REVISIÓN DE LA TECNOLOGÍA Y VALORIZACIÓN …dataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE/Informe...

REVISIÓN DE LA TECNOLOGÍA Y VALORIZACIÓN DE PROYECTO DE

INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DE SUBESTACIONES GIS

INFORME FINAL N°2

REVISIONES

DESSAU CHILE INGENIERÍA S.A.

GERENCIA DE ENERGÍA

Revisión Fecha

A 16/12/2013

Aprobado por: Alejandro Flores R.

Revisado por: Marcelo Saavedra G.

Preparado por: Pedro Vidal V. Arturo Gajardo V.

N° de Documento

D T 2 2 1 5 - D T G 0 0 3

COPIAS A Cliente / Mandante:

Unidad Cantidad

Energía 1

CN

E ––R

evisión de la Tecnología y V

alorización de Proyecto de instalación y O

peración de Subestaciones G

IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

2-83

REVISIÓN DE LA TECNOLOGÍA Y VALORIZACIÓN DE

PROYECTO DE INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DE

SUBESTACIONES GIS

INFORME FINAL N°2

INDICE

OBJETIVO .............................................................................................................. 6

A. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS METODOLOGÍAS, CRITERIOS Y

SUPUESTOS A EMPLEAR EN EL DESARROLLO DEL ESTUDIO ............. 7

A.1 METODOLOGÍAS ...................................................................................... 7

A.1.1 Descripción general de la tecnología actual de subestaciones GIS

para proyectos de transmisión en alta tensión. .................................... 7

A.1.2 Descripción de las componentes y equipos eléctricos incluidos en

el diseño de una subestación GIS y comparación de

requerimientos y desempeño respecto de una subestación

convencional. ....................................................................................... 8

A.1.3 Valorización económica de un proyecto de subestación GIS en

sistemas eléctricos de tensión 110 kV o superiores. ............................ 8

A.1.4 Ejemplo de la metodología para comparación económica de

evaluación del proyecto de las alternativas GIS o convencional .......... 9

A.2 CRITERIOS Y SUPUESTOS ..................................................................... 9

B. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA TECNOLOGÍA ACTUAL DE LAS

GIS PARA PROYECTOS DE TRANSMISIÓN DE ALTA TENSIÓN ........... 10

B.1 DESARROLLO DE LAS GIS ................................................................... 10

B.2 APLICACIÓN DE LAS GIS EN CHILE .................................................... 11

B.3 CLASIFICACIÓN DE LAS GIS ................................................................ 14

B.3.1 Clasificación según el tipo de aislamiento .......................................... 15

B.3.2 Clasificación según la instalación Y funcionalidad de sus

componentes ...................................................................................... 16

B.3.3 Aspectos comunes para la clasificación general de las GIS .............. 17

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

3-83

B.4 ASPECTOS TÉCNICOS PARA EL PROYECTO DE UNA GIS ............... 18

B.4.1 Ingeniería ........................................................................................... 18

B.4.2 Espacio físico disponible .................................................................... 19

B.4.3 Especificaciones técnicas .................................................................. 21

B.4.4 Transporte y suministro de equipos ................................................... 22

B.4.5 Obras civiles ....................................................................................... 23

B.4.6 Montaje y pruebas de puesta en servicio ........................................... 23

B.5 DIAGRAMAS UNILINEALES DE GIS ..................................................... 24

B.6 ASPECTOS ASOCIADOS A LA OPERACIÓN DE LAS GIS .................. 26

B.6.1 Condiciones generales ....................................................................... 26

B.6.2 Tipos de mantenimiento ..................................................................... 26

B.6.3 Mantenimientos especiales ................................................................ 28

B.6.4 Tendencia actual ................................................................................ 28

B.6.5 Experiencia de las GIS en Chile ......................................................... 29

C. DESCRIPCIÓN DE LAS COMPONENTES DE UNA GIS Y

COMPARACIÓN DE DESEMPEÑO RESPECTO DE UNA AIS .................. 29

C.1 PRINCIPALES COMPONENTES Y EQUIPOS INCLUIDOS EN

UNA GIS .................................................................................................. 29

C.1.1 Componentes primarias ..................................................................... 29

C.1.2 Componentes secundarias ................................................................ 32

C.1.3 Ejemplos de GIS e híbrida y de sus componentes ............................. 34

C.2 ESTUDIO COMPARATIVO DE UN PROYECTO PARA

SOLUCIONES AIS, GIS E HÍBRIDA ....................................................... 39

C.2.1 Metodología para la evaluación ......................................................... 39

C.2.2 Comparación de las tecnologías ........................................................ 47

D. VALORIZACIÓN ECONÓMICA DE UN PROYECTO DE GIS EN

SISTEMAS ELÉCTRICOS DE TENSIÓN 110 KV O SUPERIORES ........... 50

D.1 IDENTIFICACIÓN DE LAS COMPONENTES DE COSTOS DE UNA

GIS ........................................................................................................... 50

D.1.1 Componentes de costos de inversión ................................................ 50

D.1.2 Componentes de costos del contratista EPC ..................................... 51

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

4-83

D.1.3 Componentes de costos del dueño o mandante ................................ 53

D.2 ESTIMACIÓN DE COSTOS PARA UN PROYECTO DE

INSTALACIÓN DE UNA GIS ................................................................... 55

D.2.1 Valorización de costos de suministro y construcción ......................... 56

D.2.2 Valorización de otras componentes de costos ................................... 56

D.2.3 Otros valores de costos ..................................................................... 57

D.3 IDENTIFICACIÓN DE COSTOS PARA LA OPERACIÓN Y

MANTENIMIENTO DE UNA GIS ............................................................ 57

D.3.1 Costos de mantenimiento .................................................................. 57

D.3.2 Otras componentes de costos de la operación .................................. 58

D.4 METODOLOGÍA DE COMPARACIÓN ECONÓMICA ENTRE LAS

SOLUCIONES AIS, GIS E HÍBRIDA ....................................................... 58

D.5 DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE INDIFERENCIA EN LA

COMPARACIÓN DE UNA GIS RESPECTO A UNA AIS ........................ 59

E. EJEMPLO DE COMPARACIÓN ECONÓMICA DEL PROYECTO DE

LAS SOLUCIONES AIS, GIS E HÍBRIDA. .................................................. 60

E.1 DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA PARA LA

VALORIZACIÓN ...................................................................................... 60

E.1.1 Valores de la inversión ....................................................................... 60

E.1.2 Costos de operación y mantenimiento ............................................... 61

E.1.3 Costos de falla anual .......................................................................... 61

E.1.4 Costos de desmantelamiento ............................................................. 61

E.1.5 Valores finales de comparación ......................................................... 62

E.1.6 Comentario sobre los valores finales de comparación ....................... 62

E.2 MODELO EN MS EXCEL ........................................................................ 67

E.3 FORMULA DE INDEXACIÓN .................................................................. 67

F. CONCLUSIONES ......................................................................................... 67

ANEXOS ............................................................................................................... 69

ANEXO 1: DIAGRAMAS UNILINEALES APLICADOS A UN EJEMPLO

DE GIS ..................................................................................................... 70

ANEXO 2: DIAGRAMAS UNILINEALES APLICADOS A UN EJEMPLO

DE SOLUCIÓN HIBRIDA ......................................................................... 71

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

5-83

ANEXO 3: CARTAS GANTT DE PROYECTOS DE SOLUCIONES AIS,

GIS E HIBRIDA ........................................................................................ 72

ANEXO 4: DISPOSICIONES DE EQUIPOS DE PROYECTOS DE

SOLUCIONES AIS, GIS E HIBRIDA ....................................................... 76

ANEXO 5: VALORES DE COSTOS DE SUMINISTRO Y

CONSTRUCCIÓN .................................................................................... 77

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

6-83

REVISIÓN DE LA TECNOLOGÍA Y VALORIZACIÓN DE PROYECTO DE INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DE

SUBESTACIONES GIS

INFORME FINAL N°2

OBJETIVO

La Comisión Nacional de Energía (CNE) ha contratado los servicios de DESSAU CHILE

INGENIERÍA S.A. (DESSAU) para la elaboración del Estudio “Revisión de la Tecnología y

Valorización de Proyecto de Instalación y Operación de Subestaciones GIS”.

La Resolución Exenta N°506 de la CNE (13.08.2013) establece las bases para la

realización del mencionado Estudio.

El objetivo general del Estudio es disponer de un análisis sobre la competitividad técnica y

económica de subestaciones GIS respecto a subestaciones convencionales.

La idea es que este Estudio que sirva como antecedente para los futuros procesos de

expansión y de tarificación de las redes de transmisión, como parte de la valorización

económica de las subestaciones que forman parte de los sistemas de transmisión.

Para dicho objetivo el Estudio analiza las características actuales de la tecnología de las

subestaciones GIS y los costos económicos involucrados.

En el punto 9.6 de la Resolución Exenta N°506 de la CNE, se indica que el Estudio

consiste en la elaboración de tres (3) informes:

Informe de Avance.

Informe Final N°1.

Informe Final N°2.

El presente documento corresponde al Informe Final N°2, el que incluye las adecuaciones

y correcciones de acuerdo a las observaciones realizadas por la CNE, tanto al Informe de

Avance como al Informe Final N°1.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

7-83

A. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS METODOLOGÍAS, CRITERIOS Y SUPUESTOS A EMPLEAR EN EL DESARROLLO DEL ESTUDIO

A.1 METODOLOGÍAS

Para el desarrollo de las actividades que comprende el Estudio, DESSAU considera

proceder de acuerdo a lo siguiente:

A.1.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA TECNOLOGÍA ACTUAL DE SUBESTACIONES GIS PARA PROYECTOS DE TRANSMISIÓN EN ALTA TENSIÓN.

A.1.1.1 El trabajo inicial consistirá en la revisión y recopilación de información respecto

a la historia, evolución y estado actual del arte de la tecnología GIS, obtenida ya sea

de parte de fabricantes de esos equipos, así como también de antecedentes en

poder de DESSAU.

De igual manera se recopilará información respecto de los principales proyectos de

subestaciones GIS de 110 kV y tensiones superiores actualmente en funcionamiento

en Chile y respecto a una apreciación global de su utilización internacional.

A.1.1.2 Sobre la base de la información recopilada se efectuará una clasificación

según tipo o clase, funcionalidades técnicas, modos de operaciones y estándares

aplicables a las soluciones de subestaciones GIS disponibles en el mercado

internacional para distintos niveles de tensión para su aplicación en sistemas

eléctricos de potencia.

A.1.1.3 Paralelamente con la actividad anterior se definirán los aspectos técnicos que

se deben tener en cuenta para un proyecto completo de instalación de una

subestación GIS.

Al respecto se considerarán los aspectos siguientes:

o Ingeniería

o Espacio físico requerido

o Especificaciones técnicas

o Transporte y suministro de equipos

o Obras civiles

o Montaje

o Puesta en marcha y pruebas de conformidad.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

8-83

A.1.1.4 Como complemento de lo anterior se elaborarán diagramas unilineales

genéricos para un proyecto de subestación GIS, un diagrama de layout de

principales componentes y una carta Gantt genérica del proyecto.

A.1.1.5 Se elaborará una descripción de los aspectos principales asociados a la

operación de una subestación GIS durante su vida útil como naturaleza y frecuencia de

mantenimientos, tiempos medios de reparación, tasa de disponibilidad y retiro o

desmantelamiento de GIS al cumplir ciclo de vida útil efectiva.

A.1.2 DESCRIPCIÓN DE LAS COMPONENTES Y EQUIPOS ELÉCTRICOS INCLUIDOS EN EL DISEÑO DE UNA SUBESTACIÓN GIS Y COMPARACIÓN DE REQUERIMIENTOS Y DESEMPEÑO RESPECTO DE UNA SUBESTACIÓN CONVENCIONAL.

A.1.2.1 Se efectuará la identificación y descripción de las principales componentes y

equipos incluidos en una subestación GIS encapsulada e instalaciones anexas para

conexión, medición y control de la GIS, incluida como nueva infraestructura dentro de

un sistema eléctrico ya en operaciones.

A.1.2.2 Se hará un estudio comparativo de un proyecto de subestación GIS respecto a

un diseño de subestación convencional, en características como el tamaño de terreno y

espacio requerido para instalación, su funcionalidad, altitud del sitio de instalación,

modos de operación y la seguridad y calidad de servicio.

A.1.2.3 Se efectuará una comparación respecto a criterios de desempeño o

confiabilidad de operación respecto a un diseño de subestación clásica.

A.1.3 VALORIZACIÓN ECONÓMICA DE UN PROYECTO DE SUBESTACIÓN GIS EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE TENSIÓN 110 KV O SUPERIORES.

A.1.3.1 Se efectuará la identificación y valorización, para distintos tipos de

funcionalidades y nivel de tensiones, de las componentes de costos de un proyecto de

ingeniería, compra de equipos, instalación, puesta en marcha y operación de una

subestación GIS durante un ciclo de vida útil.

A.1.3.2 Se efectuará la identificación de componentes de costos y entrega de valores

de precios de mercado representativos para proyectos de instalación de subestaciones

GIS, así como también una estimación de costos para distintas etapas y actividades

de un proyecto de instalación de GIS en función de su tipo, clasificación o nivel de

tensión. Para ese propósito se solicitará la información pertinente a fabricantes de esos

tipos de equipos.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

9-83

A.1.3.3 Se efectuará la identificación de costos asociados a actividades de operación y

mantenimiento de subestaciones GIS durante el ciclo de vida útil. Para ese propósito

se contempla solicitar la información del caso a las empresas de transmisión que

actualmente tienen en operación subestaciones GIS, así como también de fabricantes

de esos tipos de equipos.

A.1.3.4 Se definirá metodología de comparación económica para la selección de un

proyecto de subestación GIS, respecto a la alternativa de una subestación

convencional, para un nivel de funcionalidad y operación similares en un sistema

eléctrico de potencia.

A.1.3.5 Se efectuará un estudio para determinar el punto de indiferencia a partir del

cual la tecnología GIS puede resultar más conveniente que la convencional para

subestación determinada.

A.1.4 EJEMPLO DE LA METODOLOGÍA PARA COMPARACIÓN ECONÓMICA DE EVALUACIÓN DEL PROYECTO DE LAS ALTERNATIVAS GIS O CONVENCIONAL

A.1.4.1 Se elaborará una propuesta de metodología económica para comparación de

costos de un proyecto de subestación implementado mediante una solución GIS o

mediante una solución convencional.

A.1.4.2 Se incluirá como complemento al informe escrito un modelo en MS Excel que

implemente la metodología propuesta y que permita parametrizar y comparar la evaluación económica de un proyecto con las opciones de subestación GIS o subestación convencional, a partir de un caso base definido y respaldado con datos entregados por DESSAU.

El modelo que se desarrollará será autocontenido y contará con las fórmulas y

vínculos que permitan trazar y rehacer todos los resultados obtenidos.

A.2 CRITERIOS Y SUPUESTOS

Dado el amplio campo de aplicación que tienen las subestaciones GIS, el presente Estudio

se limita y enfoca a su posible aplicación en los Sistemas de Transmisión Troncal y de

Subtransmisión del SING y del SIC.

En cuanto a los niveles tensiones el Estudio considera subestaciones de 110 kV y

superiores.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

10-83

Para el Estudio se ha considerado información obtenida de los fabricantes, así como

también de los usuarios de subestaciones GIS en el país, en especial para conocer los

aspectos relacionados con su operación y mantenimiento, así como también con las

necesidades y logística para su instalación.

Se ha supuesto que los antecedentes recibidos, si bien se refieren a instalaciones

relacionadas mayoritariamente a subestaciones de proyectos mineros o de patios de alta

tensión de centrales en cavernas o situadas en la cercanía de la costa, son igualmente

aplicables a subestaciones de los Sistemas de Transmisión Troncal y de Subtransmisión

del SING y del SIC.

B. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA TECNOLOGÍA ACTUAL DE LAS GIS PARA PROYECTOS DE TRANSMISIÓN DE ALTA TENSIÓN

B.1 DESARROLLO DE LAS GIS

El empleo de subestaciones GIS (Gas Insulated Switchgear), en adelante en este informe

como “GIS”, se inició en la década de 1960, derivado del desarrollo de la aplicación del

gas SF6 como medio aislante.

A partir de entonces, en que las primeras GIS fueron de 145 kV, la investigación

tecnológica ha permitido alcanzar desarrollos de estas instalaciones en niveles de tensión

sobre 1000 kV.

En la Tabla N° 1 se muestra los principales hitos del desarrollo de las GIS

Tabla N° 1

Año Hito

1960 Inicio estudios con SF6

1964 Primer interruptor en SF6

1968 Primera GIS en 145 kV




1996 Desarrollo de GIS compactas de 123 kV

1996 Desarrollo de GIS compactas de 145 y 245 kV

2000 Desarrollo de soluciones híbridas



CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

11-83

El empleo de las GIS ha tenido un gran y rápido crecimiento. Según antecedentes de la

CIGRÉ, al año 2008 estaban en servicio alrededor de 80.000 paños (bahías) con una

operación equivalente de 1.000.000 paños-año y con una tasa de crecimiento de 6000

paños anuales, lo que correspondería a aproximadamente 100.000 paños y 1.700.000

paños-año hasta el año 2012.

B.2 APLICACIÓN DE LAS GIS EN CHILE

Nuestro país no ha sido ajeno al empleo de las GIS y es así como a partir de la década de

1980 se han construido varios proyectos de ese tipo, principalmente como patios de alta

tensión de centrales térmicas e hidráulicas, subestaciones en zonas urbanas y

subestaciones de alimentación eléctrica a proyectos mineros.

En la Tabla N°2 se detallan los proyectos en que se emplean GIS y que actualmente están

en servicio.

En el caso de las centrales hidroeléctricas el empleo de las GIS se ha hecho en el patio de

alta tensión de aquellas centrales cuya casa de máquina está construida en una caverna,

en que el alto costo del espacio requerido impone la solución de menor espacio.

En el caso de las centrales térmicas el empleo de las GIS se ha hecho en el patio de alta

tensión de aquellas centrales ubicadas cerca de la costa en la zona norte del país, dadas

las ventajas que tiene la solución GIS al compararla con la solución AIS, frente a la

escasez de terreno disponible y como medida de protección contra la corrosión y la

contaminación del ambiente salino.

En cuanto a la utilización de las GIS como subestaciones de alta tensión en proyectos

mineros en lugar de las AIS, se ha debido a las ventajas que tienen las GIS en cuanto su

menor requerimiento de espacio, tanto para proyectos con instalaciones en cavernas o

situados a altitudes mayores de 2000 m y a la protección contra la corrosión y

contaminación ambiental.

