7. Análisis del Sistema de Potencia

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LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A. Estudio Definitivo ESTUDIO DEFINITIVO E INGENIERÍA A NIVEL DE EJECUCIÓN LT 138 kV SE SANTIAGO DE CAO – NUEVA SE MALABRIGO EXPEDIENTE TÉCNICO VOLUMEN 04 ANALISIS DEL SISTEMA DE POTENCIA ÍNDICE 1. INTRODUCCION 2. OBJETIVOS 3. PERIODO DE ESTUDIO 4. HERRAMIENTA COMPUTACIONAL 5. MODELO DEL EQUIVALENTE DE RED EMPLEADO 6. DEMANDA EN EL AREA DE INFLUENCIA 7. MODELAMIENTO DE LA RED 8. METODOLOGIA 9. PARÁMETROS ELÉCTRICOS 10. CRITERIOS DE EVALUACIÓN TÉCNICA 11. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS 12. CONCLUSIONES ANEXOS: Anexo N° 1: Plan de Obras - COES Anexo N° 2: Alternativa 01 Anexo N° 3: Alternativa 02 Anexo N° 4: Alternativa 03 Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

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ESTUDIO DEFINITIVO E INGENIERÍA A NIVEL DE EJECUCIÓN LT 138 kV SE SANTIAGO DE CAO – NUEVA SE MALABRIGO

EXPEDIENTE TÉCNICO

VOLUMEN 04

ANALISIS DEL SISTEMA DE POTENCIA

ÍNDICE

1. INTRODUCCION2. OBJETIVOS3. PERIODO DE ESTUDIO4. HERRAMIENTA COMPUTACIONAL5. MODELO DEL EQUIVALENTE DE RED EMPLEADO6. DEMANDA EN EL AREA DE INFLUENCIA7. MODELAMIENTO DE LA RED8. METODOLOGIA9. PARÁMETROS ELÉCTRICOS10. CRITERIOS DE EVALUACIÓN TÉCNICA11. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS12. CONCLUSIONESANEXOS:

Anexo N° 1: Plan de Obras - COES

Anexo N° 2: Alternativa 01

Anexo N° 3: Alternativa 02

Anexo N° 4: Alternativa 03

Anexo N° 5: Cortocircuito

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1. INTRODUCCION

Dentro de los proyectos de Hidrandina se encuentra reemplazar el transformador de la

S.E. Malabrigo por una de mayor capacidad, este hecho motiva el presente estudio. Se

ha de instalar la Nueva subestación Malabrigo que se conectará a la subestación de

Malabrigo existente mediante una línea de pequeña longitud, aproximadamente 1 km y

por otro lado la instalación de una nueva línea de 40 km de longitud en 138 KV que

conectará la subestación de Santiago de Cao con la Nueva subestación Malabrigo.

El área de influencia para el análisis del proyecto involucra a la subestación de

Santiago de Cao que se encuentra conectada al anillo de la subestación en 138KV de

la subestación Trujillo norte. El anillo en 138KV y la barra de 220KV se conectan

mediante dos transformadores trifásicos. Además en el anillo de S.E. Trujillo Norte se

encuentra conectado el SVC de Trujillo que tiene como función mantener la tensión del

anillo a su tensión nominal o a 1.0 p.u.

Las líneas dentro de nuestra área de estudio están básicamente en media tensión a

excepción de la línea en 138KV Santiago de Cao – Nueva S.E. Malabrigo el resto de

las líneas están en 34.5KV.

No se considera la entrada del generador eólico Malabrigo de 20MVA, por no tener

certeza sobre la fecha de su instalación y conexión al SEIN.

Los centros de generación dentro del área de influencia está conformado básicamente

por la central térmica de Trujillo que es encendida solo si se requiere pues la potencia

eléctrica es suministrada principalmente por la red.

Se debe mencionar que parte de la demanda de potencia en esta zona es auto

satisfecha por las propias industrias existentes en la zona y el resto es proporcionada

por la red, Las centrales existentes en el área de influencia del proyecto son la Central

Casa Grande, Central Cartavio, Central Trupal y la Central Eólica Malabrigo.

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2. OBJETIVOS

El estudio de pre operatividad presente tiene los siguientes objetivos principales:

Analizar la operación del sistema vinculado a la S.E. Malabrigo en estado

estacionario para asegurar la calidad del servicio en relación a los niveles de

tensión en las principales barras del sistema y de los niveles de carga en las

líneas de transmisión y transformadores ante la presencia de los nuevos

equipamientos del presente proyecto.

Analizar la operación del sistema vinculado a la S.E. Malabrigo en estado

estacionario en escenarios de sensibilidad, con el fin de determinar la relevancia

de las líneas LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan y LT 34.5 Santiago de Cao – Paijan.

Analizar los niveles de corriente de falla ante cortocircuitos en las barras de las

subestaciones y asegurar que los equipos de interrupción existentes y previstos en

la zona cercana al proyecto tengan la capacidad suficiente para soportar esta

exigencia.

