14.19 kVUl:B 14.19 kVUl:C 14.16 kV
V~
172.42 MVA0.95
193.00 MVA0.98
38
.4 k
m6
.4 k
m
38
.4 k
m6
.4 k
m
32
.0 k
m
72.94 MW3.28 Mvar38.21 %
32
.0 k
m
90.29 MW22.24 Mvar
48.98 %
38
.4 k
m
-71.70 MW-14.44 Mv..39.16 %
38
.4 k
m
-118.26 M..-18.50 Mv..65.16 %
34
.7 k
m
71.70 MW14.44 Mvar
39.55 %
-71.30 MW-17.24 Mvar
39.55 %
34
.7 k
m
-70.88 MW-19.90 Mvar
40.14 %
71.30 MW17.24 Mvar
40.14 %
17.36 MW-0.27 Mvar
77.05 %
-16.0
6 M
W2.6
2 M
var
77.0
5 %
31.7
8 M
VA
0.9
9
0.00 MVA-1.00
1x110 kV Melipeuco-Río Toltén
32.0
1-6
.87
21.1
9
-31.3
55.1
821.1
9
G~
23.99 MVA1.00
11.01 MVA1.00
17.36 MW-0.27 Mvar77.05 %
-16.0
6 M
W2.6
2 M
var
77.0
5 %
23.99 MVA1.00
G~
11.01 MVA1.00
DIg
SIL
EN
T
ÁREA GENERAL
ANÁLISIS DEL DESBALANCE DE TENSIONES DE LA LÍNEA 1x220 kV CAUTÍN - CIRUELOS
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CONTRATO: LAP01
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6.1.4 Caso 3
A continuación se presentan los resultados del Caso 3:
Tabla 6.9: Tensión en Barras
Barra Uab [kV] Ubc [kV] Uca [kV] Promedio [kV]
Ciruelos 220 kV 197,84 197,62 197,69 197,72
Tabla 6.10: Índice de desbalance
Barra Desbalance [%]
Uab Ubc Uca
Ciruelos 220 kV 0,06 0,05 0,01
Figura 6.7: Resultados Caso 3
PowerFactory 14.1.3
Estudio de desbalance de tensión
Tramo Cautín-Ciruelos-Valdivia Caso 3
Project: 14052
Graphic: Grid
Date:
Annex:
Load Flow 3-phase(ABC)
Nodes
Line to Line Positive-Sequence Voltage, Magnitude [kV]
Line-Ground Positive-Sequence Voltage, Magnitude [p.u.]
Line-Ground Positive-Sequence Voltage, Angle [deg]
Primera Transposición
Segunda Transposición
Los Ciruelos 220 kVUl:A 197.84 kVUl:B 197.62 kVUl:C 197.69 kV
Valdivia 220 kV
Ul:A 9.28 kVUl:B 8.52 kV
Ul:C 11.42 kV
Cautín 220 kVUl:A 220.00 kVUl:B 220.00 kVUl:C 220.00 kV
Ul:A 113.36 kVUl:B 113.79 kVUl:C 113.41 kV
Ul:A 24.19 kVUl:B 24.28 kVUl:C 24.18 kV
Ul:A 112.84 kVUl:B 113.40 kVUl:C 112.90 kV
Ul:A 22.69 kVUl:B 22.76 kVUl:C 22.70 kV
Ul:A 14.29 kVUl:B 14.28 kVUl:C 14.24 kV
Ul:A 14.30 kVUl:B 14.29 kVUl:C 14.25 kV
38
.4 k
m3
8.4
km
6.4
km
6.4
km
38
.4 k
m6
.4 k
m
32
.0 k
m3
2.0
km
-0.00 MW-0.03 Mvar
32
.0 k
m
167.85 MW71.11 Mvar
38
.4 k
m
-0.00 MW0.02 Mvar
38
.4 k
m
38
.4 k
m
-189.14 M..-38.41 Mv..