La selección de las GIS utilizadas en subestaciones urbanas, así como también en las

ampliaciones de subestaciones existentes del Sistema de Transmisión Troncal, se ha

debido básicamente al menor espacio requerido para su instalación frente al escaso

terreno disponible.

En la Tabla N°3 se detallan los proyectos en que se emplean GIS y que actualmente están

en etapa de ejecución.

En lo que respecta a las GIS actualmente en etapa de implementación las razones para su

selección son básicamente las mismas que en el caso de las GIS en servicio,

destacándose su empleo en subestaciones importantes del Sistema de Transmisión

Troncal del SIC.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

12-83

Tabla N° 2

GIS EN SERVICIO

Año Proyecto Tensión

kV Paños

Región

Características de la

instalación Proveedor

1979 S/E Lord

Cochrane 110 2 XIII En zona urbana ABB

1981 S/E Tabancura 110 2 XIII En zona urbana ABB

1984 S/E San Cristóbal 110 8 XIII En zona urbana Alstom

1985 C.T. Tocopilla 220 6 II Ambiente marino Siemens

1988 C.T. Tocopilla 220 1 II Ambiente marino Siemens

1988 C.H. Canutillar 220 5 X En caverna Siemens

1988 S/E Los

Almendros 220 6 XIII En zona urbana Alstom

1988 S/E Los

Almendros 110 6 XIII En zona urbana Alstom

1988 S/E

Chuquicamata 220 5 II

Proyecto minero y

altitud Alstom

1988 S/E A de

Chuquicamata 110 10 II

Proyecto minero y

altitud Alstom

1992 C.T Tocopilla 220 1 II Ambiente marino Siemens

1993 S/E Tocopilla 220 1 II Ambiente marino Siemens

1996 C.H. Pangue 220 4 VIII En caverna Alstom

1997 S/E SAG 220 2 V Proyecto minero y

altitud, en Caverna Siemens

1998 S/E Tocopilla 220 1 II Ambiente marino Siemens

2002 S/E Sopladores 100 4 II Proyecto minero y

altitud Alstom

2003 S/E

Concentradora A2 100 3 II

Proyecto minero y

altitud Alstom

2003 C.H. Ralco 220 4 VIII En caverna Alstom

2004 S/E Salar 110 8 II Proyecto minero y

altitud Siemens

2004 S/E Salar 220 3 II Proyecto minero y

altitud Siemens

2006 S/E Pozos Norte 110 4 Altitud ABB

2006 S/E Ujina 110 4 I Altitud ABB

2006 S/E Mauco 110 4 V Ambiente marino Siemens

2007 S/E Gaby 220 3 II Proyecto minero y Siemens

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

13-83

GIS EN SERVICIO

Año Proyecto Tensión

kV Paños

Región


instalación Proveedor

altitud

2007 S/E Cordillera 220 4 V Proyecto minero y

altitud Siemens

2007 S/E SAG

ampliación 220 2 V

Proyecto minero y

altitud, en Caverna Siemens

2008 C.T.Guacolda 220 5 III Ambiente marino Siemens

2008 S/E Los Bronces 220 5 XIII Proyecto minero y

altitud Siemens

2008 S/E Esperanza 220 6 II Proyecto minero y

altitud Siemens

2009 CT Quinteros 110 7 V Ambiente marino Alstom

2009 S/E Caserones 220 7 III Proyecto minero y

altitud Siemens

2010 S/E La Mesa 220 4 III Proyecto minero y

altitud Siemens

2010 CT Santa María 220 5 VIII Ambiente marino Alstom

2010 S/E Ujina II 220 6 I Altitud Siemens

2010 S/E San

Francisco 110 9 XIII

Proyecto minero y

altitud Siemens

2010 S/E Ore Access 110 1 II Proyecto minero y

altitud Siemens

2012 S/E Salar,

ampliación 220 3 II

Proyecto minero y

altitud Siemens

2012 S/E Diego de

Almagro 220 1 III

Sistema Transmisión

Troncal Siemens

2012 S/E El Cobre 110 2 VI Proyecto minero Siemens

2013 S/E Tres

Quebradas 220 4

III

Proyecto minero y

altitud Siemens

2013 S/E Chena 220 2 XIII En zona semiurbana Siemens

2013 S/E Neptuno 220 4 XIII En zona urbana Siemens

2013 S/E Mina Ministro

Hales 220 5 II

Proyecto minero y

altitud ABB

2013 S/E Maitencillo

ampliación 220 4 III

Sistema Transmisión

Troncal ABB

2013 CH Angostura 220 5 VIII En caverna Alstom

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

14-83

Tabla N° 3

Proyecto

GIS EN EJECUCIÓN

Tensión

kV Paños Región


instalación

S/E Nueva Cardones 500 3 III Sistema Transmisión Troncal

del SIC. Nueva subestación.

S/E Nueva Maitencillo 500 5 III Sistema Transmisión Troncal


S/E Nueva Pan de Azúcar 500 5 IV Sistema Transmisión Troncal


S/E Lo Aguirre 500 5 XIII Sistema Transmisión Troncal


S/E Nueva Cardones 220 7 III Sistema Transmisión Troncal


S/E Nueva Maitencillo 220 8 III Sistema Transmisión Troncal


S/E Nueva Pan de Azúcar 220 8 IV Sistema Transmisión Troncal


S/E Lo Aguirre 220 8 XIII Sistema Transmisión Troncal


S/E CT Guacolda, ampliación 220 2 III Ambiente marino

S/E Organic Growth 220 8 II Proyecto minero y altitud

S/E Cardones 220 1 III

Sistema Transmisión Troncal

del SIC. Ampliación de

subestación.

S/E Nuevo Nivel Mina 110 6 VI Proyecto minero y altitud

B.3 CLASIFICACIÓN DE LAS GIS

En general las subestaciones de los sistemas eléctricos se pueden clasificar bajo distintos

aspectos: según su ubicación, en instalaciones a la intemperie o al interior de edificios;

según su tipo de operación, en subestaciones de transformación, seccionadoras y de

derivación; según la configuración de sus barras; según la tecnología de aislamiento

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

15-83

empleado en los elementos componentes (equipos y sus interconexiones) de sus paños o

bahías o según consideraciones de la instalación y funcionalidad de sus componentes.

Esos dos últimos aspectos son los que serán considerados en este estudio, ya que

usualmente son tenidos en cuenta al definir los tipos de subestaciones GIS, es decir:

Clasificación según tipo de aislamiento

Clasificación según la instalación y funcionalidad de sus componentes

B.3.1 CLASIFICACIÓN SEGÚN EL TIPO DE AISLAMIENTO

De acuerdo a su tipo de aislamiento, las subestaciones se pueden clasificar de la siguiente

manera:

Subestaciones aisladas en aire o AIS (Air insulated Switchgear) son aquellas

instalaciones abiertas en que sus paños o bahías están completamente

integrados por elementos con aislación exterior en un medio de aire.

Se consideran también en esta clasificación aquellas subestaciones que

cuentan con interruptores de tanque muerto (*) en sus paños.

Subestaciones aisladas en gas o GIS (Gis insulated Switchgear) son aquellas

instalaciones en que usan este medio para el aislamiento eléctrico de los

distintos componentes – maniobra, medición, barras, etc. – de sus paños. Por

sus óptimas propiedades el gas utilizado es el hexafluoruro de azufre (SF6).

Para mayor precisión, se consideran subestaciones GIS todas aquellas que

sus paños están completamente fabricados con esta tecnología, aunque sus

conexiones a las líneas y cables de alta tensión, o a transformadores,

reactores y condensadores puedan tener una aislación exterior.

Subestaciones híbridas (Híbridas) son aquellas cuyos paños están formados

por una mezcla de componentes de tecnologías GIS y AIS. También se

consideran como subestaciones híbridas aquellas formadas por paños que

tienen sólo componentes de tecnología AIS y por paños que tienen sólo

componentes de tecnología GIS o una mezcla de componentes de tecnología

GIS y AIS.

(*) Los interruptores tanque muerto (dead-tank breakers) se caracterizan por

tener sus cámaras de interrupción (SF6) confinados en una envolvente

metálica que está conectada a tierra, a diferencia de los interruptores

convencionales (live-tank breakers) cuyas cámaras de interrupción están

aisladas de tierra y soportadas por columnas de aisladores.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

16-83

En la Tabla N°4 se muestran las características más relevantes de la

clasificación de subestaciones según su tipo de aislamiento.

Tabla N° 4

Tipo Aislamiento Medio

aislante Envolvente

AIS Externo

Interno (*)

Aire Sin envolvente o con

envolvente (aisladores)

sometida a la alta tensión

GIS Externo

Interno

SF6 Con envolvente metálico

conectado a tierra

Híbrida Externo

Interno (*)

SF6 y aire Combinación de AIS y de

GIS

(*) El aislamiento interno puede ser aire, SF6, aceite u otro medio aislante.

B.3.2 CLASIFICACIÓN SEGÚN LA INSTALACIÓN Y FUNCIONALIDAD DE SUS COMPONENTES

Otro aspecto interesante de considerar en una clasificación de las subestaciones es desde

el punto de vista de la instalación y funcionalidad de sus componentes, los que para este

propósito se pueden clasificar como:

Componentes convencionales: son aquellos equipos instalados individualmente y

que cumplen una sola función, tales como los equipos primarios normalmente

utilizados en subestación AIS.

Componentes compactos: son aquellos equipos que cumplen una sola función y

que son instalados en forma compacta, compartiendo una estructura común, sin

que puedan ser instalados individualmente, como por ejemplo:

o Los interruptores tipo tanque muerto que incluyen el interruptor y los

transformadores de corriente, en una misma estructura.

o Los conjuntos compactos de equipos primarios para subestaciones AIS, tal

como el tipo CAIS de Alstom formado por interruptor tipo tanque muerto,

desconectadores, cuchilla de puesta a tierra y transformadores de

potencial, todos en una misma estructura.

o Los conjuntos compactos de equipos primarios componentes de una GIS

que forman parte de una Híbrida, tal como el tipo PASS de ABB que incluye

interruptor, desconectadores, cuchilla de puesta a tierra y transformadores

de corriente, todos en una misma estructura.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

17-83

Componentes combinados: son aquellos equipos que cumplen más de una

función, como es el caso de los desconectadores/conexión a tierra

(disconnector / earthing switch), normalmente empleados en las nuevas

generaciones de las GIS. en el cual la función de desconectador o de conexión a

tierra depende de la posición de un contacto principal móvil.

Esta clasificación de los componentes conduce, a su vez, a la siguiente clasificación de las

subestaciones:

Subestaciones convencionales: formadas por paños que incluyen solo

componentes convencionales.

Subestaciones compactas: a lo menos uno de sus paños tiene uno o más grupos

de componentes compactos.

Subestaciones combinadas: a lo menos uno de sus paños tiene uno o más

componentes combinados.

Subestaciones compactas-combinadas: incluye paños que tienen a lo menos un

grupo de componentes compactos y a lo menos un componente combinado.

En la Tabla N°5 se muestran las características más relevantes de la clasificación

de subestaciones según la instalación y funcionalidad de sus componentes.

Tabla N° 5

Tipo Instalación de componentes Funcionalidad de componentes

Convencional Individual Una sola función

Compacta Componentes comparten una

estructura común Una sola función

Combinada Individual Más de una función

Compacta-

Combinada

Componentes comparten una

estructura común Más de una función

B.3.3 ASPECTOS COMUNES PARA LA CLASIFICACIÓN GENERAL DE LAS GIS

Tomando en cuenta que las subestaciones poseen características de ambos aspectos que

se han analizado en las cláusulas B3.1 y B3.2, se puede considerar la siguiente

clasificación general:

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

18-83

Las GIS siempre son subestaciones compactas y pueden ser también

subestaciones combinadas.

Las Híbridas siempre son subestaciones compactas y pueden ser también

subestaciones combinadas.

Las AIS pueden ser de los siguientes tipos:

o Convencional

o Compacta

o Combinada

o Compacta-combinada

En la Tabla N°6, se muestra el resumen de la clasificación de las

subestaciones.

Tabla N° 6

Tipo AIS GIS Híbrida

Convencional Sí No aplica No aplica

Compacta Sí Sí Sí

Combinada Sí No aplica No aplica

Compacta-combinada Sí Sí Sí

B.4 ASPECTOS TÉCNICOS PARA EL PROYECTO DE UNA GIS

B.4.1 INGENIERÍA

Una vez que se ha determinado la necesidad de una nueva subestación se debería definir

de qué tipo debería ser en lo que se refiere a su aislamiento: una AIS o una GIS o una

Híbrida.

Para la nueva subestación se requiere contar en primer lugar con su diagrama unilineal, en

el cual debiera indicarse si se requiere o no componentes combinados.

El estudio para seleccionar el tipo de aislamiento debe contemplar el concepto del costo

total que considere las inversiones, la operación y el mantenimiento de la subestación para

un período determinado de vida útil.

En forma complementaria deben tenerse en cuenta otros factores que inciden en dicha

selección y cuyo nivel de importancia es asignado por el dueño de la subestación y que

conducen a seleccionar una GIS en lugar de una AIS. Entre esos factores se pueden

mencionar:

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

19-83

La disponibilidad de espacio con que se cuenta.

Nivel de corrosión y/o de contaminación del ambiente.

Seguridad de la instalación.

Dificultad de acceso para efectuar mantenimiento.

Habiendo definido que el tipo de subestación será GIS, es preciso efectuar un estudio

detallado para obtener un diagrama unilineal que explicite aspectos propios de la

tecnología GIS y a partir de ese diagrama elaborar esquemas de la configuración y

disposición de la instalación. Es importante en esta etapa establecer contacto con los

fabricantes para obtener información y antecedentes que permitan complementar y mejorar

la solución adoptada para la GIS.

El resto de la ingeniería de esta etapa de ingeniería básica es similar a la de otros

proyectos de subestaciones en los aspectos de los diseños de los sistemas de control,

protección y supervisión, los estudios en el terreno, diseños civiles y diseños

electromecánicos.

La ingeniería de detalle de la GIS es efectuada por el fabricante quien debe proporcionar la

información para que se desarrolle el resto de los diseños eléctricos, civiles y

electromecánicos en forma similar a la de otros proyectos de subestaciones.

B.4.2 ESPACIO FÍSICO DISPONIBLE

Unas de las ventajas que presentan las GIS en relación a las subestaciones

convencionales son tanto la menor superficie de terreno como también el menor espacio

que se requiere para su instalación.

Lo anterior se manifiesta especialmente para los casos donde hay restricción de espacio

para la instalación de la subestación y/o el costo del terreno es muy alto, como es el caso

de subestaciones que necesariamente se deben ubicar en zonas urbanas para abastecer

la demanda de ellas.

Situación similar empieza a ocurrir en nuestro país de para la subestaciones que se deben

ubicar en las vecindades de las zonas urbanas de las ciudades importantes, en que el

valor el terreno ha alcanzado últimamente valores muy altos.

Las dimensiones de cada paño de una GIS, para una misma prestación en cuanto a su

tensión nominal y esquema unilineal, son distintas según cada fabricante

En la Tabla N°7 se indican valores típicos de las dimensiones para un paño de los

esquemas que son los más usados en el nivel de tensión correspondiente.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

20-83

Tabla N° 7

Esquema Tensión, kV Ancho,m Altura,m Fondo,m Peso,kg

Barra simple 110 1,0 3,1 3,4 2.600

Doble barra 110 1,0 3,5 3,7 3.800

Barra principal y

transferencia 110 1,0 4,0 4,5 4.700

Barra simple 220 2,2 5,| 4,0 8.000

Doble barra 220 2,2 5,3 4,3 11.000

Barra principal y

transferencia 220 2,2 5,6 5,5 15.000

Interruptor y medio 220 2,2 5,6 18,0 37.000

Doble barra 500 3,8 6,0 5,3 15.000

Barra principal y

transferencia 500 3,8 6,3 6,3 23.000

Interruptor y medio 500 3,8 6,3 22,0 55.000

En lo que se refiere a conocer, en general, la menor superficie de una GIS en relación a su

equivalente solución AIS en función de la tensión de la subestación, se debe considerar

cada caso en particular, teniendo presente todas las instalaciones involucradas adicionales

a los patios de alta tensión que contienen los transformadores de medida y equipos de

maniobra , tales edificio de casa de servicios generales, edificio de mando,

transformadores de poder, caminos y obras de urbanización, etc. Teniendo en cuenta lo

anterior la comparación entre superficies que se puede hacer en general corresponde a la

requerida por los patios de alta tensión correspondientes.

Bajo este concepto en Tabla N° 8 se indica la relación entre superficie de los patios de alta

tensión requerida para las soluciones AIS, GIS e Híbrida, en función de la tensión de la

subestación, aplicada a configuraciones de barras principal y de transferencia para los

siguientes dos casos:

Dos paños de línea y un paño de transformador

Cuatro paños de línea y un paño de transformador

Se puede apreciar que en el caso de las GIS la relación de superficie respecto a las AIS es

un rango que depende de la cantidad de paños involucrados.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

21-83

Tabla N° 8

Nivel de tensión

AIS GIS Híbrida

Superficie

relativa

Superficie

relativa a

solución AIS

equivalente

Superficie

relativa a

solución AIS

equivalente

110 kV o inferior 100 40 a 50 85

220 kV o superior 100 20 a 30 80

B.4.3 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Las especificaciones técnicas deben considerar toda la información pertinente para este

objetivo definida en la ingeniería básica, teniendo especialmente en cuenta tanto la

relacionada con la información que debe ser entregada por el usuario como la que debe

ser suministrada por el fabricante, tanto en su condición como licitante y como proveedor.

En ese sentido se debe tener en cuenta, en especial, los siguientes aspectos:

Información que debe ser entregada por el usuario:

o Condiciones ambientales de sitio de instalación

o Diagrama unilineal con valores de parámetros requeridos

o Forma y dimensiones del espacio disponible para la GIS

o Disposición y características de otros equipos e instalaciones en la

subestación, entre los que cuentan: las llegadas de líneas, los equipos

de alta tensión, de SSAA y de control y protección y las salas de control.

o Tipo de la conexión de la GIS: con bushing externo, para cable

subterráneo, ducto de barras o transformador, y características del

equipo o instalación.

o Requerimientos sísmicos.

o Requerimientos sobre la segregación de los compartimentos del gas

SF6 relacionados con las facilidades de mantenimiento y de reparación.

o Prueba de aceptación en fábrica.

o Pruebas de aceptación en el sitio de instalación, especialmente la

relacionada con las pruebas de alta tensión, indicando las

disponibilidades de espacio y facilidades de acceso.

o Cantidad de operaciones anuales esperadas de los interruptores

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

22-83

o Especificación del sistema de monitoreo requerido

o Restricciones de la operación durante el mantenimiento y reparación.