3. PERIODO DE ESTUDIO

Se ha previsto que la línea en 138kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo y la

Nueva SE Malabrigo, entrarán en operación el primer semestre del año 2011. Razón

por lo cual se establece que el periodo de análisis comprenderá desde el año 2011

hasta el año 2030. En este informe se analizará los años 2011 hasta el año 2019 y los

años 2023, 2027 y 2030, con el fin de fijar el equipamiento que haga viable la

operación del sistema vinculado a la nueva S.E. Malabrigo hasta el año final del

horizonte de estudio.

4. HERRAMIENTA COMPUTACIONAL

Todos los cuadros de resultados numéricos y gráficos mostrados en el presente

Estudio, han sido obtenidos utilizando el programa computacional DIgSILENT Power

Factory 14.0.

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5. MODELO DEL EQUIVALENTE DE RED EMPLEADO

Con la finalidad de calcular un equivalente de red en la barra de 138 kV de la S.E.

Trujillo Norte, se ha calculado la corriente de cortocircuito Trifásico e impedancias de

secuencia en esta barra.

Debido a que el ultimo plan de obras emitido por el COES muestra los proyectos de

generación, transmisión y grandes demandas, que tienen previsto ingresar hasta el

año 2015, el equivalente de red ha sido obtenido para este año, considerando los

proyectos que figuran en el plan de obras del COES. Este equivalente de red reflejará

el máximo aporte de corriente de cortocircuito que proporcionaría el SEIN.

En el Anexo 01 se muestra la el plan de obras elaborado por el COES, en el cual se

ha considerado el ingreso de las líneas en 500 kV que llegaran a la S.E. Trujillo.

Los parámetros del equivalente de Red son los siguientes:

Scc3f (MVA) 1570.09Icc3f (kA) 6.569Scc1f (MVA) 646.71Icc1f (kA) 8.117

Ro (ohm) 0.276 R1(ohm) 0.838 R2(ohm) 0.93Xo (ohm) 5.45 X1(ohm) 13.316 X2(ohm) 13.561Zo (ohm) 5.457 Z1(ohm) 13.342 Z2(ohm) 13.593

SEC. CERO SEC. POSITIVA SEC. NEGATIVA

R/X 0.06293181Z2/Z1 1.01881277Xo/X1 0.40928207Ro/Xo 0.0506422

6. DEMANDA EN EL AREA DE INFLUENCIA

Primero veamos una tabla donde se muestran algunos los proyectos futuros respecto a

repotenciación de transformadores de subestaciones en el área de influencia del

presente estudio y que tienen planeado ser ejecutados en la zona por Hidrandina.

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N° UNID. FECHA1 20101 20101 20181 20181 20181 2017

* De acuerdo a Estudio de tarifas de SST y SCT, la fecha de puesta en servicio corresponde a dicho estudio** Obras proyectadas a futuro incluidas en el Estudio de tarifas SSt y SCT.

Cambios de unidades de transformación en subestaciones del Valle Chicama

Casagrande 2**Paijan**

Ampliacion Transf. 50 MVA 138/10 KVAmpliacion Transf. 8/10 MVA 34.5/10 KVAmpliacion Transf. 30/30/10 MVA 138/60/13.8 KVAmpliacion Transf. 9/5/4 MVA 60/34.5/10 KVAmpliacion Transf. 15 MVA 60/13.8 KVAmpliacion Transf. 5 MVA 34.5/10 KV

SUBESTACION MODIFICACIONMalabrigo*Casagrande 1Santiago de Cao**Casagrande 1**

De la tabla mostrada se ha considerado la ampliación, en la subestación de

Casagrande 1, del transformador el cual tendrá una nueva potencia de 8/10 MVA en

34.5/10KV, debido a que es un proyecto definido para el corto plazo.

Con respecto a la demanda mencionaremos que se ha realizado un estudio de

mercado por parte de la consultora para determinar una demanda real para el año

base de nuestro estudio, contrastarla con la información proporcionada por Hidrandina

y establecer la proyección de demanda en el área de influencia del presente estudio.

Se ha tomado como año base el 2010 y de ahí se realiza la proyección de la demanda

hasta el año 2030, los datos de demanda utilizados para hacer los flujos de potencia y

otros cálculos son los de demanda con proyección moderada o media es decir no se

ha utilizado ni la demanda de los escenarios pesimistas ni los escenarios optimistas.

Para hallar los factores de potencia de las cargas equivalentes que sirven para

modelar las cargas reales se han tomado como referencia los datos de las mediciones

de los alimentadores por unidad de negocio de todos los meses del año 2009 y del

2010 hasta el mes de mayo.

Con ello se ha realizado un estimado de los factores de potencia equivalentes de las

correspondientes cargas en el modelo unifilar de la red eléctrica de de Hidrandina en

área de interés, que hemos modelado para poder realizar un análisis adecuado.