34
.7 k
m
-0.00 MW0.01 Mvar
34
.7 k
m
0.00 MW-0.02 Mvar
34
.7 k
m
0.00 MW-0.01 Mvar
34
.7 k
m
-0.00 MW0.00 Mvar
17.36 MW-0.25 Mvar
-16.0
8 M
W2.5
6 M
var 31.8
1 M
VA
0.9
9
0.00 MVA-1.00
V~
188.65 MVA0.89
1x110 kV Melipeuco-Río Toltén
32.0
4-6
.79
21.3
6
-31.3
85.1
721.3
6
G~
23.99 MVA1.00
11.01 MVA1.00
17.36 MW-0.25 Mvar
-16.0
8 M
W2.5
6 M
var
193.00 MVA0.98
23.99 MVA1.00
G~
11.01 MVA1.00
DIg
SIL
EN
T
3
ÁREA GENERAL
ANÁLISIS DEL DESBALANCE DE TENSIONES DE LA LÍNEA 1x220 kV CAUTÍN - CIRUELOS
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CONTRATO: LAP01
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6.1.5 Caso 4
A continuación se presentan los resultados del Caso 4:
Tabla 6.11: Tensión en Barras
Barra Uab [kV] Ubc [kV] Uca [kV] Promedio [kV]
Cautín 220 kV 195,22 195,44 195,39 195,35
Tabla 6.12: Índice de desbalance
Barra Desbalance [%]
Uab Ubc Uca
Cautín 220 kV 0,07 0,05 0,02
Figura 6.8: Resultados Caso 4
PowerFactory 14.1.3
Estudio de desbalance de tensión
Tramo Cautín-Ciruelos-Valdivia Caso 4
Project: 14052
Graphic: Grid
Date:
Annex:
Load Flow 3-phase(ABC)
Nodes
Line to Line Positive-Sequence Voltage, Magnitude [kV]
Line-Ground Positive-Sequence Voltage, Magnitude [p.u.]
Line-Ground Positive-Sequence Voltage, Angle [deg]
Primera Transposición
Segunda Transposición
Los Ciruelos 220 kVUl:A 220.00 kVUl:B 220.00 kVUl:C 220.00 kV
Valdivia 220 kV
Ul:A 8.20 kVUl:B 9.10 kVUl:C 8.64 kV
Cautín 220 kVUl:A 195.22 kVUl:B 195.44 kVUl:C 195.39 kV
Ul:A 113.58 kVUl:B 112.94 kVUl:C 113.61 kV
Ul:A 23.93 kVUl:B 23.89 kVUl:C 23.93 kV
Ul:A 113.23 kVUl:B 112.53 kVUl:C 113.15 kV
Ul:A 22.45 kVUl:B 22.33 kVUl:C 22.46 kV
Ul:A 14.09 kVUl:B 14.09 kVUl:C 14.11 kV
Ul:A 14.10 kVUl:B 14.10 kVUl:C 14.12 kV
38
.4 k
m3
8.4
km
6.4
km
6.4
km
38
.4 k
m6
.4 k
m
32
.0 k
m3
2.0
km
-0.00 MW-0.02 Mvar
32
.0 k
m
-189.14 MW-50.23 Mvar
38
.4 k
m
-0.00 MW0.01 Mvar
38
.4 k
m
38
.4 k
m
167.12 MW80.00 Mva..
34
.7 k
m
-0.00 MW0.01 Mvar
34
.7 k
m
0.00 MW-0.01 Mvar
34
.7 k
m
0.00 MW-0.01 Mvar
34
.7 k
m
-0.00 MW0.00 Mvar
17.36 MW-0.28 Mvar
-16.0
4 M
W2.6
6 M
var 31.7
7 M
VA
0.9
9
0.00 MVA-1.00
V~
185.28 MVA0.90
1x110 kV Melipeuco-Río Toltén
31.9
7-6
.98
21.2
6
-31.3
25.3
721.2
6
G~
23.99 MVA1.00
11.01 MVA1.00
17.36 MW-0.28 Mvar
-16.0
4 M
W2.6
6 M
var
193.00 MVA0.98
23.99 MVA1.00
G~
11.01 MVA1.00
DIg
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EN
T
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ÁREA GENERAL
ANÁLISIS DEL DESBALANCE DE TENSIONES DE LA LÍNEA 1x220 kV CAUTÍN - CIRUELOS
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6.2 Desbalance en línea 110 kV Melipeuco – Río Toltén
A continuación se muestran los índices de desbalance en la barra de 110 kV de S/E Río
Toltén. El modelamiento de la línea se realizó según lo presentado en el punto 4.2.3 y la
secuencia de fases presentada en el Anexo 1. Según lo informado por el cliente la
capacidad de la línea a 25°C con sol es de 144,23 MVA (0,757 kA)2.