Información que debe ser suministrada por el fabricante:

o Descripción de la GIS incluyendo todos sus parámetros y características

o Diagrama unilineal

o Disposición general (layout) con todas las dimensiones y pesos

o Ubicación y dimensiones de los armarios de control

o Detalle del tipo de conexión

o Limitaciones del suministro

o Recomendaciones y provisiones requeridas para las pruebas de

aceptación en el sitio, en particular respecto a la prueba de alta tensión.

o Descripción del sistema de monitoreo recomendado y su impacto en el

diseño de la GIS

o Descripción de los diferentes tipos de mantenimiento: período de su

ejecución, trabajo a desarrollar, duración de su ejecución y condiciones

para la operación durante el trabajo. Indicación de requerimientos de

equipos especiales, acceso, espacio, herramientas y repuestos

o Restricciones a considerar durante el mantenimiento y descripción el

método de localización de fallas.

o Información sobre la tasa de falla esperada para la GIS y tiempo medio

de reparación.

o Condiciones para el suministro de repuestos a largo plazo

B.4.4 TRANSPORTE Y SUMINISTRO DE EQUIPOS

El transporte de las GIS normalmente se hace en containers y debe cumplir con las

instrucciones del fabricante.

Actualmente y dada las ventajas que para su transporte ha significado la integración de sus

componentes y la reducción del tamaño de los paños de las GIS, lo usual es el transporte

de los paños completos.

El almacenamiento en el sitio de la obra debe proveer de protecciones adecuadas a los

elementos delicados.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

23-83

B.4.5 OBRAS CIVILES

Desde el punto de vista de las obras civiles se debe considerar que las GIS pueden ser

para uso interior o para uso en intemperie y que cada tipo de instalación constituye un

proyecto integral en que además de la GIS propiamente tal están las instalaciones

complementarias asociadas, como son los servicios auxiliares, los sistemas de control y

protección, los transformadores y las líneas aéreas o cables subterráneos.

Normalmente los fabricantes suministran la información para la ejecución de las obras

civiles de la GIS, tales como las dimensiones requeridas para el edificio, cargas para el

diseño de las fundaciones y las escotillas y perforaciones en murallas y cielos.

En general los requerimientos para las obras civiles requeridas para las GIS son los

mismos contemplados para las salas de control y salas de servicios generales de una

subestación convencional para una GIS para instalación interior y los contemplados en los

patios, tales como canaletas, drenajes, iluminación, cierros, caminos interiores, etc., para

una GIS al exterior.

Independientemente de lo anterior se deben tener en cuenta los siguientes aspectos

especiales para las obras civiles de una GIS:

El diseño de las estructuras y fundaciones, considerando el cumplimiento de

las normas sísmicas indicadas en la NTS&CS.

Disponer de espacio suficiente para las actividades de montaje y

mantenimiento.

Instalación de puente grúa en GIS instalada en edificio.

B.4.6 MONTAJE Y PRUEBAS DE PUESTA EN SERVICIO

El montaje de una GIS debe considerarse como una continuación de su proceso de

fabricación, utilizando los mismos estándares de calidad que permitan que la GIS una vez

instalada cumpla los criterios de diseño y requerimientos especificados.

En general el montaje de una GIS debe considerarse como el de un equipo eléctrico

importante, que requiere la participación en todas sus etapas de personal experto.

Como aspectos particulares a tener en consideración deben considerarse los siguientes:

Debe contarse con una supervisión de parte del fabricante

Durante el montaje de la GIS se debe evitar la contaminación por

partículas, polvo y agua.

El personal auxiliar debe estar previamente capacitado, con conocimientos

básicos de procedimientos de montaje de equipos eléctricos y de las

normas de seguridad y de calidad.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

24-83

Es conveniente la presencia durante el montaje el personal que estará a

cargo de la operación y mantenimiento de la GIS.

Respecto a las pruebas de puesta en servicio se debe considerar la ejecución de las

siguientes pruebas que se deben ejecutar de acuerdo a los procedimientos y

recomendaciones del fabricante:

Pruebas de las componentes primarias.

En este caso requiere especial atención la ejecución de la prueba de alta

tensión AC, para la cual debe establecerse claramente los procedimientos

a ser aplicados.

Pruebas de las componentes secundarias

Pruebas del medio aislante

Corresponden a las pruebas que se deben hacer en los compartimentos del

gas SF6 antes y después de su llenado. Normalmente son:

o Estanqueidad

o Contenido de humedad el gas

B.5 DIAGRAMAS UNILINEALES DE GIS

El diagrama unilineal es el punto de partida básico para el diseño de una subestación, en

el que se definen la cantidad de barras y las conexiones de los paños a ellas.

Teniendo en cuenta los aspectos de continuidad del servicio a suministrar y las facilidades

para el mantenimiento de esas instalaciones se han configurado diferentes diagramas

unilineales, de los cuales los más utilizados son los siguientes:

Barra simple

Doble barra

Barra principal y barra de transferencia

Doble barra con doble interruptor

Interruptor y medio

Anillo

Tipo H

De acuerdo a antecedentes de la CIGRÉ, la mayoría de las GIS en servicio al año 2000

utilizan los diagramas de barra simple y barra doble, alcanzando un porcentaje entre 92 y

94 % del total. De ellas prevalece en tensiones menores de 200 kV el diagrama de barra

simple y en tensiones mayores de 300 kV, el diagrama de barra doble.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

25-83

En Chile se han utilizado los diagramas en anillo y tipo H en el caso de las GIS de los

patios de alta tensión de centrales hidroeléctricas en caverna y preferentemente el

diagrama de doble barra para el resto de las GIS, especialmente en el caso de

subestaciones de subtransmisión en zonas urbanas y de subestaciones de alimentación

eléctrica a proyectos mineros.

En el Anexo N° 1 se incluyen los esquemas (croquis) de los diagramas unilineales ya

mencionados aplicados a un ejemplo de GIS que considera seis (6) líneas conectadas a

la(s) barra(s):

DT2215-CRO-001: Configuración barra simple

DT2215-CRO-002: Configuración doble barra

DT2215-CRO-003: Configuración barra principal y barra de transferencia

DT2215-CRO-004: Configuración doble barra con doble interruptor

DT2215-CRO-005: Configuración interruptor y medio

DT2215-CRO-006: Configuración anillo

DT2215-CRO-007: Configuración tipo H

Por otra parte, en el Anexo N°2 se incluyen los esquemas (croquis) de los siguientes

diagramas unilineales, considerados como los más típicos aplicables a una solución de

subestación Híbrida aplicada al mismo ejemplo de la solución GIS:

DT2215-CRO-010: Configuración doble barra

DT2215-CRO-011: Configuración barra principal y barra de transferencia

DT2215-CRO-012: Configuración interruptor y medio

Se hace presente que los esquemas presentados muestran una representación

simplificada del correspondiente diagrama unilineal de la GIS propiamente tal, destacando

sus componentes principales y la configuración de sus respectivos paños y sin mostrar los

seccionadores para las conexiones a tierra propias de los envolventes metálicos de la

GIS.

Tampoco se muestran en dichos esquemas aquellos equipos requeridos por las líneas de

conexión y que no forman parte de la GIS, como son los pararrayos y los equipos de onda

portadora, así como también son, además, los seccionadores con puesta a tierra en el

caso de una solución híbrida.

En el Anexo N°3 se muestra una carta Gantt genérica de un proyecto de GIS, aplicada al

proyecto de GIS indicado en el punto C.2.2.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

26-83

B.6 ASPECTOS ASOCIADOS A LA OPERACIÓN DE LAS GIS

B.6.1 CONDICIONES GENERALES

En general se puede señalar que la envoltura metálica de las GIS permite que requieran un

mantenimiento mínimo, lo que se facilita porque el gas SF6 es un gas inerte, sin

envejecimiento, que no ataca a los materiales con los que está en contacto y tampoco se

altera por ellos.

A partir de la aparición de las GIS ha existido un progreso permanente en la necesidad de

inspecciones y de su mantenimiento, de tal forma que las nuevas generaciones de las GIS

requieren menos mantenimiento y permiten mayores intervalos de tiempo para las

inspecciones mayores. Tales intervalos han variado desde 5 años considerados para las

primeras GIS en operación, a 25 años para los actuales diseños.

Se debe destacar que las prácticas y tipos de mantenimiento de las GIS son muy distintas

a las de las subestaciones convencionales tipo AIS. En este aspecto existe una ventaja de

las GIS debido a su mínimo mantenimiento.

B.6.2 TIPOS DE MANTENIMIENTO

Es usual que el mantenimiento se efectúe siguiendo las recomendaciones del fabricante de

la GIS, que para ello consideran dos tipos de mantenimiento:

Inspecciones que se deben hacer según una determinada frecuencia y que incluyen

verificaciones visuales con la GIS en servicio. Su frecuencia es de 2 a 4 veces

anuales, permitiendo detectar fugas del gas SF6 y proceder a su recarga.

En este caso se requiere disponer de equipos e instrumentos, además de los que

forman parte intrínseca de la GIS, como son los indicadores de la densidad o

presión del gas SF6.

Entre los equipos se pueden citar a los siguientes:

o Detector de fuga de gas SF6

o Equipo de recarga y de evacuación de gas SF6

o Medidor de humedad del gas SF6

o Medidor de productos de descomposición del gas SF6

o Medidor de aire en el gas SF6

También se debe disponer de una cantidad de tubos de gas SF6 para las

eventuales reposiciones, cuidando de mantener un stock adecuado de éstos.

Mantenimiento programado que normalmente se debe hacer cuando se alcance

valores límites de:

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

27-83

o Número de operaciones de interruptores y desconectadores

o Años de servicio

o Corriente que se interrumpe

Los valores mínimos son especificados por los fabricantes de acuerdo a su

experiencia.

La ventaja de este método es que se puede ser planificado adecuadamente, tanto

en lo que respecta a su ejecución propiamente tal como en su costo. Su desventaja

es que su ejecución se hace independientemente si se necesita realmente.

Este mantenimiento normalmente consiste de:

o Inspección de rutina programada

Este mantenimiento se hace cada cierto intervalo de años o cuando los

interruptores hayan alcanzado una determinada cantidad de operaciones,

manteniendo la GIS en servicio y sin tener que abrir los compartimentos de

gas SF6

o Inspección mayor (overhaul)

Este mantenimiento se hace cada cierto intervalo de años o cuando los

interruptores hayan alcanzado una determinada cantidad de operaciones.

Requiere abrir los compartimentos de gas SF6 y dejar fuera de servicio una

sección de la GIS o la GIS completa.

En la Tabla N°9 siguiente se muestra un ejemplo de la estructura de este

mantenimiento:

Tabla N° 9

Tipo Años en

servicio

N° de

operaciones Comentario

Inspección

visual de rutina 8

GIS en servicio.

Paños aislados uno a uno.

Compartimentos de gas cerrados

Inspección

visual de rutina 16 3000

GIS en servicio.

Paños aislados uno a uno.

Compartimentos de gas cerrados

Inspección

mayor 24 6000

GIS fuera de servicio, completamente

o por secciones

Compartimentos de gas deben abrirse

Inspección

visual de rutina 32 Se repite el ciclo de mantenimiento

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

28-83

B.6.3 MANTENIMIENTOS ESPECIALES

Adicionalmente a los tipos de mantenimiento indicados en la cláusula B.6.2 existen los

mantenimientos especiales, los que corresponden a:

Mantenimiento por reparación

Este mantenimiento corresponde a los trabajos que se efectúan después de una

falla de la GIS.

Mantenimiento correctivo

Este tipo de mantenimiento tiene como propósito corregir fallas tipo que se hayan

detectado en la GIS durante el servicio o durante otro tipo de mantenimiento y se

deben efectuar en equipos similares instalados en el sistema involucrado.

B.6.4 TENDENCIA ACTUAL

La tendencia actual en cuanto al mantenimiento de las GIS tiende a reemplazar el tipo de

mantenimiento programado indicado en el punto B.6.2 por un método de mantenimiento

basado en la información que proporcionan los sistemas de monitoreo, los que permiten

predecir cuándo es necesario efectuar el mantenimiento.

De esta manera la tendencia es que las partes pasivas de una GIS, como son las barras y

las conexiones prácticamente no tengan mantenimiento preventivo. Su mantenimiento se

hace debido a una necesidad detectada a través de una técnica de diagnosis, como ser:

o Mediciones de descargas parciales

o Calidad del gas SF6

o Detección e fugas e gas SF6

o Mediciones de resistencias

Para las partes activas de la GIS (interruptores, desconectadores y cuchillas de puesta a

tierra) las necesidades de mantenimiento se basan en mantenimiento preventivo con

técnicas de diagnosis o en el conocimiento el número específico de operaciones del

equipo.

Por otra parte, para las componentes secundarias de una GIS debe considerarse las

típicas inspecciones de rutina, tomando en cuenta que su equipamiento requiere un

mantenimiento más frecuente. Además, normalmente tienen una vida útil más breve que

las componentes primarias y requieren ser reemplazados o actualizados durante la vida útil

de la GIS

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

29-83

B.6.5 EXPERIENCIA DE LAS GIS EN CHILE

De acuerdo a la información obtenida de usuarios de GIS en Chile, así como de los

fabricantes de las mismas, el comportamiento de la operación de las GIS ha sido

satisfactorio.

Es así que en el caso de las GIS de un proyecto minero importante que están próximas a

cumplir 25 años en servicio, y debido a su buen comportamiento, aún no se les hace la

inspección mayor (overhaul).

Normalmente el mantenimiento se efectúa como inspecciones visuales con personal

propio, recurriéndose a especialista del fabricante para inspecciones de rutina que

involucran intervenciones mayores en los paños.

El personal a cargo el mantenimiento se requiere que haya participado como observador

en todas las actividades del montaje y puesta en servicio de la GIS, además de haber

recibido una capacitación teórica previa.

C. DESCRIPCIÓN DE LAS COMPONENTES DE UNA GIS Y COMPARACIÓN DE DESEMPEÑO RESPECTO DE UNA AIS

C.1 PRINCIPALES COMPONENTES Y EQUIPOS INCLUIDOS EN UNA GIS

Lo relevante de las GIS es que tienen sus partes bajo tensión aisladas en gas SF6, en

lugar de aislación en aire como es el caso de las AIS (Air Insulated Switchgear).

C.1.1 COMPONENTES PRIMARIAS

Las barras y los equipos de alta tensión de una GIS están encapsulados en forma

independiente en un compartimiento metálico lleno de gas SF6 a una presión mayor que la

atmosférica (del orden de 3 atm).

De ese modo se forman componentes individuales por equipo que se interconectan

eléctrica y mecánicamente entre ellos para formar distintas configuraciones.

Tanto las barras como las componentes individuales se conectan entre sí mediante bridas

selladas y atornilladas.

El diseño general de una GIS y de cada una de sus componentes principales debe ser tal

que permita el retiro de cualquiera componente defectuosa con un mínimo de perturbación

de las componentes adyacentes y preferentemente, sin que se tenga que sacar de servicio

más de un tramo de barra de un circuito.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

30-83

C.1.1.1 Barras

Las barras son normalmente de cobre o e aluminio y de sección circular, soportadas por

aisladores ubicados a lo largo de la envoltura metálica.

C.1.1.2 Envolvente

Las envolventes metálicas pueden ser hechas de aluminio o de acero, siendo preferibles

las de aluminio, ya que además de hacer disminuir el peso de toda la instalación, presenta

ventajas por su buena resistencia a la contaminación ambiental y a la descomposición del

gas SF6 por efecto del arco eléctrico.

Las componentes principales pueden disponerse con una envolvente trifásica o con fases

separadas.

Hasta tensiones de 145 kV normalmente se utilizan envolventes trifásicas. Sobre esa

tensión las envolventes son de fases separadas.

Las envolventes de todas las componentes deben conectarse a tierra en ambos extremos.

El diseño de las envolventes debe asegurar y proveer una adecuada conductividad al paso

de las corrientes inducidas en ellas, así como también debe una estanquidad que evite las

fugas del gas SF6.

Para posibilitar una adecuada flexibilidad operacional de la GIS, las componentes

principales deben ser segregadas en zonas de gas SF6 independientes. La segregación

de estas zonas de gas debe considerar los criterios y procedimientos de mantenimiento

que se definan para cada GIS.

Las envolventes deben ser provistas de dispositivos que las protejan contra

sobrepresiones inadmisibles que se pudiesen generar en el gas SF6.

C.1.1.3 Equipos de conexión

Corresponden a las componentes de interruptores, desconectadores sin puesta a tierra y

desconectadores con puesta a tierra.

Los interruptores utilizan el mismo principio que los interruptores empleados en las

subestaciones convencionales AIS. El sistema de accionamiento normalmente es basado

en acumulación de energía en resortes.

Los desconectadores pueden adoptar diversas formas constructivas y en algunos casos se

combinan las funciones de desconectador con su cuchilla de puesta a tierra en un solo

equipo.

Es recomendable se disponga de dispositivos que permitan verificar directamente la

posición de los contactos de los desconectadores (mirillas).

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

31-83

C.1.1.4 Transformadores de medida

Los transformadores de corriente que normalmente se usan en las GIS son del tipo

inductivo, en los que las barras forman el primario.

Los transformadores de potencial son generalmente del tipo electromagnético en los

actuales diseños de GIS.

C.1.1.5 Pararrayos

Si bien existen diseños adecuados para la instalación de estos equipos en una GIS, lo

usual es que estos equipos se instalan fuera de la GIS

C.1.1.6 Conexiones con otros equipos

Estos equipos están destinados a conectar los equipos de una GIS con equipos o

instalaciones externas: líneas eléctricas, cables subterráneos, transformadores de potencia

o reactores y constituyen el paso de elementos aislados en gas SF6 de la GIS a otro medio

de aislamiento como ser aire, en el caso de las líneas aéreas y aceite en el caso de los

reactores y transformadores.

Bushings para conexión a líneas aéreas

Normalmente son suministrados por el fabricante de la GIS, constituyendo la

única componente con aislamiento a tierra que está sujeto a la

contaminación ambiental y es por ello que su distancia de fuga debe ser la

requerida en cada caso según el nivel de contaminación a considerar.

Conexión a cables subterráneos

El diseño de esta conexión debe considerar que exista una separación entre

el aislamiento del cable y el del gas SF6 y que no existe alguna influencia

entre ellos.