Mostramos los factores de potencia utilizados en el estudio así como la proyección de

la demanda de las cargas del sistema unifilar modelado.

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0.95430043 0.960.95430043 0.960.95430043 10.95430043 0.860928270.95430043 0.939990060.95430043 0.960.90898129 0.960.95430043 0.931116170.95430043 0.960.954300430.954300430.954300430.954300430.954300430.954300430.954300430.954300430.954300430.954300430.954300430.954300430.95430043

Lod Pesqueras

Lod CasaGrande 1Lod CasaGrande 2Lod ChavimochicLod Destileras UnidasLod Paijan

Cargas de las demas S.E.Facto depotencia

Lod FabricaLod AgroIndustriaLod Cartavio

SAENZ PEÑASEDALIB S.A.SEDALIP

Facto depotencia

Cargas de la S.E. Malabrigo

PESQUERA INDUSTRIALPESQUERA INDUSTRIAL EL ANGELPESQUERA INDUSTRIAL MALABRIGOPESQUERA TASAPJ0113

NUEVO MALABRIGO (pueblo)PESQUERA ALEXANDRAPESQUERA EXALMARPESQUERA HAYDUK S.A.PESQUERA IND. PACIFICO CENTRO

Lod Stgo CaoMALABRIGO (pueblo)Malabrigo ANs234

J. OLAYA 2LIMA 2LIMA 4

ALBERGUE BUEN ABRIGOCOPEINCAHARINAS ESPECIALES

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ESCENARIO MEDIODescripción / años 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Demanda a entrar en Digsilent 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020ALBERGUE BUEN ABRIGO 0.0535 0.0546 0.0560 0.0574 0.0619 0.0636 0.0650 0.06657 0.06815 0.06981 0.07154COPEINCA 1.2431 1.2680 1.3003 1.3341 1.4389 1.4771 1.5110 1.54658 1.58331 1.62186 1.66208HARINAS ESPECIALES 0.4813 0.4909 0.5034 0.5165 0.5571 0.5718 0.5850 0.59876 0.61298 0.62791 0.64347J. OLAYA 2 0.0846 0.0863 0.0885 0.0908 0.0979 0.1005 0.1028 0.10523 0.10773 0.11035 0.11309LIMA 2 0.1219 0.1243 0.1275 0.1308 0.1411 0.1448 0.1481 0.15163 0.15523 0.15901 0.16295LIMA 4 0.0591 0.0603 0.0619 0.0635 0.0685 0.0703 0.0719 0.07358 0.07533 0.07716 0.07907Lod Fabrica 6.8355 6.8550 6.8764 6.8983 6.9207 6.9438 6.9674 6.99154 7.01633 7.04173 7.06778Lod AgroIndustria 13.5664 14.1250 14.1250 14.1250 14.1250 14.1250 14.7900 14.79000 14.79000 14.79000 14.79000Lod Cartavio 2.3964 2.4700 2.5935 2.7232 2.8593 2.9880 3.1225 3.26297 3.40981 3.56325 3.72360Lod CasaGrande 1 1.6424 1.7259 1.8309 1.9406 2.1069 2.2782 2.4547 2.58491 2.72075 2.86237 3.00999Lod CasaGrande 2 4.6760 4.8332 5.0930 5.3636 5.6453 5.9385 6.2438 6.56142 6.89197 7.23586 7.59765Lod Chavimochic 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.1184 0.2368 0.3395 0.33948 0.33948 0.33948 0.33948Lod Destileras Unidas 0.6650 0.6650 0.6650 0.6650 0.6650 0.6650 0.7648 0.76475 0.76475 0.76475 0.76475Lod Paijan 1.9364 2.1544 2.2552 2.3799 2.6486 3.1262 3.4160 3.53096 3.67301 3.79743 3.95097Lod Pesqueras 0.0000 13.3200 14.6700 14.6700 14.6700 15.3000 18.4500 19.80000 19.80000 19.80000 19.80000Lod Stgo Cao 11.4000 11.4000 11.4000 11.4000 11.4267 11.4400 11.4533 11.45334 11.45334 11.45334 11.45334MALABRIGO (pueblo) 0.0245 0.0250 0.0256 0.0263 0.0284 0.0291 0.0298 0.03048 0.03120 0.03196 0.03275Malabrigo ANs234 * 7.9804 8.1399 8.3476 8.5644 9.2370 9.4821 9.7002 9.92843 10.16416 10.41167 10.66983NUEVO MALABRIGO (pueblo) 0.0079 0.0080 0.0082 0.0085 0.0091 0.0094 0.0096 0.00981 0.01004 0.01029 0.01054PESQUERA ALEXANDRA 1.1360 1.1587 1.1883 1.2191 1.3149 1.3498 1.3808 1.41331 1.44687 1.48210 1.51885PESQUERA EXALMAR 0.8570 0.8741 0.8964 0.9197 0.9919 1.0182 1.0416 1.06614 1.09146 1.11804 1.14576PESQUERA HAYDUK S.A. 1.7094 1.7436 1.7881 1.8345 1.9786 2.0311 2.0778 2.12668 2.17717 2.23019 2.28549PESQUERA IND. PACIFICO CENTRO 0.0934 0.0953 0.0977 0.1003 0.1081 0.1110 0.1136 0.11624 0.11900 0.12190 0.12492PESQUERA INDUSTRIAL 0.0148 0.0151 0.0155 0.0159 0.0172 0.0176 0.0180 0.01845 0.01889 0.01935 0.01983PESQUERA INDUSTRIAL EL ANGEL 1.2313 1.2559 1.2879 1.3214 1.4252 1.4630 1.4966 1.53184 1.56821 1.60640 1.64623PESQUERA INDUSTRIAL MALABRIGO 0.2209 0.2253 0.2311 0.2371 0.2557 0.2625 0.2685 0.27481 0.28133 0.28818 0.29533PESQUERA TASA 0.1907 0.1945 0.1995 0.2046 0.2207 0.2266 0.2318 0.23724 0.24287 0.24878 0.25495PJ0113 0.6429 0.6558 0.6725 0.6900 0.7441 0.7639 0.7815 0.79985 0.81884 0.83878 0.85958SAENZ PEÑA 0.0345 0.0352 0.0361 0.0371 0.0400 0.0410 0.0420 0.04296 0.04398 0.04505 0.04617SEDALIB S.A. 0.0181 0.0185 0.0190 0.0195 0.0210 0.0216 0.0221 0.02257 0.02311 0.02367 0.02426SEDALIP 0.0927 0.0945 0.0969 0.0994 0.1072 0.1101 0.1126 0.11528 0.11801 0.12089 0.12388Carga total solo de la S.E. Malabrigo 8.3177 8.4839 8.7004 8.9263 9.6273 9.8828 10.1102 10.34801 10.59370 10.85167 11.12074* Malabrigo ANs234 representa la suma de la demanda de los alimetadores 2, 3 y 4 de Malabrigo