Tabla 6.13: Tensión en barras
Barra Uab [kV] Ubc [kV] Uca [kV] Promedio [kV]
Río Toltén 110 kV 87,61 87,47 87,39 87,49
Tabla 6.14: Índice de desbalance
Barra Desbalance [%]
Uab Ubc Uca
Río Toltén 110 kV 0,14 0,02 0,12
6.3 Desbalance en línea 23 kV Carén Bajo – Melipeuco
A continuación se muestran los índices de desbalance en la barra de 23 kV de S/E
Melipeuco. El modelamiento de la línea se realizó según lo presentado en el punto 4.2.3 y
la secuencia de fases presentada en el Anexo 1.
Tabla 6.15: Tensión en barras
Barra Uab [kV] Ubc [kV] Uca [kV] Promedio [kV]
Melipeuco 23 kV 20,62 20,60 20,75 20,66
Tabla 6.16: Índice de desbalance
Barra Desbalance [%]
Uab Ubc Uca
Melipeuco 23 kV 0,18 0,27 0,45
En la Figura 6.9 se presentan los resultados para ambos casos.
2 Dado la longitud de la línea, el flujo de potencia no converge para potencias superiores a los 100 MVA, por consiguiente, se
evaluará el desbalance con dicha carga.
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Figura 6.9: Resultados
Po
we
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ry 1
4.1
.3
Es
tud
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52
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Ul:A
23.0
0 k
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l:B
23.0
0 k
VU
l:C
23.0
0 k
V
Ul:A
20.6
2 k
VU
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20.6
0 k
VU
l:C
20.7
5 k
V
Ul:A
110.0
0 k
VU
l:B
110.0
0 k
VU
l:C
110.0
0 k
VU
l:A
87.6
1 k
VU
l:B
87.4
7 k
VU
l:C
87.3
9 k
V108.51 MW60.81 Mvar
83.64 %
14.25 MW4.59 Mva..70.29 %
-13.20 M..-2.68 Mv..70.29 %
V~
29.95 MVA0.95
26.93 MVA0.98
14.25 MW4.59 Mvar70.29 %
-13.20 MW-2.68 Mvar70.29 %
V~
124.39 MVA0.87
100.00 MVA0.98
16
.7 k
m
-98.00 MW-19.90 Mvar
84.35 %
33
.3 k
m3
3.3
km
DIgSILENT
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7 CONCLUSIONES
En el presente estudio se ha obtenido el índice de desbalance de tensión debido a la
incorporación las centrales de pasada Carilafquén y Malalcahuello.
De acuerdo a la metodología indicada en la NTSyCS, se determinó que el máximo índice
de desbalance es el siguiente:
Tramo 220 kV Cautín – Ciruelos – Valdivia: 0,34%
Tramo 220 kV Cautín – Ciruelos: 0,07%
Línea 110 kV Melipeuco – Río Toltén: 0,14 %
Línea 23 kV Carén Bajo – Melipeuco: 0,45%
Por lo tanto en base a los resultados obtenidos, se concluye que el seccionamiento de la
línea debido a la incorporación del proyecto, no genera un impacto considerable desde
este punto de vista y no es necesario adaptar ciclos de transposición de la línea.
Adicionalmente, se verificó el desbalance en las líneas del proyecto, las cuales cumplen
con las exigencias de la NTSyCS.
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ANEXO 1
Transposición y Secuencia de Fases