Además deberá permitir que se pueda efectuar pruebas de alta tensión del

cable separado de la GIS, considerar los efectos de movimientos, expansión,

manipuleo del cable durante su instalación y pruebas en terreno y posibilitar,

si el caso lo requiere, aislar la conexión a tierra de la GIS de la del cable.

Para estas conexiones con cables se aplica la norma IEC 60859.

Conexión a transformadores de poder o reactores

Esta conexión es del tipo gas SF6- aceite y el aislador del transformador o

reactores tiene que ser estanco a ambos aislantes.

Normalmente estas conexiones son del tipo monofásicas, de acuerdo a la

norma IEC 61639 y se aplican para todos los niveles de tensión.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

32-83

Para la conexión de una GIS trifásica a un transformador o reactor se

requieren adaptadores que pueden estar situados ya sea al lado del equipo o

de la GIS. Su empleo actualmente está limitado para niveles de tensión hasta

145 kV.

Se debe tener en cuenta que cuando las envolventes metálicas de la GIS y

del transformador o reactor trifásico que están puestas a tierra están

conectadas metálicamente, las corrientes inducidas en ellas pueden ser muy

altas, provocando un aumento en las pérdidas en la envolvente de esos

equipos.

Conexiones a GIS existentes

Este tipo de conexión se refiere especialmente a los casos de tener que

ampliar una GIS existente, generalmente en uno o más paños en uno o en

ambos lados de la GIS. Para ello se debe dejar previsto en la GIS original

elementos que permita instalar dicha conexión en el futuro. La norma IEC

62271-203 contiene una descripción de las interfases para ampliaciones

futuras en el punto de extensión de las barras.

El procedimiento normal en ese caso es utilizar el diseño original de la GIS y

su implementación se hace sin problemas.

Sin embargo, ello sólo es posible cuando ese diseño aún esté en producción,

lo que en caso de las GIS antiguas puede no ser posible debido a

discotinuidad de fabricación del diseño original. Para este caso los fabricantes

consideran esta situación en la nueva generación de GIS mediante elementos

de interfase de las barras adecuados para posibilitar la conexión requerida

para la ampliación.

Lo anterior también puede ser factible, pero más dificultoso, en caso que se

trate de fabricantes distintos ya que, por lo general, se requieren más

elementos de adaptación de interfase de las barras y por la dificultad de

contar con todos los detalles del diseño de la GIS existente.

C.1.2 COMPONENTES SECUNDARIAS

Las componentes secundarias comprenden todos los elementos que forman parte de los

sistemas de control, protección y monitoreo de una GIS.

Dichos elementos, necesarios para la operación, supervisión, control, protección y

monitoreo de las componentes primarias, son en la mayoría de los casos similares a los

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

33-83

correspondientes elementos de las subestaciones convencionales AIS. Al respecto se

consideran generalmente para las GIS los siguientes niveles de control:

Control local desde el armario de control de cada paño

Control remoto desde una sala de control ubicada próxima a la GIS

Control remoto desde un centro de operación

Sin embargo, para algunos aspectos específicos propios de la naturaleza de una GIS, se

requiere consideraciones específicas para algunas componentes secundarias.

El desarrollo de los sistemas digitales de control y protección y la tendencia actual de su

utilización como sistemas integrados ha contribuido a simplificar la arquitectura de las

componentes secundarias de las subestaciones y, en especial, de las GIS, permitiendo

disponer todas las correspondientes funciones de un paño en un armario próximo a ese

paño de la GIS.

A continuación se indican algunos aspectos específicos propios de la naturaleza de una

GIS para los que se requiere consideraciones específicas para algunas componentes

secundarias:

Elementos de monitoreo del gas SF6 para verificar que la densidad del gas

SF6 se mantenga dentro del rango especificado en cada compartimiento.

Alarmas para la detección de la fuga de gas SF6

Dispositivos para efectuar relleno del gas SF6

Elementos de detección de descargas parciales basados en ultra alta

frecuencia o método acústico

Elementos para localizar fallas internas en la GIS.

El sistema de protección debe asegurar un rápido despeje de una falla para

minimizar un daño del equipo y evitar escape de gas SF6 contaminado a la

atmósfera en el caso de una falla interna, así como también debe evitar que

ocurra una reconexión en el caso de una falla interna.

El diseño de la GIS debe considerar medidas para minimizar los efectos de

los campos electromagnéticos generados en ella en las componentes

secundarias.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

34-83

C.1.3 EJEMPLOS DE GIS E HÍBRIDA Y DE SUS COMPONENTES

En las siguientes figuras se muestran esquemas de GIS y equipos compactos de GIS que

se utilizan las soluciones Híbridas,así como también de sus componentes:

C.1.3.1 Esquemáticos de GIS

Figura N° 1: GIS de 220 kV, configuración doble barra con conexión aérea

Figura N° 2: Componentes principales de una GIS

1.- Interruptor de poder

2.- Caja de mecanismo de carga

de resorte y unidad de control

del interruptor

3.- Desconectador de barra I

4.- Barra I

5.- Desconectador de barra II

6.- Barra II

7.- Desconectador de línea

8.- Desconectador de puesta a

tierra.


tierra.


tierra de accionamiento

rápido.

11.- Transformador de corriente

12.- Transformador de potencial

13.- Cubículo para la acometida

de cables.

14.- Tablero de control local Bushing hermético

Bushing permeable

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

35-83

Figura N° 3: Disposición de una GIS de 220 kV, configuración doble barra con conexión

aérea

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

36-83

Figura N° 4: Fotografía de una GIS

C.1.3.2 Esquemáticos de Híbridas

Figura N° 5: Equipo compacto para 220 kV, configuración doble barra con conexión aérea

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

37-83

Figura N° 6; Equipo compacto, componentes principales

Figura N° 7; Fotografía de Híbrida

1.- Interruptor de poder

2.- Caja de mecanismo de

carga de resorte.

3.- Desconectador de barra I

4.- Desconectador de barra II

5.- Desconectador de línea

6.- Transformador de corriente

7.- Bushing de línea

8.- Bushing de Barra I

9.- Bushing de Barra II

1 4 2 3

5 6 7 8 9

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

38-83

Figura N° 8: Disposición de una Híbrida de 220 kV, configuración barra simple

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

39-83

C.2 ESTUDIO COMPARATIVO DE UN PROYECTO PARA SOLUCIONES AIS, GIS E HÍBRIDA

C.2.1 METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN

Para llevar a cabo una comparación de un proyecto de subestación entre soluciones AIS,

GIS e Híbrida la metodología recomendada en la literatura técnica1 es la evaluación

económica según el Costo del Ciclo de Vida ( Life Cycle Cost, LCC).

C.2.1.1 Costo del Ciclo de Vida (Life Cycle Cost, LCC)

Esta metodología permite seleccionar la solución de menor valor presente considerando

los costos involucrados durante un cierto periodo de vida útil de la subestación en estudio.

Los costos a considerar son: de inversión, de falla, de operación y mantenimiento y de

desmantelamiento.

Costos de inversión:

Los costos de inversión incluyen costos de adquisición del terreno, permisos

de construcción2, ingeniería, obras civiles, costos de adquisición de equipos y

materiales, montaje, capacitaciones y pruebas y puesta en servicio.

Costos de falla:

Los costos de falla incluyen costos de multas por interrupción debido al

equipo fallado, sanciones por la calidad del suministro, materiales y mano de

obra para reparar el equipo.

La Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicios en el título 5-12,

estipula los estándares de calidad del suministro en instalaciones de

generación y transmisión. Para este fin, la norma define los índices de

indisponibilidad programada y forzada para los sistemas de generación y

transmisión.

Además especifica que las interrupciones deberán ser medidas por los

índices de continuidad FMIK y TTIK (ver artículo 5-73), y ser clasificadas en

1 - Brochure 381 de CIGRE: GIS state of the art 2008. Junio 2009.

- Brochure 390 de CIGRE: Evaluation of different switchgear technologies (AIS, MTS, GIS) for rated voltages 52 kV and

above. Agosto 2009

- WG 23-10 de CIGRE: User guide for the application of gas-insulated switchgear (GIS) for rated voltages of 72.5 kV and

above. Dic. 1997

- GIS versus non-GIS – A value based comparison. Klaus-Dieter Weltmann. ABB High Voltaje Technologies Ltd. 2001.

2 Corresponde a los permisos municipales de construcción de la obra.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

40-83

dos categorías: interrupciones de más de tres minutos y menores o iguales a

tres minutos.

La evaluación de los Índices de Continuidad, que informa la Dirección de

Peajes del CDEC-SIC en la “Evaluación de Índices de Continuidad, Dirección

de Peajes del CDEC-SIC, Diciembre 2010”, no contiene información acerca

de las subestaciones con tecnología GIS instaladas en Chile.

La experiencia internacional que reportan los estudios en que se compara las

GIS y las AIS, demuestra que las GIS ofrecen ventajas superiores en calidad

de suministro y tolerancia a fallas al compararlas con las AIS. Al respecto, en

la siguiente figura se muestra por una parte, que las tasas de falla de los

componentes de las GIS son muy inferiores que las de las AIS, del orden de

4 a 8 veces3 y por otra parte, que el tiempo medio de reparación de las fallas

en los componentes es mayor para las GIS que para las AIS, del orden de 2

veces4.

Figura N° 9; Tasa de falla y tiempo medio de reparación (MTTR)

Utilizando la expresión indicada a continuación resulta que, en general, el

tiempo de indisponibilidad de una GIS es el orden del 50% del de una AIS

equivalente:

Donde,

: Tiempo de indisponibilidad (h/año).

3 - GIS versus non-GIS – A value based comparison. Klaus-Dieter Weltmann. ABB High Voltaje Technologies Ltd.

- Brochure 381 de CIGRE: GIS state of the art 2008

4 Se considera que las piezas de repuesto de los componentes están disponibles en el sitio.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

41-83

: Tasa de fallas (fallas/año).

: Tiempo medio de reparación de una falla (h/falla).

Esto significa que el suministro eléctrico afectado tendrá mayor disponibilidad

para una GIS en comparación con una AIS en aproximadamente un factor de

dos y que, en consecuencia, las posibles penalizaciones por tiempo de

interrupción de energía, serán menores en las GIS que en las AIS.

Con respecto a la tasa de falla producto de fugas de gas, los fabricantes de

GIS garantizan un valor máximo de fugas de gas del orden de 0,5 % del

volumen total por año, lo cual es menor a lo exigido por la norma IEC 60694

(numeral 5.15.2), que estandariza este valor en 1% y 3% del volumen total

anual, para garantizar la confiabilidad del equipo.

Costos de operación y mantenimiento (O&M):

En general, debido a que una GIS es un sistema cerrado, sólo requiere un

mantenimiento mínimo en relación al mantenimiento de una AIS.

Los costos de operación y mantenimiento incluyen los impuestos de

propiedad, seguros, costos de operación y mantenimiento planificado

(incluyendo el costo de la reposición de repuestos y tubos de SF6), y el costo

de las interrupciones del servicio planificadas.

El costo de mantenimiento planificado se refiere a las inspecciones que se

deben hacer según una determinada frecuencia, a las inspecciones de rutina

programadas y a las inspecciones mayores, descritas en el punto B.6.2.

El costo de las interrupciones programadas se refiere al costo que representa

la indisponibilidad de una sección o de la GIS completa debido a la ejecución

de una inspección mayor (overhaul).

Costos de desmantelamiento:

El costo de desmantelamiento y eliminación después del uso y después de

restar los ingresos que se pueden recibir por la venta de los materiales

reciclables como el aluminio, cobre, etc., debe ser capitalizado.

El Costo del Ciclo de Vida (LCC) para las subestaciones de alta tensión se calcula para un

período de vida útil largo, del orden de 20 a 30 años dependiendo del tipo de subestación,

aplicando el método de flujo de caja descontado para determinar el valor actual del capital

(VAC).

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

42-83

El VAC para cada uno de los costos se calcula de acuerdo a la siguiente expresión:

∑

( )

Donde,

: Costo en el año (inversión, operación y mantenimiento, costo de falla,

costo de desmantelamiento).

: Tasa de descuento (°/1)

: Vida útil (años).

C.2.1.2 Rendimiento

Flexibilidad:

La flexibilidad se define en términos de la capacidad (física y de buen tiempo

de respuesta) para segregar la subestación en subsistemas, la posibilidad de

conectar cualquier línea de salida a cualquier línea de entrada, el cambio de

posibilidades para controlar la carga en los transformadores, la capacidad de

limitar cortocircuito actual, y la capacidad de llevar a cabo una bahía fuera de

servicio sin ninguna consecuencia para el sistema.

Hoy en día el diseño modular de las GIS ofrece un alto grado de flexibilidad

para satisfacer los distintos requisitos de diseño mediante el uso eficiente del

espacio disponible. En el caso de las subestaciones AIS la flexibilidad ha sido

clasificada en general superior a la de los GIS dado la facilidad de

conectividad de los componentes. Sin embargo, en algunos casos las GIS

permiten diseños que son muy complicados en diseños AIS, por ejemplo la

disposición de anillo.

Seguridad:

Seguridad de una subestación se determina por los componentes de alta

tensión expuestos y la presencia de componentes con riesgos de explosión

que afectan tanto a las personas como a las instalaciones.

En ese sentido los transformadores de medida (TTCC y TTPP) con

aislamiento de papel impregnado de aceite tienen un alto riesgo de explosión.

Las GIS tienen muy pocas partes expuestas y una posibilidad mínima de

explosión, lo que le confiere un alto grado de seguridad. Esto queda avalado

además porque la envolvente metálica está conectada a tierra. Por otra parte,

el hecho que tengan compartimentos estancos, con bajas resistencias

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

43-83

óhmicas y conectados a tierra, además de mantener las partes bajo tensión

inaccesibles, permiten a las GIS tener un alto grado de seguridad.

En lo que respecta a la seguridad física de la instalación la comparación tiene

en cuenta los posibles actos de terrorismo, vandalismo y robo, frente a los

cuales las GIS presentan ventajas sobre las AIS.

Automatización:

El nivel de automatización se define en términos del grado de automatización

y el nivel de integración de las funciones de control, protección,

automatización y control dentro de una subestación.

C.2.1.3 Operación y servicio

Bajo este rubro se consideran los siguientes aspectos, en los cuales existen diferencias en

cuanto al comportamiento de las distintas tecnologías: GIS. AIS e Híbrida:

Condiciones de monitoreo continuo de parámetros característicos del

equipamiento

Desmantelamiento

Reemplazo de componentes

En este aspecto las GIS tienen desventaja frente a las AIS, ya que es

prácticamente imposible reemplazar un equipo de una GIS por otro de diseño

diferente.

Dependencia del fabricante

Si bien la tecnología GIS es aplicable en un amplio espectro de posibilidades

y ofrece muchas características atractivas para su utilización en

subestaciones, el hecho de que cada fabricante sea propietario de su diseño,

hace complejo realizar ampliaciones con distintos fabricantes, no así con la

tecnología AIS, en donde hay más flexibilidad de reemplazo de componentes.

Dependencia de know-how especial

En este aspecto, mientras más compacta sea la instalación, como son las

GIS y la parte de GIS de las Híbridas, existe mayor dependencia de know-

how especial del fabricante, especialmente en aspectos de operación y de

servicio al cliente.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

44-83

C.2.1.4 Medioambiente

Impacto ecológico

El impacto ecológico es determinado por el tipo y cantidad de los

componentes y materiales utilizados en la subestación que podrían tener un

impacto sobre el medio ambiente y el entorno. Además el área de la

superficie requerida y el perfil visible deben ser considerados. El área

requerida por una subestación AIS en comparación con GIS es mayor.

Especialmente el uso del SF6 es con frecuencia discutido, principalmente con

respecto al potencial de calentamiento global (GWP por sus siglas en inglés)

de las emisiones de SF6, debido a su alta capacidad de absorción de IR

(infrarrojos) y su estabilidad a largo plazo en la atmósfera.

Al respecto, las tasas de fugas de SF6 han sido reducidas en gran medida

durante los últimos treinta años, lo que ha posibilitado que los fabricantes

garanticen actualmente hasta un máximo de fuga de 0,5 % anual5 por

compartimento y entre compartimentos. Con la tecnología actual, se estima

que la emisión anual de SF6 (incluyendo el manejo de las pérdidas durante la

producción, puesta en servicio, mantenimiento, etc.) se puede reducir más,

llegando a valores de 0,1% anual.6

En la actualidad no existe una alternativa para reemplazar SF6 como medio

de extinción del arco.

El peso (kg) de una subestación es un buen indicador para estimar el impacto

ecológico, considerando el peso del gas SF6 sobre el peso total del la

subestación.

Comportamiento bajo contaminación:

La tolerancia a la contaminación del aire es el nivel de contaminación que el

diseño de la subestación puede soportar sin experimentar una falla.

Las subestaciones AIS tiene materiales de aislamiento expuestos a la

contaminación, razón por la cual, los GIS llevan una ventaja importante en

este punto.

5 IEC-62271-203: Gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated voltaje above 52 kV

6 - WG 23-10 de CIGRE: User guide for the application of gas-insulated switchgear (GIS) for rated voltages of 72.5 kV and

above. Dic. 1997

- Paper 23-102 de CIGRE Paris 1998: Report on the second international survey on HV GIS service experience.

- Paper CIGRE: SF6 Recycling Guide . Re-use of SF6 gas in electric power equipment and final disposal.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

45-83

Apariencia y estética:

La apariencia y la estética son juicios subjetivos del impacto visual y de baja

consideración en la comparación entre tecnologías. Sin embargo las GIS han

sido clasificadas siempre mejor que las AIS, ya que proporcionan una mayor

compatibilidad con el medio ambiente, el aspecto sólido de bajo perfil, y con

ello poco impacto visual.

Ruido:

El ruido audible es generalmente considerado bajo para una subestación.

Debido al hecho de que el GIS se encuentra normalmente en un edificio, no

hay prácticamente ninguna carga acústica en el medio ambiente. Además las

GIS producen menos descargas por efecto corona que las subestaciones

AIS.

C.2.1.5 Localización

En este aspecto la comparación se hace en función de la disponibilidad de terreno y/o de

espacio para la instalación, a saber:

Instalación al exterior en zona rural

Instalación al exterior en zonas urbanas o semiurbanas

Instalación interior

Instalación en subterráneo

Instalación en container (subestaciones móviles)

En este caso las GIS presentan innegables ventajas en todos los casos, excepto en las

instalaciones exteriores en zonas rurales, dados las menores superficies y espacios que

requieren respecto a las AIS.S.