POTENCIA EN MW CONSIDERANDO FACTOR DE SIMULTANEIDAD

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ESCENARIO MEDIODescripción / años 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20Demanda a entrar en Digsilent 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030ALBERGUE BUEN ABRIGO 0.07303 0.07459 0.07623 0.07793 0.07972 0.08125 0.08286 0.08454 0.08630 0.08814COPEINCA 1.69679 1.73296 1.77105 1.81066 1.85225 1.88779 1.92514 1.96429 2.00507 2.04794HARINAS ESPECIALES 0.65691 0.67092 0.68567 0.70100 0.71710 0.73086 0.74532 0.76048 0.77627 0.79286J. OLAYA 2 0.11545 0.11791 0.12050 0.12320 0.12603 0.12845 0.13099 0.13365 0.13643 0.13934LIMA 2 0.16635 0.16990 0.17363 0.17752 0.18160 0.18508 0.18874 0.19258 0.19658 0.20078LIMA 4 0.08073 0.08245 0.08426 0.08614 0.08812 0.08981 0.09159 0.09345 0.09539 0.09743Lod Fabrica 7.09447 7.12183 7.14988 7.17863 7.20809 7.23829 7.26925 7.30098 7.33351 7.36685Lod AgroIndustria 15.58800 15.58800 15.58800 15.58800 15.58800 16.54560 16.54560 16.54560 16.54560 16.54560Lod Cartavio 3.89116 4.06626 4.24924 4.44046 4.64028 4.84909 5.06730 5.29533 5.53362 5.78263Lod CasaGrande 1 3.16382 3.32406 3.49095 3.66472 3.84021 4.02447 4.21794 4.42109 4.63439 4.85837Lod CasaGrande 2 7.97754 8.37641 8.79523 9.23499 9.69674 10.18158 10.69066 11.22519 11.78645 12.37578Lod Chavimochic 0.33948 0.33948 0.33948 0.33948 0.33948 0.33948 0.33948 0.33948 0.33948 0.33948Lod Destileras Unidas 0.87946 0.87946 0.87946 0.87946 0.87946 0.87946 0.87946 0.87946 0.87946 0.87946Lod Paijan 4.07949 4.18591 4.32180 4.43550 4.57918 4.70557 4.83519 4.93961 5.07510 5.21403Lod Pesqueras 22.95000 23.40000 23.40000 23.40000 23.40000 25.65000 25.65000 25.65000 25.65000 25.65000Lod Stgo Cao 11.45334 13.16334 13.16334 13.16334 13.16334 13.16334 13.16334 13.16334 13.16334 13.16334MALABRIGO (pueblo) 0.03344 0.03415 0.03490 0.03568 0.03650 0.03720 0.03794 0.03871 0.03951 0.04036Malabrigo ANs234 * 10.89267 11.12490 11.36944 11.62370 11.89066 12.11885 12.35857 12.60995 12.87174 13.14690NUEVO MALABRIGO (pueblo) 0.01076 0.01099 0.01123 0.01149 0.01175 0.01198 0.01221 0.01246 0.01272 0.01299PESQUERA ALEXANDRA 1.55057 1.58363 1.61844 1.65463 1.69264 1.72512 1.75924 1.79503 1.83229 1.87146PESQUERA EXALMAR 1.16969 1.19462 1.22088 1.24819 1.27685 1.30136 1.32710 1.35409 1.38220 1.41175PESQUERA HAYDUK S.A. 2.33322 2.38296 2.43534 2.48981 2.54699 2.59587 2.64722 2.70106 2.75714 2.81608PESQUERA IND. PACIFICO CENTRO 0.12753 0.13025 0.13312 0.13609 0.13922 0.14189 0.14470 0.14764 0.15070 0.15393PESQUERA INDUSTRIAL 0.02024 0.02067 0.02113 0.02160 0.02210 0.02252 0.02297 0.02343 0.02392 0.02443PESQUERA INDUSTRIAL EL ANGEL 1.68061 1.71644 1.75417 1.79340 1.83459 1.86979 1.90678 1.94556 1.98595 2.02841PESQUERA INDUSTRIAL MALABRIGO 0.30150 0.30792 0.31469 0.32173 0.32912 0.33544 0.34207 0.34903 0.35628 0.36389PESQUERA TASA 0.26028 0.26583 0.27167 0.27774 0.28412 0.28958 0.29530 0.30131 0.30757 0.31414PJ0113 0.87753 0.89624 0.91594 0.93642 0.95793 0.97631 0.99563 1.01588 1.03697 1.05913SAENZ PEÑA 0.04713 0.04814 0.04920 0.05030 0.05145 0.05244 0.05348 0.05456 0.05570 0.05689SEDALIB S.A. 0.02477 0.02529 0.02585 0.02643 0.02704 0.02755 0.02810 0.02867 0.02927 0.02989SEDALIP 0.12647 0.12917 0.13201 0.13496 0.13806 0.14071 0.14349 0.14641 0.14945 0.15264Carga total solo de la S.E. Malabrigo 11.35300 11.59504 11.84991 12.11492 12.39317 12.63100 12.88085 13.14285 13.41570 13.70249