C.2.1.6 Aspectos de ingeniería

Los aspectos que se comparan en este caso se refieren a:

Complejidad del proyecto

Se parte de la base que mientras más compacta es la solución (GIS), más

compleja es la coordinación entre todos los participantes en el diseño y hay

más dificultades para hacer cambios en el diseño original.

En este caso las AIS tienen ventaja sobre las GIS

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

46-83

Esquema de contratación

Los aspectos que se comparan en este caso se refieren a: los menores

plazos que se tienen al implementar una instalación que se requiere con

urgencia, para lo cual las gestiones para formalizar el contrato de adquisición

deben ser expeditas. Al respecto, el hecho de existir soluciones

estandarizadas o modulares de las GIS posibilita lo requerido.

Especificaciones técnicas

No se detecta en este aspecto diferencias en la complejidad de la elaboración

de las especificaciones técnicas entre las GIS y las AIS.

Esquema básico

En este caso las GIS, por su mayor modularidad e independencia de

distancias en aire, tienen mayor flexibilidad en su esquema básico que las

AIS.

Esquemas secundarios

Las AIS presentan ventaja en este aspecto, ya que las GIS requieren

sistemas de control y de protección más sofisticados, teniendo presente los

mínimos tiempos de despeje de fallas para evitar daños de los componentes

y el cuidado con las reconexiones.

C.2.1.7 Aspectos constructivos

Los aspectos que se comparan en este caso se refieren a:

Preparación del terreno

En este caso, mientras más compacta es la instalación, más importante es el

requisito de tener completadas todas las obras civiles antes que se inicie el

montaje del equipamiento. Al respecto las AIS presentan ventajas frente a las

GIS.

Transporte y almacenamiento

El tamaño de las GIS, al ser compactas, presenta ventajas frente a las

actividades de transporte a las faenas y al almacenamiento, ya que pueden

ser embaladas en unidades que son completamente armadas y probadas en

fábrica.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

47-83

Obras civiles

Mientras más compacta sea la instalación más reducidas, complejas en su

ejecución y bien terminadas deben ser sus fundaciones e edificaciones. Es

por ello que en este aspecto las GIS presentan desventajas frente a las AIS.

Personal especializado de montaje

En este aspecto del montaje de las GIS requiere contar con personal

especializado de la fábrica y con operarios locales seleccionados y

debidamente adiestrados con anterioridad.

Impacto en instalaciones existentes

Este aspecto tiene que ver con las situaciones que se pueden presentar al

efectuar un reemplazo o una ampliación del equipamiento existente.

Puesta en servicio

En este caso las diferencias entre las distintas soluciones vienen dadas por

los requerimientos de pruebas especiales. Al respecto, las GIS pueden

requerir tales pruebas, en el caso que se deba abrir los compartimentos de

SF6.

C.2.2 COMPARACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS7

Para realizar un estudio comparativo de las tecnologías a emplear en el diseño de una

subestación se debe definir la cantidad de bahías y topología de la subestación, ya que

estas características pueden hacer variar los resultados.

En esta comparación se ha considerado como ejemplo una subestación de 220 kV que

secciona a una línea troncal de doble circuito. Además desde ésta subestación se alimenta

a un consumo mediante una línea de doble circuito. Se ha considerado una configuración

de interruptor y medio debido a que la subestación podría ser parte del sistema de

transmisión troncal. En la evaluación se han considerado tres opciones tecnológicas, las

que se muestran en los croquis indicados a continuación y que se muestran en el Anexo

N°3:

DT2215-CRO-020: S/E Seccionadora 220 kV - Disposición con equipos AIS.

DT2215-CRO-021: S/E Seccionadora 220 kV - Disposición solución GIS.

DT2215-CRO-022: S/E Seccionadora 220 kV - Disposición solución Híbrida.

7 Los aspectos relacionados con las ventajas y desventajas de las GIS son aplicables, en general, a las componentes GIS

que forman parte de las Híbridas.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

48-83

En la evaluación de las tecnologías, las ponderaciones típicas al Costo del ciclo de Vida,

Rendimiento y Medioambiente normalmente usadas son 80%, 15% y 5% respectivamente.

La ponderación anterior responde a los segmentos de mercado donde el costo del ciclo de

vida está jugando el papel de dominar en el proceso de toma de decisiones entre las

aplicaciones GIS y AIS. Cualquier otra ponderación es posible en función de los requisitos

específicos del cliente, ya sea por un segmento de mercado que esté dominado por los

requisitos ambientales adicionales y la necesidad de un alto rendimiento.

La siguiente tabla muestra una comparación cualitativa en función de las descripciones

indicadas:

Tabla N° 10: Comparación cualitativa entre las tecnologías

Ítem

Características

Desempeño del Sistema

Solución AIS.

Solución GIS.

Solución Hibrida

Costo del Ciclo de Vida 1 Costo de inversión ●●● ●●●● ●●●● 2 Costos de falla ●● ● ● 3 Costos de operación y mantenimiento ●●● ●● ●● 4 Costos de desmantelamiento ●●● ●● ●●

Localización

1 Al exterior en zona rural ■■■■■ ■ ■■■■

2 Al exterior en zona urbana ■■■ ■■■■ ■■■■■

3 Interior ■■ ■■■■■ ■■■■

4 Subterránea ■ ■■■■■ ■■■■

5 En container (móvil) ■ ■■■■■ ■■■■■

Aspectos de ingeniería 1 Complejidad ■■■■■ ■■■ ■■■■

2 Tipo de contrato ■■■ ■■■■■ ■■■■

3 Especificaciones técnicas ■■■■ ■■■■ ■■■

4 Esquema básico ■■ ■■■■■ ■■■■

5 Esquemas secundarios ■■■■■ ■■■ ■■■■

Aspectos constructivos 1 Preparación del terreno ■■■■■ ■■ ■■■■

2 Transporte y almacenamiento ■■ ■■■■■ ■■■■

3 Obras civiles (fundaciones) ■■■■ ■■ ■■■

4 Personal especializado montaje ■■■■ ■■ ■■■■

5 Pruebas de puesta en servicio ■■■■ ■■ ■■■■■

6 Impacto en instalaciones existentes ■■■■ ■■ ■■■■

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

49-83

Ítem

Características

Desempeño del Sistema

Solución AIS.

Solución GIS.

Solución Hibrida

Rendimiento

1 Flexibilidad ●●●● ●● ●●●

2 Seguridad ●● ●●●●● ●●●

3 Automatización ●●● ●●●● ●●●●

Medioambiente

1 Impacto ecológico ●●●● ●● ●●●

2 Comportamiento bajo contaminación ●● ●●●●● ●●●●

3 Apariencia y estética ●● ●●●●● ●●●●

4 Ruido ●● ●● ●●

Operación y servicio

1 Monitoreo continuo de parámetros ■■ ■■■■ ■■■

2 Desmantelamiento ■■■ ■■ ■■■

3 Reemplazo de componentes ■■■■■ ■■ ■■■■

4 Dependencia del fabricante ■■■■■ ■■ ■■■■

5 Dependencia de know-how especial ■■■■■ ■■ ■■■■

GLOSA: Muy Bajo (●), Bajo (●●), Medio (●●●), Alto (●●●●), Muy Alto (●●●●●)

Muy desventajoso (■), Desventajoso (■■), Neutro (■■■), Ventajoso (■■■■),

Muy Ventajoso (■■■■■)

Como resumen de esta comparación cualitativa se puede establecer que, desde un punto

de vista general y sin considerar el costo de inversión, la solución GIS es la que tiene las

características más ventajosas o más atractivas, seguida de la solución Híbrida y dejando

en último término a la solución AIS.

Al contrario, en lo que al costo de inversión del equipamiento de alta tensión de refiere, es

la solución AIS la más conveniente, seguida de la solución Híbrida, quedando en último

lugar la solución GIS. Sin embargo, esa situación ha ido disminuyendo con el tiempo,

especialmente por la reducción de tamaño de los equipos con tecnología GIS.

Independientemente de lo anterior se debe tener en cuenta que la comparación entre las

tres soluciones es propia para cada proyecto de subestación, que tiene que atender

requerimientos particulares y específicos para las distintas características de comparación.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

50-83

D. VALORIZACIÓN ECONÓMICA DE UN PROYECTO DE GIS EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE TENSIÓN 110 KV O SUPERIORES

Con el objetivo de obtener la valorización de un proyecto de GIS, en este Estudio se

efectuará la evaluación económica, a modo de ejemplo, de un mismo proyecto de

subestación en cuanto a su funcionalidad y nivel de tensión, considerando las soluciones

AIS, GIS e Híbrida.

Para dicho propósito se ha elegido una subestación de 220 kV que secciona a una línea

troncal de doble circuito. Además, desde esa subestación se alimenta un consumo

mediante una línea de doble circuito. Se ha considerado una configuración de interruptor y

medio debido a que la subestación podría ser parte del Sistema de Transmisión Troncal.

Para el caso de la solución convencional AIS, se ha considerado el uso de interruptor con

tanque muerto, es decir con los transformadores de corriente tipo Bushing incorporados en

el equipo.

D.1 IDENTIFICACIÓN DE LAS COMPONENTES DE COSTOS DE UNA GIS

D.1.1 COMPONENTES DE COSTOS DE INVERSIÓN

Para la instalación de una subestación de alta tensión se pueden considerar los siguientes

costos de inversión que se detallan a continuación, sobre la base que este proyecto será

ejecutado bajo la modalidad contractual EPC, dado que esta modalidad es la normalmente

aplicada al tratarse de proyectos de GIS o Hibridas, por la complejidad que ellos tienen en

cuanto a las interrelaciones existentes en sus diseño, fabricación, montaje y puesta en

servicio y por la responsabilidad en una única empresa de su funcionamiento de acuerdo a

lo especificado una vez en operación.

Esta modalidad contractual, también se considerará, por extensión para las AIS, aunque de

por sí es una modalidad que es utilizada actualmente en la construcción de subestaciones

de alta tensión.

Costos y recargos del Contratista EPC

o Ingeniería de detalles

o Suministro de equipos y materiales incorporados

o Construcción, montaje ,pruebas y puesta en servicio

o Costos indirectos

o Recargos

Gastos generales

Utilidad del Contratista

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

51-83

Costos y Recargos del Dueño o Mandante

o Ingeniería básica

o Administración del proyecto

o Inspección técnica de las obras

o Terrenos

o Recargos

Gastos generales del Dueño o Mandante

Intereses intercalarios

Para cada una de estas componentes de costos se indican a continuación las principales

actividades que forman parte de ellas y las singularidades que ellas pueden tener al

aplicarse en distintos tipos de subestaciones, de acuerdo a la funcionalidad de éstas.

D.1.2 COMPONENTES DE COSTOS DEL CONTRATISTA EPC

Se indican a continuación las principales actividades que forman parte de las componentes

de costo de responsabilidad del Contratista del EPC:

D.1.2.1 Suministro de equipos y materiales incorporados

Los costos relacionados con el rubro suministro son:

Costos de equipos y materiales incorporados

En el caso de los equipos y materiales importados se considera el valor CIF

puerto de ingreso al país. Para los materiales nacionales se considera el valor

en fábrica.

Derechos de internación y gastos portuarios, aplicable a los equipos y

materiales importados

Fletes nacionales hasta el sitio de la obra

Como parte de los equipos se incluyen los siguientes:

Equipamiento primario de alta tensión, en este caso de 220 kV

Equipos de protección, control y medida

Equipos de comunicaciones

Servicios auxiliares

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

52-83

Como parte de los materiales incorporados se incluyen los siguientes:

Estructuras metálicas

Cables de control

Materiales para la malla de tierra, canalización e iluminación

Cierros metálico y exterior

Conductores y conjuntos de aisladores para las barras y conexionado

Varios

D.1.2.2 Construcción, montaje, pruebas y puesta en servicio

En los costos directos se incluyen todos los costos de la ejecución de la obra propiamente

tal y corresponden generalmente a:

Costos de la mano de obra directa

Costos de maquinarias, equipos y herramientas

Costos de los materiales de aplicación directa y consumibles

D.1.2.3 Costos indirectos

En los costos indirectos se incluyen los costos de la ingeniería de detalles y todos los

costos de infraestructura, de supervisión y de administración de la ejecución de la obra por

parte del contratista EPC y corresponden a:

Ingeniería de detalles

Las actividades que se desarrollan en esta etapa son:

o Diagramas unilineales detallados

o Diseños electromecánicos de detalles

o Diagramas lógicos y elementales

o Diagramas de alambrado

o Diseños de fabricación y montaje civiles

o Informes y memorias de cálculo

o Ajuste y coordinación de protecciones

Administración y supervisión de la obra

En este rubro se incluyen los siguientes costos asociados al personal de la

administración de la obra, de la supervisión de la construcción, de la oficina

técnica y de la administración del personal:

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

53-83

o Remuneraciones totales y beneficios sociales

o Alojamiento, alimentación y transporte del personal

o Costos de vehículos, equipos, herramientas y elementos de protección

personal.

La gestión de adquisición de los suministros se considera incorporada en la

administración de la obra.

Instalaciones de faenas y campamentos

Corresponde al costo de las instalaciones del contratista en la obra, tales

como oficinas con mobiliario, campamentos, bodegas, patios de materiales,

etc. Instalaciones eléctricas y sanitarias, abastecimiento de agua, mantención

y aseo, etc. Además incluye los costos relacionados con la prevención de

riesgos y la preservación el medio ambiente.

D.1.2.4 Gastos Generales y Utilidad del Contratista

Los gastos generales corresponden a todos aquellos gastos en que incurre el contratista

EPC para desarrollar las actividades del proyecto y que no son asignables directa o

indirectamente a la obra como costos.

Entre estos costos se incluyen la mano de obra de la oficina central del contratista EPC

dedicada al proyecto, los gastos de dicha oficina en la proporción que corresponda a la

obra y los costos de boletas de garantía y de los seguros.

La utilidad corresponde al monto que el contratista EPC requiere como ganancia por la

ejecución de la obra.

D.1.3 COMPONENTES DE COSTOS DEL DUEÑO O MANDANTE

Se indican a continuación las principales actividades que forman parte de las componentes

de costo de responsabilidad del Dueño o Mandante.

D.1.3.1 Ingeniería Básica

Bajo este rubro se incluyen los siguientes costos:

Estudios conceptuales y de factibilidad

Consideran la elaboración de anteproyectos y su valorización del costo

total que incluya las inversiones y los costos de operación y

mantenimiento para un período determinado de vida útil.

Para obtener el valor de la inversión del equipo de alta tensión se debe

solicitar cotizaciones informativas a los fabricantes tradicionales de estos

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

54-83

equipos, incluyendo un diagrama unilineal general y una especificación

que individualice los requisitos técnicos principales de la GIS.

Diseño básico

Una vez que ya está decidida la instalación de una GIS se deben efectuar las actividades de ingeniería básica, las que normalmente están divididas en: estudios, diseños electromecánicos y diseños civiles y que tienen como objetivo principal la definición técnica del proyecto de la GIS.

Los principales estudios que se deben realizar en esta etapa son:

Diagramas unilineales básicos

Estudios de sistema eléctricos

Estudios en el terreno: topografía, mecánica de suelo,

resistividad del terreno

Diseños electromecánicos básicos

Diseños civiles básicos

Ingeniería de construcción para el EIA o DIA

Incluye la elaboración de los diseños y documentos técnicos de la obra

requeridos para la proceso de evaluación ambiental.

Ingeniería de Licitación

Comprende las siguientes etapas

Elaboración de los documentos de licitación: bases

administrativas, instrucciones a los proponentes,

especificaciones técnicas, cuadros de cantidades y precios y

formularios de la propuesta

Estudio técnico - económico de las propuestas

Proceso de negociación y adjudicación del contrato

D.1.3.2 Administración del Proyecto

Los costos de administración del proyecto por parte del Dueño o Mandante corresponden a

los gastos del personal y recursos para el control de la ejecución del proyecto, la

supervisión de contratos a terceros por ingeniería, construcción, estudios ambientales o de

inspección técnica, así como también para las aprobaciones de los estados de pago y la

recepción provisoria y definitiva de la obra.

D.1.3.3 Inspección Técnica de la Obra

Estos costos se dividen en los costos de recursos humanos y los gastos asociados.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

55-83

Los recursos humanos incluyen los siguientes costos asociados al personal de la

inspección técnica:

Remuneraciones totales

Beneficios sociales

Viáticos por desplazamiento, alimentación y alojamiento

Elementos de protección personal y equipamiento (notebook y teléfono)

Costos indirectos de la empresa que da el servicio de inspección

técnica

Los gastos asociados corresponden al costo de la movilización del personal en obra, los

implementos de oficina y los insumos para la oficina en terreno.

D.1.3.4 Terrenos

Corresponde al valor comercial del terreno ocupado por la subestación.

D.1.3.5 Gastos Generales

Corresponden a la fracción de gastos fijos, de personal y de insumos del Dueño o

Mandante que se espera sea resarcida a través del proyecto. Se incluyen en ellos los

costos de las oficinas, personal técnico y de apoyo y los costos de la alta dirección del

Dueño o Mandante, destinados entre otros a:

Gestiones e adquisición del terreno

Estudios ambientales

Administración de la obra y actividades contratadas a terceros

D.1.3.6 Intereses Intercalarios

Corresponden a la remuneración del capital invertido por el Dueño o Mandante durante la

ejecución de la obra.

D.2 ESTIMACIÓN DE COSTOS PARA UN PROYECTO DE INSTALACIÓN DE UNA GIS

Se ha efectuado una estimación de la valorización de costos, según su desglose indicado

en el punto D.1, del proyecto de una subestación de 220 kV de configuración interruptor y

medio que secciona una línea troncal y que alimenta un consumo a través de una línea

de doble circuito, sobre la base que ese proyecto será ejecutado bajo la modalidad

contractual EPC.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

56-83

D.2.1 VALORIZACIÓN DE COSTOS DE SUMINISTRO Y CONSTRUCCIÓN

En el Anexo N°5 se presenta en detalle la valorización de costos de suministro y

construcción para las soluciones AIS, GIS e Híbrida del proyecto de la mencionada

subestación de 220 kV.

La valorización de los costos del suministro de equipos y materiales incorporados, de la

construcción, montaje, pruebas y puesta en servicio se han obtenido de la base de datos

de DESSAU y de precios referenciales obtenidos de fabricantes de equipos de alta tensión

para esas tres tecnologías.

D.2.2 VALORIZACIÓN DE OTRAS COMPONENTES DE COSTOS

Para la valorización de las otras componentes de costos se han aplicado porcentajes

sobre dichos valores o combinación de ellos resultantes de otros proyectos en que se ha

conocido su análisis de costos.