POTENCIA EN MW CONSIDERANDO FACTOR DE SIMULTANEIDAD

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7. MODELAMIENTO DE LA RED

El modelo que se ha considerado para los análisis de flujo de potencia y cortocircuito

del presente estudio corresponde a un sistema reducido con énfasis en el

modelamiento de la red ubicado dentro del área de influencia del proyecto; ha sido

posible emplear un modelo reducido debido a que el equivalente de red (Thevenin) ha

sido calculado a partir de la base de datos del COES, sobre el cual se ha incorporado

los proyectos de inversión que figuran en el plan de obras realizado por el COES.

El modelo implementado para el proyecto representa todo el equipamiento instalado.

El equipamiento consiste en una línea de transmisión en alta tensión 138 kV y una

subestación de transformación S.E. Malabrigo Nuevo.

8. METODOLOGIA

La metodología que se ha de seguir consiste en lo siguiente: se modelará el diagrama

unifilar del sistema eléctrico del área de influencia en la cual se encuentra la S.E.

Malabrigo y todas la otras subestaciones, líneas y equipos alrededor de ésta.

El modelo implementado para el proyecto representa todo el equipamiento eléctrico

instalado actualmente y los nuevos equipos a instalarse los cuales están conformados

por una línea de transmisión en 138 kV y una nueva subestación conformada

principalmente por un transformador de potencia.

Se procederá a realizar un análisis sobre tres alternativas para instalar los nuevos

equipos, las cuales consisten lo siguiente:

Primera alternativa

Consiste en conectar la línea en 138kv entre las subestaciones de Santiago de Cao y

la Nueva subestación Malabrigo, Transformador de 138/34.5/22.9 kV y de la barra en

34.5kv de la nueva subestación Malabrigo conectar a través de una línea de 1km

aproximadamente las subestaciones S.E. Malabrigo y la nueva SE Malabrigo. Las

nuevas cargas se alimentarán desde la barra en 22.9kv de la SE Nueva Malabrigo

Respecto a esta alternativa se realizará un análisis de sensibilidad el cual consiste en

considerar que la línea Malabrigo – Paijan este operando es decir este conectada ya

que normalmente esta línea está abierta, sin operar.

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Segunda alternativa

Consiste en conectar la nueva línea en 138kv entre la SE Santiago de Cao y la SE

Nueva Malabrigo la cual será de tres devanados con tensiones de 138/22.9/10kv y de

la barra en 10kv de la SE Nueva Malabrigo alimentar a las cargas de Malabrigo

existente y las cargas futuras se alimentaran desde la barra en 22,9kv de la SE Nueva

Malabrigo. Se realizaran tres sensibilidades para esta alternativa una de ellas consiste

en tener en cuenta la presencia de la LT 34.5kv Malabrigo-Paijan, otra sensibilidad

será ver la situación cuando la LT 34.5kv Santiago de Cao-Malabrigo existente no se

considera en el análisis y la ultima sensibilidad consiste de ambos casos a la vez es

decir la con la LT Malabrigo-Paijan y sin la LT Santiago de Cao-Malabrigo.

Tercera alternativa

Consiste en conectar la nueva línea en 138kv entre la SE Santiago de Cao y la SE

Nueva Malabrigo la cual será de tres devanados con tensiones de 138/22.9/10kv,

asimismo se alimentará toda la demanda de la SE Malabrigo existente conectándola

en la barra de 10kv de la SE Nueva Malabrigo las nuevas cargas se conectaran en la

barra de 22.9kv de esta subestación.

No se consideran sensibilidades como en las alternativas anteriores porque en esta

alternativa se considera que la SE Malabrigo existente dejará de operar así como las

líneas que unían ésta subestación con las subestaciones de Paijan y Santiago de Cao.

Para la tres alternativas planteadas así como sus sensibilidades se procederá a

realizar flujos de potencia para los años 2011 hasta el 2030, con el fin de apreciar si se

presentan sobrecargas en líneas, además de observar los niveles de tensión en las

barras a lo largo de las años considerados en el presente estudio; por otro lado se

determinará los equipos adicionales como bancos de capacitores o si es necesario

incrementar la potencia del transformador de una determinada subestación para que la

alternativa planteada pueda operar adecuadamente, determinaremos en que años se

requiere realizar terminado equipamiento adicional.

Este análisis ayudará al momento de elegir entre una u otra alternativa, ya que se

podrá establecer el monto estimado que demandará cada alternativa para que llegue

operando en forma aceptable al año 2030.

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9. PARÁMETROS ELÉCTRICOS

Los parámetros eléctricos considerados en el modelo empleado para realizar las

simulaciones se muestran a continuación:

9.1 Parámetros eléctricos de las Líneas de Transmisión:

La nueva línea de transmisión que enlaza la S.E. Santiago de Cao con la S.E.

Malabrigo en 138Kv se encuentra resaltada en la tabla de líneas, también nos ha

parecido conveniente mostrar las características eléctricas de las demás líneas en la

zona.

LINEALONGITUD

( Km )Vn

(KV)In

(A)R

(ohm/Km)X

(ohm/Km)B

(uS/Km)R0

(ohm/Km)X0

(ohm/Km)B0

(uS/Km)138_TrujilloNorte_Cao 26.80 138 0.4000 0.1857 0.4800 3.3926 0.3236 1.6270 1.6384138_Cao_N Malabrigo 39.50 138 0.3181 0.1671 0.4800 3.3926 0.3236 1.6270 1.6384034_Cao_Cartavio 1.60 34.5 0.3400 0.3150 0.4330 3.5776 0.0000 0.0000 0.0000034_Cao_CasaGrande1 24.90 34.5 0.3400 0.3150 0.4330 3.5776 0.6300 1.7320 2.1465034_Cao_Malabrigo 41.38 34.5 0.5650 0.1590 0.4657 3.5776 0.3180 1.8628 2.1465034_Cartavio_DestilerasUnidas 0.23 34.5 0.2770 0.4143 0.4548 3.5776 0.0000 0.0000 0.0000034_CasaGrande1_CasaGrande2 6.55 34.5 0.3400 0.3150 0.4330 3.5776 0.6300 1.7320 2.1465034_CasaGrande1_Paijan 13.58 34.5 0.2500 0.5425 0.4574 3.8277 1.0850 1.8296 2.2966034_Malabrigo_Paijan 17.75 34.5 0.2770 0.4143 0.4548 3.5776 0.8286 1.8192 2.1465034_N Malabrigo_Malabrigo 2.70 34.5 0.5650 0.1590 0.4657 3.5776 0.3180 1.8628 2.1465013_CGrande2_AgroIndustria 1.00 13.8 0.2800 0.5486 0.5282 3.0122 0.7263 1.7132 1.7490010_N Malabrigo_Malabrigo 1.20 10 0.2800 0.5486 0.5282 3.0122 0.7263 1.7132 1.7490

PARAMETROS ELECTRICOS DE LAS LINEAS DE TRANSMISION

9.2 Parámetros eléctricos del Transformador:

El transformador de la nueva S.E. Malabrigo será de regulación automática y para

fines de simulación se ha considerado para cada alternativa analizada los siguientes

parámetros eléctricos:

PAEAMETROSPotencia nominalRelación de TransformaciónRegulación (Taps)Grupo de conexiónTensión de Cortocircuito 13.9% /2.4% / 6.8% 13.9% / 6.8% / 2.4%

138/34.5/22.9 kV 138/22.9.5/10 kV +5 /-15*1% en el lado de alta +5 /-15*1% en el lado de altaYN0d5yn0 YN0yn0d10