Para ese objetivo se consideran las siguientes definiciones:

Costo directo: CD, corresponde a la suma de los costos de los suministros de

los equipos y materiales incorporados (CS) y de la construcción montaje,

pruebas y puesta en servicio (CC), o sea: CD=CS+CC

Costos indirectos: CI, corresponde a la suma de los costos de las actividades

indicadas en el punto D.1.2.3.

Costo de la obra: CO, corresponde a la suma de los costos directos (CD) e

indirectos (CI), o sea: CO=CD+CI

Recargos del contratista EPC: CR, corresponde a la suma de los gastos

generales (GG) y de la utilidad del contratista (UC), o sea: CR= GG+UC

Costo total de la obra: CTO, corresponde a la suma de los costos de la obra

(CO) y de los recargos el contratista, o sea: CTO=CO+CR

Costos del Dueño o Mandante: CDM, corresponde a la suma de los costos de

administración del proyecto (CA), ingeniería básica (CI), terrenos (CT) e

inspección técnica de la obra (CIT), o sea: CDM=CA+CI+CT+CIT

Costos de recargos el Dueño o Mandante: CRD, corresponde a la suma de

los gastos generales (GGD) y de los intereses intercalarios (GF), o sea:

CRD=GGD+GF

Costo total del Dueño o Mandante: CTDM, corresponde a la suma de los

costos y recargos el Dueño o Mandante, o sea: CTDM=CDM+CRD

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

57-83

Costo total del proyecto: CTP, corresponde a la suma del costo total e la obra

y del costo total del Dueño o Mandante, o sea: CTP= CTO+CTDM

Al respecto se mencionan los siguientes porcentajes y su correspondiente aplicación para

las componentes de costos que se indican para un proyecto de GIS, así como también

para sus correspondientes proyectos AIS e Híbrida:

Tabla N° 11

GIS AIS Hibrida

Ingeniería de detalles 0,015 CD 0,022 CD 0,016 CD

Instalaciones de faenas 0,100 CC 0,120 CC 0,110 CC

Administración de la obra 0,250 CC 0,250 CC 0,250 CC

Gastos Generales del Contratista 0,120 CO 0,180 CO 0,160 CO

Utilidad del Contratista 0,09 (CO+GG) 0,09 (CO+GG) 0,09 (CO+GG)

Administración del proyecto 0,040 CC 0,040 CC 0,040 CC

Ingeniería básica 0,075 CD 0,110 CD 0,075 CD

Gastos generales del Dueño 0,020 CC 0,020 CC 0,020 CC

D.2.3 OTROS VALORES DE COSTOS

A continuación se señalan los valores que se han considerado para las siguientes

componentes de costos:

Terrenos: se ha estimado un valor de terreno de UF 0,6/m2

Intereses intercalarios: se han calculado con una tasa de interés de 7,0 %

anual y de acuerdo a los cronogramas de actividades indicados en el Anexo

N°3

Inspección técnica de la obra: se ha estimado un costo mensual 1.300 UF.

D.3 IDENTIFICACIÓN DE COSTOS PARA LA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE UNA GIS

D.3.1 COSTOS DE MANTENIMIENTO

En lo que respecta al mantenimiento de una GIS se consideran dos componentes de

costos, de acuerdo a lo señalado en el punto B.6.2:

Inspecciones que se deben hacer según una determinada frecuencia (3 a 4

veces al año) y que incluyen verificaciones visuales con la GIS en servicio.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

58-83

Mantenimiento programado que normalmente se debe cada cierto número de

años hacer cuando se alcanza valores límites de años en servicio, operaciones u

otros parámetros. Éstas son de dos tipos:

o Inspección de rutina programada.

o Inspección mayor (overhaul).

Como parte de estos costos deben también incluirse los equipos e instrumentos para las

verificaciones visuales, así como también un stock mínimo en botellas de gas SF6 para las

eventuales reposiciones de éste.

D.3.2 OTRAS COMPONENTES DE COSTOS DE LA OPERACIÓN

Como parte de la operación de una GIS deben también considerarse los costos propios de

la operación de una subestación, entre los que se pueden destacar los siguientes:

Seguros

Patentes municipales, contribuciones,

Recursos de vigilancia

Materiales para la operación, incluyendo equipamiento del personal

Movilización y transporte

Operación y mantenimiento de edificios y terrenos

Costo de las interrupciones programadas.

D.4 METODOLOGÍA DE COMPARACIÓN ECONÓMICA ENTRE LAS SOLUCIONES AIS, GIS E HÍBRIDA

En el punto C.2.1.1 se indica la metodología de comparación económica entre las distintas

opciones tecnológicas de un proyecto de subestación, para un mismo tipo de

funcionalidad y una misma tensión, que se usará en este Estudio.

La evaluación se ha efectuado para las tres soluciones tecnológicas descritas en este

informe: AIS, GIS e Híbrida y considerando los siguientes valores e índices:

Tasa interna de retorno: 10%8

Período de evaluación: 30 años

8 De acuerdo a lo establecido en el Artículo 165°, DECRETO CON FUERZA DE LEY Nº 1, DE MINERIA, DE 1982, LEY

GENERAL DE SERVICIOS ELECTRICOS.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

59-83

Valor residual de la inversión al último año el período de evaluación cómo %

de la inversión:

o AIS: 15%

o GIS: 10%

o Hibrida: 15%

Potencia de la instalación sobre la que se calcula indisponibilidad: 300 MW

Precio de la energía no suministrada: 433,49 USD/MWh, según Anexo 4 de

Informe de Técnico Definitivo, Fijación de Precios de Nudo, Octubre 2013.

Costo anual de operación y mantenimiento cómo % de la inversión:

o AIS: 1,8%

o GIS: 0,5%

o Hibrida: 0,6%

Tasa anual de falla:

o AIS: 1 falla cada 8,5 años, es decir 0,1176

o GIS: 0,15 veces la tasa de falla de una subestación AIS.

o Hibrida: 0,25 veces la tasa de falla de una subestación AIS.

Duración de la falla:

o AIS: 3,5 hrs.

o GIS: 7 hrs.

o Hibrida: 7 hrs

Costo del desmantelamiento cómo % de la inversión:

o AIS: 15%

o GIS: 10%

o Hibrida: 12%

D.5 DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE INDIFERENCIA EN LA COMPARACIÓN DE UNA GIS RESPECTO A UNA AIS

Como se ha indicado en los capítulos anteriores, para una instalación de similares

características topológicas con tecnología GIS versus la tecnología AIS convencional, el

costo de inversión es mayor en el caso de la tecnología GIS. Sin embargo, los costos de

falla y de operación y mantenimiento hacen que en algún punto sea más conveniente el

desarrollo con tecnología GIS, dado que los costos falla y de operación y mantenimiento

pasan a ser decisivos por sobre la inversión.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

60-83

El punto de indiferencia para cada tecnología depende principalmente en las dimensiones

de la subestación, la cantidad de paños y la potencia de la instalación.

Se efectuó un estudio de indiferencia considerando dichos parámetros, el que sin embargo

no permitió obtener el punto de indiferencia, resultando siempre para el ejemplo

considerado la solución GIS como la de menor VAC.

E. EJEMPLO DE COMPARACIÓN ECONÓMICA DEL PROYECTO DE LAS SOLUCIONES AIS, GIS E HÍBRIDA.

E.1 DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA PARA LA VALORIZACIÓN

Como ejemplo de aplicación de dicha metodología se ha elegido la mencionada

subestación de 220 kV con configuración de interruptor y medio que secciona a una línea

troncal de doble circuito y que alimenta un consumo a través de una línea de doble circuito,

para las tres soluciones tecnológicas descritas en este informe: AIS, GIS e Híbrida, cuyas

disposiciones de equipos se muestran en los planos indicados en el punto C.2.2.

Se destaca que para la solución AIS se ha considerado el empleo de interruptores tipo

tanque muerto.

Empleando la metodología descrita en el punto C.2.1 y aplicando los índices y valores

indicados en el punto D.4, se obtiene el siguiente resultado:

E.1.1 VALORES DE LA INVERSIÓN

En la Tabla N°12 se muestra, para cada solución, el valor de la inversión total, así como

también el correspondiente valor anual (AVI).

Tabla N° 12

Descripción de la solución Valor de

Inversión [USD]

Valor Actualizado de

Inversión (AVI) [USD]

Solución N°1: Equipamiento con tecnología AIS 16.761.718 1.764.175

Solución N°2: Equipamiento con tecnología GIS 17.030.808 1.797.203

Solución N°3: Equipamiento con tecnología Híbrida

18.345.937 1.930.915

En la tabla anterior, los valores considerados incluyen un 5 % de imprevistos.

En las Tablas N°s 17, 18 y 19 se indican para cada una de las tres soluciones, los valores

de la inversión de las diferentes partidas de costos detalladas en el punto D.1.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

61-83

E.1.2 COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

El Costo Anual de Operación, Mantenimiento y Administración (COMA) para cada solución

se indica en la Tabla N°13.

Tabla N° 13

Descripción de la solución COMA

[USD]

Solución N°1: Equipamiento con tecnología AIS 301.711

Solución N°2: Equipamiento con tecnología GIS 85.154

Solución N°3: Equipamiento con tecnología Híbrida 110.076

E.1.3 COSTOS DE FALLA ANUAL

El Costo de Falla Anual para cada solución se indica en la Tabla N°14.

Tabla N° 14

Descripción de la solución COSTO DE FALLA

ANUAL [USD]

Solución N°1: Equipamiento con tecnología AIS 53.549

Solución N°2: Equipamiento con tecnología GIS 16.065

Solución N°3: Equipamiento con tecnología Híbrida 26.774

E.1.4 COSTOS DE DESMANTELAMIENTO

El Costo de Desmantelamiento para cada solución se indica en la Tabla N°15:

Tabla N° 15

Descripción de la solución DESMANTELAMIENTO

[USD]

Solución N°1: Equipamiento con tecnología AIS 2.514.258

Solución N°2: Equipamiento con tecnología GIS 1.703.081

Solución N°3: Equipamiento con tecnología Híbrida 2.201.512

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

62-83

E.1.5 VALORES FINALES DE COMPARACIÓN

En la Tabla N°16 se indican los valores anuales el Costo del Ciclo de Vida (VAC),

correspondientes a los Valores Finales de Comparación, para las tres soluciones

estudiadas.

Tabla N° 16

Descripción de la solución VAC

[USD]

Valor

Relativo

Solución N°1: Equipamiento con tecnología AIS 20.110.721 111,82

Solución N°2: Equipamiento con tecnología GIS 17.984.987 100,00

Solución N°3: Equipamiento con tecnología Híbrida 19.607.337 109,02

El detalle del cálculo del VAC para cada solución se indica en la Tabla N° 20.

E.1.6 COMENTARIO SOBRE LOS VALORES FINALES DE COMPARACIÓN

De la evaluación mostrada se infiere que, si bien la solución AIS con equipo convencional

es la que tienen la menor inversión inicial, al considerar los costos de falla, de operación y

mantenimiento y el costo de desmantelamiento y el ingreso por el valor residual de los

equipos, la solución con tecnología GIS resulta ser la más conveniente, seguida de la

solución Híbrida.

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

63-83

Tabla N° 17: Solución N°1 – Tecnología convencional AIS – Valorización de partidas de costos

Ítem Actividad USD Imp Peso %

A Suministro de Materiales Incorporados 4.458.156 222.908 44,4%

A1 Equipamiento electromecánico 3.542.298 177.115 35,2%

A1.1 Equipamiento Primario 2.672.946 133.647 26,6%

A1.2 Equipos de Control, Protección y Medida 535.400 26.770 5,3%

A1.3 Equipos de Comunicaciones 138.000 6.900 1,4%

A1.4 Equipamiento SSAA 195.952 9.798 1,9%

A1.4 Otros Equipos - 0,0%

A2 Materiales y Equipos Menores 915.858 45.793 9,1%

A2.1 Malla puesta a tierra 63.400 3.170 0,6%

A2.2 Estructuras Metálicas 324.576 16.229 3,2%

A2.3 Materiales y Equipos Menores 527.882 26.394 5,3%

B Construcción, Montaje y Puesta en Servicio 3.946.838 197.342 39,3%

B.1 Plataforma 601.482 30.074 6,0%

B.2 Caminos y Accesos 70.395 3.520 0,7%

B.3 Fundaciones 2.128.673 106.434 21,2%

B.4 Infraestructuras 458.160 22.908 4,6%

B.5 Montaje, Pruebas y Puesta en Servicio de Eq. Electromecánico 408.350 20.418 4,1%

B.6 Montaje, Pruebas y Puesta en Servicio de Eq. menores 171.586 8.579 1,7%

B.7 Montaje de Estructuras Metalicas y Accesorios 108.192 5.410 1,1%

C Costos Indirectos 1.645.240 77.085 16,4%

C.1 Ingeniería de Detalles 184.910 4.068 1,8%

C.2 Instalaciones de Faena & Catering 473.621 23.681 4,7%

C.3 Administración de la Obra 986.709 49.335 9,8%

D Recargos del Contratista 2.876.377 143.819 100,0%

D.1 Gastos Generales del Contratista 1.809.042 90.452 18,0%

D.2 Utilidades del Contratista 1.067.335 53.367 9,0%

Costo Total de la Obra 12.926.610 646.331 128,6%

Ítem

E Costos del Dueño o Mandante 2.108.204 105.410

E.1 Administración del Proyecto 157.874 7.894 1,1%

E.2 Desarrollo de la Ingeniería Básica 924.549 46.227 7,2%

E.3 Terrenos 68.982 3.449 0,5%

E.4 Inspección Técnica de la Obra 956.800 47.840 7,4%

F Reacargos del Dueño o Mandante 928.726 46.436

F.1 Gastos Generales del Dueño o Mandante 78.937 3.947 0,5%

F.2 Intereses Intercalarios 849.790 42.489 5,6%

Sub Total Costos del Dueño o Mandante 3.036.931 151.847 23,5%

Costo Total del Proyecto 15.963.541 798.177 123%

DIRECCION INTEGRADA DEL PROYECTO

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

64-83

Tabla N° 18: Solución N°2 – Tecnología GIS – Valorización de partidas de costos














B.1 Plataforma 360.391 18.020 3,2%


B.3 Fundaciones 688.930 34.447 6,2%

B.4 Infraestructuras 1.120.560 56.028 10,1%







C.3 Administración de la Obra 740.659 37.033 6,7%





Ítem


E.1 Administración del Proyecto 118.505 5.925 0,8%


E.3 Terrenos 41.897 2.095 0,3%






Costo Total del Proyecto 16.219.817 810.991 120%


CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A 16 de diciem

bre de 2013

65-83

Tabla N° 19: Solución N°3 – Tecnología Híbrida – Valorización de partidas de costos














B.1 Plataforma 484.703 24.235 4,2%


B.3 Fundaciones 1.828.955 91.448 15,7%

B.4 Infraestructuras 458.160 22.908 3,9%







C.3 Administracion de la Obra 843.293 42.165 7,2%





Ítem


E.1 Administracion del Proyecto 134.927 6.746 0,8%


E.3 Terrenos 55.862 2.793 0,4%






Costo Total del Proyecto 17.472.321 873.616 118,5%


CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R

ev .A – 16 de diciem

bre de 2013

66-83

Tabla N° 20

t 7%

TIR 10%

CENS 433,49

PSE 300

TCOM 1,80% TCOM 0,50% TCOM 0,60%

TF 0,1176 TF 0,0176 TF 0,0294

t 3,5 t 7,00 t 7,0

td 15% td 10% td 12%

VR 15% VR 10% VR 15%

Inversión Falla O&M Desmant. Totales anual Inversión Falla O&M Desmant. Totales anual Inversión Falla O&M Desmant. Totales anual

Año 00 16.761.718 0 0 0 16.761.718 Año 00 17.030.808 0 0 0 17.030.808 Año 00 18.345.937 0 0 0 18.345.937

Año 01 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 01 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 01 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 02 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 02 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 02 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 03 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 03 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 03 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 04 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 04 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 04 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 05 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 05 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 05 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 06 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 06 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 06 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 07 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 07 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 07 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 08 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 08 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 08 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 09 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 09 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 09 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 10 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 10 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 10 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 11 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 11 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 11 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 12 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 12 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 12 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 13 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 13 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 13 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 14 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 14 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 14 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 15 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 15 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 15 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 16 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 16 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 16 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 17 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 17 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 17 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 18 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 18 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 18 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 19 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 19 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 19 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 20 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 20 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 20 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 21 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 21 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 21 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 22 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 22 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 22 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 23 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 23 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 23 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 24 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 24 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 24 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 25 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 25 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 25 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 26 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 26 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 26 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 27 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 27 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 27 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 28 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 28 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 28 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 29 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 29 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 29 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 30 0 53.549 301.711 0 355.260 Año 30 0 16.065 85.154 0 101.219 Año 30 0 26.774 110.076 0 136.850

Año 31 -2.514.258 2.514.258 0 Año 31 -1.703.081 1.703.081 0 Año 31 -2.751.891 2.201.512 -550.378

VAC 16.630.728 504.800 2.844.203 130.990 20.110.721 VAC 16.942.079 151.440 802.740 88.728 17.984.987 VAC 18.202.567 252.400 1.037.673 114.696 19.607.337

AVI -1.764.175 16.630.728 0 AVI -1.797.203 16.942.079 0 AVI -1.930.915 18.202.567 0

La Solución de menor VAC es SOLUCIÓN N°2 - GIS 2.125.733 de diferencia en los VAC

PARÁMETROS SOLUCIÓN N°3 - HIB

FLUJO DE COSTOS SOLUCIÓN N°3

Costos [USD]

Tasa sobre le valor de la inversión para estimar los Costos

de O&M

Tasa de falla [fallas/año]

Duración de la falla [hrs]


de desmantelamiento

Valor residual de la Inversión al último año del periodo de

evaluación


de O&M




de desmantelamiento

PARÁMETROS GENERALES

PARÁMETROS SOLUCIÓN N°1 - AIS PARÁMETROS SOLUCIÓN N°2 - GISTasa sobre le valor de la inversión para estimar los Costos de O&M



Tasa Interna de Retorno

Costo de falla [USD/MWh]

Potencia de la instalación perdída frente a falla [MW]

Tasa de interes anual


Costos [USD]Costos [USD]


Tasa sobre le valor de la inversión para estimar los Costos de

desmantelamiento

Valor residual de la Inversión al último año del periodo de evaluación Valor residual de la Inversión al último año del periodo de

evaluación

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

67-83

E.2 MODELO EN MS EXCEL

Se adjunta al informe escrito, archivo en MS Excel con la metodología empleada, donde se

muestran los parámetros empleados en la evaluación económica del punto E.1 anterior.