PARAMETROS ELECTRICOS DE LOS TRANSFORMADORES

ALTERNATIVA 01 ALTERNATIVAS 02 Y 0336/12/24 MVA (ONAN) 45/15/30 (ONAF) 36/24/12 MVA (ONAN) 45/30/15 (ONAF)

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10. CRITERIOS DE EVALUACIÓN TÉCNICA

Para evaluar la operación del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional SEIN con el

sistema de transmisión y generación asociado al Proyecto, se aplican los siguientes

criterios:

Cumplimiento de la Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos

(NTCSE): el sistema debe operar dentro de las tolerancias establecidas para la

variación de tensión y por debajo de su capacidad máxima de transmisión o

transporte de electricidad, sin sobrecarga en operación normal y el margen de

sobrecarga en condiciones de emergencia.

Soportabilidad frente a contingencias: se evalúa el impacto de las contingencias o

pérdida de un circuito de transmisión.

10.1 CRITERIOS PARA EVALUAR LOS RESULTADOS DE LAS SIMULACIONES DE FLUJO DE POTENCIA

- La variación de la tensión en barras de suministro del sistema en operación

normal es de ±5 % de la Tensión nominal.

- La variación de la tensión en barras del sistema de transmisión en operación

normal es de ±2,5 % de la Tensión de operación.

- El limite de carga de las líneas y transformadores es hasta el 100% de su

Potencia nominal (MVA) en operación normal.

- No se permite sobrecargas en transformadores, en operación normal.

- La sobrecarga en líneas y transformadores no debe superar el 20% por cuatro

horas.

10.2 CRITERIOS PARA EVALUAR LOS RESULTADOS DE LAS SIMULACIONES DE CONTINGENCIA

- La variación de la tensión en barras de suministro del sistema en contingencia

es de +5% y -10% de la Tensión de operación.

- La variación de la tensión en barras del sistema de transmisión en contingencia

es de +10% y -10% de la Tensión de operación para barras en 220kV y para

barras menores o iguales a 138kV es de +5% y -10% de la Tensión de

operación.

- El limite de carga de las líneas y transformadores es hasta lo que admita el

equipo de acuerdo a las fichas técnicas.

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- La sobrecarga en líneas y transformadores no debe superar el 20% por cuatro

horas.

10.3 CRITERIOS PARA EVALUAR LOS RESULTADOS DE LAS SIMULACIONES DE CORTOCIRCUITO

- El sistema será evaluado considerando la norma IEC 909 2001.

- Se analizan fallas simétricas y asimétricas, para casos de cortocircuito trifásico,

cortocircuito bifásico a tierra y cortocircuito monofásico a tierra.

11. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

En el presente informe se analizará el comportamiento del sistema eléctrico vinculado

a la nueva S.E. Malabrigo, para lo cual se ha realizado flujos de potencia en operación

normal para tres alternativas, las cuales a su vez presentarían casos de sensibilidad,

todo ello con el fin de determinar la mejor alternativa Técnica para la operación

adecuada del sistema eléctrico vinculado a la nueva S.E. Malabrigo.

A continuación de resume los escenarios que serán analizados en el presente informe:

ALTERNATIVA 01:

Consiste en unir la nueva S.E. Malabrigo con la S.E Malabrigo existente a través de

una línea en 34.5 kV de 2.7 km de longitud. Con lo cual se dejaría de operar la LT 34.5

kV Santiago de cao – Malabrigo existente, de 41.38 km de longitud.

SENSIBILIDAD 01: Operar la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan (Actualmente

normalmente abierto)

ALTERNATIVA 02:

Consiste en unir la nueva S.E. Malabrigo con la S.E Malabrigo existente a través de

tres líneas en 10 kV de 1.2 km de longitud. La LT 34.5 kV Santiago de cao – Malabrigo

existente, de 41.38 km de longitud, continuaría operando.

SENSIBILIDAD 01: Operar la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan (Actualmente

normalmente abierto)

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SENSIBILIDAD 02: Sin Operar la LT 34.5 kV Santiago de cao – Malabrigo.

SENSIBILIDAD 03: Sensibilidad 01 y Sensibilidad 02 ocurren simultáneamente.

ALTERNATIVA 03:

Consiste en trasladar toda la carga de la S.E Malabrigo existente hacia la nueva S.E.

Malabrigo. Con lo cual se dejaría de operar la LT 34.5 kV Santiago de cao – Malabrigo

existente, de 41.38 km de longitud, la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan, de 17.75 km de

longitud y la S.E. Malabrigo existente.

11.1 ALTERNATIVA 01:

Consiste en unir la nueva S.E. Malabrigo con la S.E Malabrigo existente a través de

una línea en 34.5 kV de 2.7 km de longitud. Con lo cual se dejaría de operar la LT 34.5

kV Santiago de cao – Malabrigo existente, de 41.38 km de longitud.