El modelo desarrollado es autocontenido y cuenta con las fórmulas y vínculos que permiten trazar y rehacer todos los resultados obtenidos.

E.3 FORMULA DE INDEXACIÓN

A continuación se indica una fórmula de indexación para el valor de Inversión:

[

]

Donde,

: Valor del VI de la obra para el mes n-2.

: Valor de la Unidad de Fomento en el mes n-2.

: Promedio del Dólar Observado en el mes n-2.

: Valor del índice Consumer Price Index en el mes n-2.

Los valores base considerados en este estudio son los siguientes:

: 23.000 UF

: 500 CLP

: 233,546

F. CONCLUSIONES

En Chile las GIS se han utilizado por más de 30 años en proyectos hasta 220 kV,

mineros, de conexión de centrales y en SSEE en zonas urbanas.

Actualmente están en ejecución adicionalmente soluciones GIS e Híbridas para

SSEE de 220 y 500 kV del Sistema de Transmisión Troncal del SIC.

Para comparación entre las tecnologías AIS, GIS e Híbrida se aplica la metodología

de LCC (Costo de Ciclo de Vida), al que debe agregarse otros factores, tales como

la factibilidad y facilidad de ampliación de la subestación.

En un ejemplo de comparación de dichas tecnologías los valores resultantes, según

la metodología de LCC, no difieren en más de 12 %.

o GIS : 100,0 %

o Híbrida : 109,0 %

o AIS : 111,8 %

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

68-83

Es importante el efecto que tienen en las diferencias de dichos valores de

comparación, los costos de falla y de operación y mantenimiento.

FIN DEL DOCUMENTO

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

69-83

ANEXOS

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

70-83

ANEXO 1: DIAGRAMAS UNILINEALES APLICADOS A UN EJEMPLO DE GIS

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

71-83

ANEXO 2: DIAGRAMAS UNILINEALES APLICADOS A UN EJEMPLO DE SOLUCIÓN HIBRIDA

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

72-83

ANEXO 3: CARTAS GANTT DE PROYECTOS DE SOLUCIONES AIS, GIS E HIBRIDA

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-00

3 Rev .A

– 16 de diciembre de 2013

73-83

Carta Gantt subestación seccionadora de línea de doble circuito, configuración interruptor y medio

-12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

A Suministro de Materiales Incorporados

A1 Equipamiento electromecánico 9 3.542.298 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

A2 Materiales y Equipos Menores 9 915.858 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B Construcción, Montaje y Puesta en Servicio

B.1 Plataforma 1 601.482 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.2 Caminos y Accesos 2 70.395 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.3 Fundaciones 4 2.128.673 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.4 Infraestructuras 3 458.160 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.5 Montaje, Pruebas y Puesta en Servicio de Eq. Electromecánico 8 408.350 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.6 Montaje, Pruebas y Puesta en Servicio de Eq. menores 6 171.586 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.7 Montaje de Estructuras Metalicas y Accesorios 5 108.192 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

C Costos Indirectos

C.1 Ingeniería de Detalles 9 184.910 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

C.2 Instalaciones de Faena & Catering 14 473.621 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0

C.3 Administración de la Obra 13 986.709 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0

D Recargos del Contratista

D.1 Gastos Generales del Contratista 16 1.809.042 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0

D.2 Utilidades del Contratista 16 1.067.335 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0

E Costos del Dueño o Mandante

E.1 Administración del Proyecto 25 157.874 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0

E.2 Desarrollo de la Ingeniería Básica 9 924.549 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

E.3 Terrenos 2 68.982 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

E.4 Inspección Técnica de la Obra 16 956.800 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0

F Reacargos del Dueño o Mandante

F.1 Gastos Generales del Dueño o Mandante 16 78.937 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0

15.113.751

0 0 0

109.

043

109.

043

109.

043

109.

043

109.

043

109.

043

109.

043

143.

533

143.

533

766.

718

766.

718

800.

548

1.51

3.12

8

911.

647

1.43

7.21

5

1.61

1.57

3

1.66

2.61

7

1.66

2.61

7

461.

833

461.

833

411.

597

411.

597

411.

597

411.

597

360.

553 0 0 0 0 0 0 0 0

849.790

0 0 0

16.5

06

15.8

00

15.0

98

14.4

00

13.7

06

13.0

16

12.3

30

15.3

32

14.4

39

67.6

65

62.9

74

60.8

82

105.

919

58.3

31

83.3

61

83.8

88

76.7

11

66.9

32

15.8

91

13.2

05

9.38

8

7.02

1

4.66

8

2.32

7 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Tasa Mensual de Interes (equivalente a 10 % real anual) 0,565%

CARTA GANTT DE INTERESES - S/E SECCIONADORA - SOLUCIÓN N°1 EQUIPOS CONVENCIONAL AIS

Inversión Total

Intereses Intercalarios

Duración

[mes]Totales (USD)Ítem Descripción de la Actividad

Meses

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-00

3 Rev .A


74-83

-12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24


A1 Equipamiento electromecánico 8 6.678.498 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

A2 Materiales y Equipos Menores 8 264.455 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


B.1 Plataforma 1 360.391 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.2 Caminos y Accesos 2 70.395 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.3 Fundaciones 4 688.930 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.4 Infraestructuras 3 1.120.560 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.5 Montaje, Pruebas y Puesta en Servicio de Eq. Electromecánico 6 617.350 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.6 Montaje, Pruebas y Puesta en Servicio de Eq. menores 6 73.575 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.7 Montaje de Estructuras Metalicas y Accesorios 5 31.436 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

C Costos Indirectos

C.1 Ingeniería de Detalles 9 148.584 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

C.2 Instalaciones de Faena & Catering 11 296.264 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

C.3 Administración de la Obra 10 740.659 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


D.1 Gastos Generales del Contratista 13 1.330.932 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

D.2 Utilidades del Contratista 13 1.117.983 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


E.1 Administración del Proyecto 22 118.505 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

E.2 Desarrollo de la Ingeniería Básica 9 742.919 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

E.3 Terrenos 2 41.897 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

E.4 Inspección Técnica de la Obra 13 777.400 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


F.1 Gastos Generales del Dueño o Mandante 13 59.253 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1INT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0

15.279.985

0 0 0

87.9

33

87.9

33

87.9

33

87.9

33

87.9

33

87.9

33

87.9

33

108.

882

108.

882

1.14

2.50

1

1.14

2.50

1

1.16

9.43

4

1.63

9.08

8

1.27

8.69

7

1.42

7.99

5

1.80

7.80

2

1.91

0.69

4

1.04

2.82

5

480.

563

480.

563

462.

013

462.

013 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

939.832

0 0 0

13.3

11

12.7

42

12.1

75

11.6

13

11.0

53

10.4

96

9.94

3

11.6

30

10.9

53

100.

829

93.8

38

88.9

35

114.

736

81.8

16

82.8

27

94.1

02

88.1

57

41.9

81

16.5

35

13.7

40

10.5

38

7.88

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


Inversión Total


CARTA GANTT DE INTERESES - S/E SECCIONADORA - SOLUCIÓN N°2 GIS

Í tem Descripción de la ActividadDuración

[mes]Totales (USD)

Meses

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-00

3 Rev .A


75-83

-12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24


A1 Equipamiento electromecánico 6 6.352.548 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

A2 Materiales y Equipos Menores 6 559.682 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


B.1 Plataforma 1 484.703 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.2 Caminos y Accesos 2 50.635 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.3 Fundaciones 3 1.828.955 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.4 Infraestructuras 3 458.160 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.5 Montaje, Pruebas y Puesta en Servicio de Eq. Electromecánico 5 325.550 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.6 Montaje, Pruebas y Puesta en Servicio de Eq. menores 4 129.667 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B.7 Montaje de Estructuras Metalicas y Accesorios 5 95.502 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

C Costos Indirectos

C.1 Ingeniería de Detalles 5 164.566 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

C.2 Instalaciones de Faena & Catering 12 371.049 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

C.3 Administración de la Obra 11 843.293 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


D.1 Gastos Generales del Contratista 14 1.866.290 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

D.2 Utilidades del Contratista 14 1.217.754 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


E.1 Administración del Proyecto 23 134.927 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

E.2 Desarrollo de la Ingeniería Básica 9 771.405 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

E.3 Terrenos 2 55.862 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

E.4 Inspección Técnica de la Obra 14 837.200 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


F.1 Gastos Generales del Dueño o Mandante 14 67.463 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## ## 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

16.615.213

0 0 0

91.5

78

91.5

78

91.5

78

91.5

78

91.5

78

91.5

78

91.5

78

119.

509

119.

509 0

1.47

5.72

6

1.47

5.72

6

1.50

6.64

6

2.09

3.33

0

1.62

7.72

7

2.24

4.25

8

1.27

7.35

7

1.27

7.35

7

667.

705

495.

885

398.

358

398.

358 0

398.

358

398.

358 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

857.108

0 0 0

12.6

80

12.0

94

11.5

11

10.9

32

10.3

55

9.78

2

9.21

2

11.2

82

10.5

47

112.

229

103.

301

96.4

01

121.

417

84.7

29

103.

547

51.4

22

43.9

51

19.0

91

11.3

11

6.79

5

4.51

7

2.25

2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


Inversión Total


CARTA GANTT DE INTERESES - S/E SECCIONADORA - SOLUCIÓN N°3 HIBRIDA

Í tem Descripción de la ActividadDuración

[mes]Totales (USD)

Meses

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

76-83

ANEXO 4: DISPOSICIONES DE EQUIPOS DE PROYECTOS DE SOLUCIONES AIS, GIS E HIBRIDA

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

77-83

ANEXO 5: VALORES DE COSTOS DE SUMINISTRO Y CONSTRUCCIÓN

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

78-83

Proyecto :

EURO 710,0 CLP

DÓLAR 500,0 CLP

Descripción de la instalación: UF 23.000,0 CLP

S/E Seccionadora - Solución N°1 equipos convencional AIS Imprevistos 5%

Imprevistos

Item Descripción Unid. Cant.Costo Sum.

Unit.

Costo Sum.

Total.Costo Unitario Costo Total Costo (5%)

1 A COSTOS DIRECTOS (C.D.) 6.116.761 2.288.233 420.250 8.825.243

1 A1 Equipamiento Electromecánico 3.542.298 408.350 197.532 4.148.180

1 A1.1 Equipamiento Primario de 220 kV 2.672.946 279.900 147.642 3.100.489

1 A1.1.1 Interruptor de Poder tanque muerto de accionamiento monopolar c/u 9 130.000 1.170.000 13.000 117.000 64.350 1.351.350,00

1 A1.1.1 Desconectador sin puesta a tierra c/u 18 18.500 333.000 1.850 33.300 18.315 384.615,00

1 A1.1.2 Desconectador con puesta a tierra c/u 6 23.000 138.000 2.300 13.800 7.590 159.390,00

1 A1.1.3 Transformador de Potencial c/u 24 18.000 432.000 1.800 43.200 23.760 498.960,00

1 A1.1.4 Pararrayos c/u 18 26.000 468.000 1.650 29.700 24.885 522.585,00

1 A1.1.5 Aisladores de pedestal c/u 18 3.500 63.000 1.650 29.700 4.635 97.335,00

1 A1.1.6 Trampa de onda c/u 4 11.529 46.117 1.650 6.600 2.636 55.352,86

1 A1.1.7 Condensador de acoplamiento c/u 4 5.707 22.829 1.650 6.600 1.471 30.900,76

1 A1.2 Equipos de Control, Protección y Medida 535.400 80.300 30.785 646.485

1 A1.2.1 Armario de Control y Medidas c/u 6 13.150 78.900 3.700 22.200 5.055 106.155

1 A1.2.1 Armario de Control SS/AA c/u 1 12.500 12.500 2.000 2.000 725 15.225

1 A1.2.1 Armario de Protección Diferencial de Barras c/u 2 23.000 46.000 3.700 7.400 2.670 56.070

1 A1.2.1 Armario de Protección de Linea AT c/u 10 31.000 310.000 3.700 37.000 17.350 364.350

1 A1.2.1 Armario de Facturación c/u 4 12.000 48.000 2.000 8.000 2.800 58.800

1 A1.2.2 Armario de RTU, SCADA c/u 1 20.000 20.000 3.700 3.700 1.185 24.885,00

1 A1.2.3 SCADA Principal c/u 1 20.000 20.000 0 0 1.000 21.000

1 A1.3 Equipos de Comunicaciones 138.000 12.000 7.500 157.500

1 A1.3.5 Armario OPAT c/u 4 30.000 120.000 2.000 8.000 6.400 134.400,00

1 A1.3.6 Armario Telecomunicaciones Fibra Óptica c/u 2 9.000 18.000 2.000 4.000 1.100 23.100

1 A1.4 Servicios Auxiliares 195.952 36.150 11.605 243.707

1 A1.4.1 Tablero de SS/AA c.a. c/u 4 2.400 9.600 1.000 4.000 680 14.280

1 A1.4.2 Tablero de SS/AA c.c. c/u 4 3.000 12.000 1.000 4.000 800 16.800

1 A1.4.3 Banco de Baterías 125 V 150 Ah / 10 Horas c/u 2 23.000 46.000 2.300 4.600 2.530 53.130

1 A1.4.4 Cargadores de Baterías 125 V / 100 A c/u 2 5.800 11.600 1.500 3.000 730 15.330

1 A1.4.5 Inversores c/u 2 750 1.500 300 600 105 2.205

1 A1.4.6 Conversor 125/-48 Vcc, Teleco, c/u c/u 2 5.215 10.430 522 1.043 574 12.047,17

1 A1.4.7 Grupo de Emergencia 250 kVA c/u 1 73.013 73.013 7.301 7.301 4.016 84.330,21

1 A1.4.8 Transformador de SS/AA, 13,2/0,4 , 150 kVA c/u 1 8.058 8.058 806 806 443 9.306,99

1 A1.4.9 Equipos alimentación SS/AA gl 1 3.750 3.750 800 800 228 4.778

1 A1.4.10 Otros Equipamientos gl 1 20.000 20.000 10.000 10.000 1.500 31.500,00

1 A2 Materiales y Equipos Menores 915.858 279.778 59.782 1.255.418

1 A2.1 Malla puesta a tierra 63.400 15.784 3.959 83.143

1 A2.1.1 Largo m 122

1 A2.1.2 Ancho m 68

1 A2.1.3 Reticulado m 8

1 A2.1.4 Cable de Cu desnudo duro Nº 4/0 AWG, (7 Hebras). m 2.264 25 56.600 6 13.584 3.509 73.693

1 A2.1.5 Cable de Cu desnudo blando Nº 2/0 AWG, (19 Hebras). m 200 16 3.200 6 1.200 220 4.620

1 A2.1.6 Varios un 1 3.600 3.600 1.000 1.000 230 4.830

1 A2.2 Estructuras Metálicas kg c/u 324.576 108.192 21.638 454.406

1 A2.2.1 Pilar Marco de línea de 220 kV, 16,5 m 1 901 6 3 34.218 1 11.406 2.281 47.905

1 A2.2.4 Viga Marco de línea de 220 kV 16,5 m 905 6 3 16.290 1 5.430 1.086 22.806

1 A2.2.5 Extension pilar Marco Linea 220 kV, 16,5 m 333 6 3 5.994 1 1.998 400 8.392


1 A2.2.5 Viga Marco de línea de 220 kV para pilar de 24,5 m 1 505 6 3 27.090 1 9.030 1.806 37.926

1 A2.2.6 Extension pilar Marco Linea 220 kV para pilar de 24,5 m 160 6 3 2.880 1 960 192 4.032

1 A2.2.7 Deconectador de 220 kV 705 24 3 50.760 1 16.920 3.384 71.064

1 A2.2.8 Pararrayos de 220 kV 455 18 3 24.570 1 8.190 1.638 34.398

1 A2.2.9 TTPP de 220 kV 455 24 3 32.760 1 10.920 2.184 45.864

1 A2.2.10 Soporte aisladores de pedestal 220 kV 240 18 3 12.960 1 4.320 864 18.144

1 A2.2.11 Pilar Marco de barra de 220 kV 1 490 12 3 53.640 1 17.880 3.576 75.096

1 A2.2.12 Viga Marco de barra de 220 kV 960 6 3 17.280 1 5.760 1.152 24.192

1 A2.3 Materiales y Equipos Menores 527.882 155.802 34.184 717.868

1 A2.3.1 Cierro ACMAFOR 0 0 -

1 A2.3.2 Largo m 122 0 0 -

1 A2.3.3 Ancho m 68 0 0 -

1 A2.3.4 Cierro Metálico tipo ACMAFOR m 380 13 4.940 2 608 277 5.825

1 A2.3.5 Poste cierro metalico c/u 76 20 1.520 20 1.520 152 3.192

1 A2.3.6 Cierro Exterior 0 0 -

1 A2.3.7 Largo m 163 0 0 -

1 A2.3.8 Ancho m 92 0 0 -

1 A2.3.9 Cierro Bulldog m 510 25 12.750 2 918 683 14.351

1 A2.3.10 Fibra óptica monomodo 36 hilos m 250 13 3.250 2 400 183 3.833

1 A2.3.11 Cables de control y de fuerza m 27.000 13 351.000 2 43.200 19.710 413.910

1 A2.3.12 Conductor Flint para Barra y Conexionado m 1.856 4 6.496 8 14.848 1.067 22.411

1 A2.3.13 Conjuntos de aisladores 220 kV Suspención c/u 24 559 13.413 550 13.200 1.331 27.944

1 A2.3.14 Conjuntos de aisladores 220 kV Anclaje c/u 78 842 65.713 550 42.900 5.431 114.044

1 A2.3.15 Conectores c/u 276 50 13.800 8 2.208 800 16.808

1 A2.3.16 Material para iluminación gl 2 10.000 20.000 6.000 12.000 1.600 33.600

1 A2.3.17 Materiales para canalización gl 1 15.000 15.000 12.000 12.000 1.350 28.350

1 A2.3.18 Materiales globales gl 1 20.000 20.000 12.000 12.000 1.600 33.600

SOLUCIÓN N°1: EQUIPOS CONVENSIONAL AIS

COSTOS DE CAPITAL (CAPEX)

Suministro (USD)Montaje, OOCC y

Pruebas (USD) TOTAL COSTO

(USD)


SUBESTACIONES GIS

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

79-83

Proyecto :

EURO 710,0 CLP

DÓLAR 500,0 CLP


S/E Seccionadora - Solución N°1 equipos convencional AIS Imprevistos 5%

Imprevistos


Unit.

Costo Sum.


1 A3 Construcción, Montaje y Puesta en Servicio 1.658.605 1.600.105 162.935 3.421.645

1 A3.1 Plataforma m2 14.996 - 601.482 30.074 631.556

1 A3.1.1 Escarpe m3 900 0 12 10.797 540 11.337

1 A3.1.2 Excavación m3 4.499 0 98 440.882 22.044 462.927

1 A3.1.3 Relleno Suelo seleccionado compactado m3 4.499 0 25 112.470 5.624 118.094

1 A3.1.4 Gravilla superficial (Esp=0.15m) m3 1.244 0 30 37.332 1.867 39.199

1 A3.2 Caminos m 570 54.150 16.245 3.520 73.915

1 A3.2.1 Solera Tipo A m 1.140 10 11.400 3 3.420 741 15.561

1 A3.2.2 Carpeta de radado m3 171 250 42.750 75 12.825 2.779 58.354

1 A3.3 Fundaciones - 1.146.295 - 982.378 106.434 2.235.107

1 A3.3.1 Fundación Pilar Marco de Línea de 220 kV c/u 12 27.186 326.232 4.966 59.590 19.291 405.113

1 Excavación m3 35 14 490 60 2.100 130 2.720

1 Relleno m3 19 14 271 55 1.065 67 1.403

1 H10 m3 2 220 440 3 6 22 468

1 H25 m3 26 550 14.300 30 780 754 15.834

1 Enfierradura ton 850 12 10.200 1 850 553 11.603

1 Insertos metálicos (pernos de anclaje ∅ 1 " ) kg 165 9 1.485 1 165 83 1.733

1 Moldaje m2 12 0 0 0 -

1 Grout m3 0,015 0 0 0 -

1 A3.3.2 Fundación Pilar Marco de Barra de 220 kV c/u 12 4.656 55.872 722 8.666 3.227 67.765

1 Excavación m3 4,0 14 56 60 240 15 310,80

1 Relleno m3 3 14 42 55 165 10 217,35

1 H10 m3 0,4 220 88 3 1 4 93,66

1 H25 m3 4,2 550 2.310 30 126 122 2.557,80

1 Enfierradura kg 150 12 1.800 1 150 98 2.047,50

1 Insertos metálicos (pernos de anclaje ∅ 11/8 " ) kg 40 9 360 1 40 20 420,00

1 Moldaje m2 0 0 0 0 -

1 A3.3.3 Fundación Desconectador de 220 kV c/u 24 9.101 218.434 13.647 327.535 27.298 573.267

1 Excavación m3 18,30 14 256 60 1.098 68

1 Relleno m3 3,30 14 46 55 182 11

1 H10 m3 1,50 220 330 55 83 21

1 H25 m3 6,30 550 3.465 3 19 174

1 Enfierradura kg 408 12 4.896 30 12.240 857

1 Insertos metálicos (pernos de anclaje ∅ 1 " ) kg 12 9 108 1 12 6

1 Moldaje m2 14,4 0 1 14 1

1 A3.3.4 Fundación Pararrayos de 220 kV c/u 18 4.101 73.812 6.289 113.198 9.350 196.360

1 Excavación m3 1,76 14 25 60 106 7

1 Relleno m3 1,50 14 21 55 83 5

1 H10 m3 0,50 220 110 55 28 7

1 H25 m3 2,70 550 1.485 3 8 75

1 Enfierradura kg 202,00 12 2.424 30 6.060 424


1 Moldaje m2 1,1 0 1 1 0

1 A3.3.6 Fundación Interruptor de poder 220 kV (tanque muerto) c/u 9 12.458 112.119 17.803 160.230 13.617 285.967

1 Excavación m3 18,96 14 265 60 1.138 70

1 Relleno m3 3,96 14 55 55 218 14

1 H10 m3 0,96 220 211 55 53 13

1 H25 m3 10 550 5.280 3 29 265

1 Enfierradura kg 545 12 6.538 30 16.344 1.144


1 Moldaje m2 10,4 0 1 10 1

1 A3.3.9 Fundación TTPP de 220 kV c/u 24 3.557 85.359 5.478 131.463 10.841 227.663

1 Excavación m3 1,76 14 25 60 106 7

1 Relleno m3 1,50 14 21 55 83 5

1 H10 m3 0,50 220 110 55 28 7

1 H25 m3 2,30 550 1.265 3 7 64

1 Enfierradura kg 175 12 2.100 30 5.250 368


1 Moldaje m2 1,1 0 1 1 0

1 A3.3.10 Aislador de Pedestal 220 kV c/u 18 3.627 65.278 6.335 114.027 8.965 188.270

1 Excavación m3 3,70 14 52 60 222 14

1 Relleno m3 3,30 14 46 55 182 11

1 H10 m3 0,26 220 57 55 14 4

1 H25 m3 1,95 550 1.073 3 6 54

1 Enfierradura ton 196,90 12 2.363 30 5.907 413


1 A3.3.11 Canaleta Cables 220 kV (Control, fuerza) de 800x800 mm m 347 603 209.189 195 67.668 13.843 290.700

1 Excavación m3 1,90 14 27 60 114 7

1 Relleno m3 0,80 14 11 55 44 3

1 H10 m3 0,08 220 18 3 0 1

1 H25 m3 0,56 550 307 30 17 16

1 Enfierradura kg 20 12 240 1 20 13

1 A3.4 Infraestructuras m2 c/u 458.160 - 22.908 481.068

1 A3.4.1 Sala Eléctrica Prefabricada (14x9 m2) m2 126 2.760 347.760 - 17.388 365.148

1 A3.4.2 Caseta de control (5x4 m2) m2 60 1.840 110.400 - 5.520 115.920





(USD)


SUBESTACIONES GIS

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

80-83

Proyecto :

EURO 710,0 CLP

DÓLAR 500,0 CLP


S/E Seccionadora - Solución N°2 GIS Imprevistos 5%

Imprevistos


Unit.

Costo Sum.





1 A1.1.1 Pararrayos c/u 18 26.000 468.000 1.650 29.700 24.885 522.585,00

1 A1.1.2 Trampa de onda c/u 4 11.529 46.117 1.650 6.600 2.636 55.352,86

1 A1.1.3 Condensador de acoplamiento c/u 4 5.707 22.829 1.650 6.600 1.471 30.900,76

1 A1.1.4 Gas Insulator Substation GIS, (con ducto barra) confg. Interruptor y medioDiagonal 3 1.761.000 5.283.000 150.000 450.000 286.650 6.019.650,00










1 A1.3.5 Armario OPAT c/u 4 30.000 120.000 2.000 8.000 6.400 134.400,00







1 A1.4.5 Inversores c/u 2 750 1.500 300 600 105 2.205






1 A2 Materiales y Equipos Menores 264.455 105.011 18.473 387.939


1 A2.1.1 Largo m 58

1 A2.1.2 Ancho m 68



1 A2.1.5 Cable de Cu desnudo blando Nº 2/0 AWG, (19 Hebras). m 50 16 800 6 300 55 1.155

1 A2.1.6 Varios un 1 3.600 3.600 1.000 1.000 230 4.830



1 A2.2.4 Viga Marco de línea de 220 kV 16,5 m 905 4 3 10.860 1 3.620 724 15.204



1 A2.2.5 Viga Marco de línea de 220 kV para pilar de 24,5 m 1 505 2 3 9.030 1 3.010 602 12.642

1 A2.2.6 Extension pilar Marco Linea 220 kV para pilar de 24,5 m 160 2 3 960 1 320 64 1.344



1 A2.3.1 Largo m 58 0 0 -

1 A2.3.2 Ancho m 68 0 0 -



1 A2.3.5 Largo m 99 0 0 -

1 A2.3.6 Ancho m 92 0 0 -




1 A2.3.10 Conductor Flint para Barra y Conexionado m 180 4 630 8 1.440 104 2.174



1 A2.3.13 Conectores c/u 78 50 3.900 8 624 226 4.750

1 A2.3.14 Material para iluminación gl 1 10.000 10.000 6.000 6.000 800 16.800

1 A2.3.15 Materiales para canalización gl 1 15.000 15.000 12.000 12.000 1.350 28.350





SUBESTACIONES GIS



(USD)

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

81-83

Proyecto :

EURO 710,0 CLP

DÓLAR 500,0 CLP


S/E Seccionadora - Solución N°2 GIS Imprevistos 5%

Imprevistos


Unit.

Costo Sum.



1 A3 Construcción, Montaje y Puesta en Servicio 1.648.013 592.263 112.014 2.352.290

1 A3.1 Plataforma m2 9.108 - 360.391 18.020 378.411

1 A3.1.1 Escarpe m3 546 0 12 6.558 328 6.886

1 A3.1.2 Excavación m3 2.732 0 98 267.775 13.389 281.164


1 A3.1.4 Gravilla superficial (Esp=0.15m) m3 592 0 30 17.748 887 18.635

1 A3.2 Caminos m 570 54.150 16.245 3.520 73.915

1 A3.2.1 Solera Tipo A m 1.140 10 11.400 3 3.420 741 15.561


1 A3.3 Fundaciones - 473.303 - 215.627 34.447 723.377


1 Excavación m3 35 14 490 60 2.100 130 2.720

1 Relleno m3 19 14 271 55 1.065 67 1.403

1 H10 m3 2 220 440 3 6 22 468

1 H25 m3 26 550 14.300 30 780 754 15.834



1 Moldaje m2 12 0 0 0 -

1 Grout m3 0,015 0 0 0 -


1 Excavación m3 1,76 14 25 60 106 7

1 Relleno m3 1,50 14 21 55 83 5

1 H10 m3 0,50 220 110 55 28 7

1 H25 m3 2,70 550 1.485 3 8 75

1 Enfierradura kg 202,00 12 2.424 30 6.060 424


1 Moldaje m2 1,1 0 1 1 0


1 Excavación m3 1,90 14 27 60 114 7

1 Relleno m3 0,80 14 11 55 44 3

1 H10 m3 0,08 220 18 3 0 1

1 H25 m3 0,56 550 307 30 17 16


1 A3.4 Infraestructuras m2 c/u 1.120.560 - 56.028 1.176.588


1 A3.4.2 Sala GIS m2 240 3.220 772.800 - 38.640 811.440




SUBESTACIONES GIS



(USD)

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

82-83

Proyecto :

EURO 710,0 CLP

DÓLAR 500,0 CLP


S/E Seccionadora - Solución N°3 Hibrida Imprevistos 5%

Imprevistos


Unit.

Costo Sum.





1 A1.1.1 Equipo GIS intemperie 220 kV bahía 9 479.250 4.313.250 7.500 67.500 219.038 4.599.788

1 A1.1.2 Desconectador con puesta a tierra c/u 6 23.000 138.000 2.300 13.800 7.590 159.390

1 A1.1.3 Transformador de Potencial c/u 24 18.000 432.000 1.800 43.200 23.760 498.960

1 A1.1.4 Pararrayos c/u 18 26.000 468.000 1.650 29.700 24.885 522.585

1 A1.1.5 Aisladores de pedestal c/u 18 3.500 63.000 1.650 29.700 4.635 97.335

1 A1.1.6 Trampa de onda c/u 4 11.529 46.117 1.650 6.600 2.636 55.353

1 A1.1.7 Condensador de acoplamiento c/u 4 5.707 22.829 1.650 6.600 1.471 30.901










1 A1.3.5 Armario OPAT c/u 4 30.000 120.000 2.000 8.000 6.400 134.400,00







1 A1.4.5 Inversores c/u 2 750 1.500 300 600 105 2.205






1 A2 Materiales y Equipos Menores 559.682 225.169 39.243 824.094


1 A2.1.1 Largo m 91

1 A2.1.2 Ancho m 68



1 A2.1.5 Cable de Cu desnudo blando Nº 2/0 AWG, (19 Hebras). m 100 16 1.600 6 600 110 2.310

1 A2.1.6 Varios un 1 3.600 3.600 1.000 1.000 230 4.830



1 A2.2.4 Viga Marco de línea de 220 kV 16,5 m 905 6 3 16.290 1 5.430 1.086 22.806



1 A2.2.5 Viga Marco de línea de 220 kV para pilar de 24,5 m 1 505 6 3 27.090 1 9.030 1.806 37.926

1 A2.2.6 Extension pilar Marco Linea 220 kV para pilar de 24,5 m 160 6 3 2.880 1 960 192 4.032

1 A2.2.7 Deconectador de 220 kV 705 6 3 12.690 1 4.230 846 17.766


1 A2.2.9 TTPP de 220 kV 455 24 3 32.760 1 10.920 2.184 45.864

1 A2.2.10 Soporte aisladores de pedestal 220 kV 240 18 3 12.960 1 4.320 864 18.144

1 A2.2.11 Pilar Marco de barra de 220 kV 1 490 12 3 53.640 1 17.880 3.576 75.096

1 A2.2.12 Viga Marco de barra de 220 kV 960 6 3 17.280 1 5.760 1.152 24.192


1 A2.3.1 Largo m 91 0 0 -

1 A2.3.2 Ancho m 68 0 0 -



1 A2.3.5 Largo m 132 0 0 -

1 A2.3.6 Ancho m 92 0 0 -




1 A2.3.10 Conductor Flint para Barra y Conexionado m 1.784 4 6.244 8 14.272 1.026 21.542



1 A2.3.13 Conectores c/u 249 50 12.450 8 1.992 722 15.164

1 A2.3.14 Material para iluminación gl 2 10.000 20.000 6.000 12.000 1.600 33.600

1 A2.3.15 Materiales de canalización gl 1 15.000 15.000 12.000 12.000 1.350 28.350





SUBESTACIONES GIS



(USD)

CN

E ––R




IS D

T2215

-DT

G-003 R


bre de 2013

83-83

Proyecto :

EURO 710,0 CLP

DÓLAR 500,0 CLP


S/E Seccionadora - Solución N°3 Hibrida Imprevistos 5%

Imprevistos


Unit.

Costo Sum.



1 A3 Construcción, Montaje y Puesta en Servicio 1.500.069 1.322.384 141.123 2.963.576

1 A3.1 Plataforma m2 12.144 - 484.703 24.235 508.938

1 A3.1.1 Escarpe m3 729 0 12 8.744 437 9.181

1 A3.1.2 Excavación m3 3.643 0 98 357.034 17.852 374.885


1 A3.1.4 Gravilla superficial (Esp=0.15m) m3 928 0 30 27.846 1.392 29.238

1 A3.2 Caminos m 410 38.950 11.685 2.532 53.167

1 A3.2.1 Solera Tipo A m 820 10 8.200 3 2.460 533 11.193


1 A3.3 Fundaciones - 1.002.959 - 825.996 91.448 1.920.403


1 Excavación m3 35 14 490 60 2.100 130 2.720

1 Relleno m3 19 14 271 55 1.065 67 1.403

1 H10 m3 2 220 440 3 6 22 468

1 H25 m3 26 550 14.300 30 780 754 15.834



1 Moldaje m2 12 0 0 0 -

1 Grout m3 0,015 0 0 0 -

1 A3.3.2 Fundación Pilar Marco de Barra de 220 kV c/u 12 4.656 55.872 722 8.666 3.227 67.765

1 Excavación m3 4,0 14 56 60 240 15 310,80

1 Relleno m3 3 14 42 55 165 10 217,35

1 H10 m3 0,4 220 88 3 1 4 93,66

1 H25 m3 4,2 550 2.310 30 126 122 2.557,80

1 Enfierradura kg 150 12 1.800 1 150 98 2.047,50

1 Insertos metálicos (pernos de anclaje ∅ 11/8 " ) kg 40 9 360 1 40 20 420,00

1 Moldaje m2 0 0 0 0 -

1 A3.3.3 Fundación Desconectador de 220 kV c/u 6 9.101 54.608 13.647 81.884 6.825 143.317

1 Excavación m3 18,30 14 256 60 1.098 68

1 Relleno m3 3,30 14 46 55 182 11

1 H10 m3 1,50 220 330 55 83 21

1 H25 m3 6,30 550 3.465 3 19 174

1 Enfierradura kg 408 12 4.896 30 12.240 857


1 Moldaje m2 14,4 0 1 14 1


1 Excavación m3 1,76 14 25 60 106 7

1 Relleno m3 1,50 14 21 55 83 5

1 H10 m3 0,50 220 110 55 28 7

1 H25 m3 2,70 550 1.485 3 8 75

1 Enfierradura kg 202,00 12 2.424 30 6.060 424


1 Moldaje m2 1,1 0 1 1 0

1 A3.3.5 Fundación Equipo PASS c/u 9 20.763 186.865 29.672 267.050 22.696 476.611

1 Excavación m3 31,60 14 442 60 1.896 117

1 Relleno m3 6,60 14 92 55 363 23

1 H10 m3 1,60 220 352 55 88 22

1 H25 m3 16 550 8.800 3 48 442

1 Enfierradura kg 908 12 10.896 30 27.240 1.907


1 Moldaje m2 17,3 0 1 17 1

1 A3.3.8 Fundación TTPP de 220 kV c/u 24 3.557 85.359 5.478 131.463 10.841 227.663

1 Excavación m3 1,76 14 25 60 106 7

1 Relleno m3 1,50 14 21 55 83 5

1 H10 m3 0,50 220 110 55 28 7

1 H25 m3 2,30 550 1.265 3 7 64

1 Enfierradura kg 175 12 2.100 30 5.250 368


1 Moldaje m2 1,1 0 1 1 0

1 A3.3.9 Aislador de Pedestal 220 kV c/u 18 3.627 65.278 6.335 114.027 8.965 188.270

1 Excavación m3 3,70 14 52 60 222 14

1 Relleno m3 3,30 14 46 55 182 11

1 H10 m3 0,26 220 57 55 14 4

1 H25 m3 1,95 550 1.073 3 6 54

1 Enfierradura ton 196,90 12 2.363 30 5.907 413



1 Excavación m3 1,90 14 27 60 114 7

1 Relleno m3 0,80 14 11 55 44 3

1 H10 m3 0,08 220 18 3 0 1

1 H25 m3 0,56 550 307 30 17 16


1 A3.4 Infraestructuras m2 c/u 458.160 - 22.908 481.068


1 A3.4.2 Caseta de control (5x4 m2) m2 60 1.840 110.400 - 5.520 115.920




SUBESTACIONES GIS



(USD)

REVISIÓN DE LA TECNOLOGÍA Y VALORIZACIÓN …dataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE/Informe...

Documents

Transcript of REVISIÓN DE LA TECNOLOGÍA Y VALORIZACIÓN …dataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE/Informe...