Para hacer viable esta alternativa se ha realizado un equipamiento progresivo, el cual

consiste básicamente en repotenciar algunas subestaciones y colocar equipos de

compensación reactiva para mejorar el perfil de tensiones en el área de influencia.

Para esta alternativa se plantea el siguiente equipamiento progresivo:

AÑO201120112012201620162017202320232027202720272030203020302030 Transformador Casa Grande2 a ONAF

ALTERNATIVA 01

Transformador Nuevo MalAbrigo a ONAFNuevo Transformador de 6.5 MVA en Paijan

Banco de capacitores de 2.5 MVAR en Nuevo Malabrigo

Segundo Banco de capacitores de 1.5 MVAR enCasagrande 1Trasladar carga excedente de la SE Malabrigo a la SE Nueva Malabrigo

Banco de capacitores de 3 MVAR en Malabrigo (antiguo)Banco de capacitores de 1.5 MVAR en Paijan

Banco de capacitores de 1.5 MVAR enCasagrande 1

Transformador MalAbrigo a ONAF

Segundo Banco de capacitores de 1.5 MVAR en Paijan

ACCIONTransformador Casa Grande2 a ONAF hasta que la CT Casa Grande 2 incremente su generacionNuevo Transformador de 8 MVA en Casa Grande 1Central Casagrande 2 con una potencia nominal de 25 MWTransformador Paijan a ONAF

A continuación se muestran tablas resumen de los valores obtenidos de las

simulaciones efectuadas para esta alternativa.

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A. Resultados de Flujos en Líneas de Transmisión

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 35.472 0.377 40.046 22.041 0.180 30.3342012 32.392 0.377 40.195 23.731 0.238 35.1612013 32.511 0.375 40.087 23.979 0.244 35.5932014 34.710 0.406 41.666 24.863 0.265 37.0672015 36.893 0.451 43.854 25.908 0.288 38.5992016 41.803 0.525 47.208 29.454 0.349 42.2712017 44.352 0.599 50.411 31.141 0.395 44.9742018 45.173 0.621 51.350 31.418 0.405 45.5282019 46.118 0.647 52.396 31.692 0.407 45.6712023 56.912 0.967 63.963 36.341 0.555 53.2582027 62.131 1.163 70.118 39.828 0.663 58.0882030 65.026 1.260 72.962 40.649 0.686 59.074

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 138 KVLT 138 kV Trujillo Norte - Santiago de Cao LT 138 kV Santiago de Cao - MalAbrigo Nuevo

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 8.340 0.028 26.325 0.000 0.000 0.0002012 8.565 0.033 28.306 0.000 0.000 0.0002013 8.796 0.035 29.158 0.000 0.000 0.0002014 9.512 0.041 31.413 0.000 0.000 0.0002015 9.771 0.042 31.957 0.000 0.000 0.0002016 9.971 0.039 30.789 0.000 0.000 0.0002017 10.234 0.041 31.551 0.000 0.000 0.0002018 10.486 0.043 32.509 0.000 0.000 0.0002019 10.749 0.045 33.159 0.000 0.000 0.0002023 11.737 0.052 35.593 0.000 0.000 0.0002027 12.794 0.066 40.056 0.000 0.000 0.0002030 12.608 0.060 38.353 0.000 0.000 0.000

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 34.5 kV MalAbrigo - MalAbrigo Nuevo LT 34.5 kV Paijan - MalAbrigo

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 6.722 0.297 33.101 2.206 0.038 16.5932012 4.153 0.145 23.235 2.312 0.041 17.3642013 4.133 0.149 23.514 2.443 0.046 18.3302014 4.686 0.179 25.768 2.727 0.057 20.4722015 5.151 0.203 27.434 3.236 0.082 24.4322016 5.685 0.234 29.424 3.536 0.098 26.6762017 6.004 0.261 31.062 3.637 0.086 24.9352018 6.184 0.275 31.873 3.787 0.093 25.9992019 6.418 0.293 32.883 3.919 0.100 26.9052023 8.061 0.432 39.908 4.488 0.136 31.4542027 8.271 0.440 40.267 5.028 0.170 35.1562030 9.106 0.532 44.267 5.437 0.198 37.831

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 34.5 kV Santiago de Cao - Casa Grande1 LT 34.5 kV Casa Grande1 - Paijan

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 16: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

De las tablas mostradas se puede apreciar que no se presentarían problemas de

sobrecarga en las líneas de transmisión, la línea LT 138 kV Trujillo Norte - Santiago de

Cao, operaria el año 2030 con un nivel de carga igual a 72.962% de su capacidad

nominal y la nueva línea LT Santiago de Cao - Nueva Malabrigo para el año 2030

operaria con un nivel de carga igual a 59.074%, por otro lado, el 2030 se aprecia una

disminución en el flujo de potencia por la LT 34.5 kV Malabrigo – Nueva Malabrigo, lo

cual se debe a que para este año sería necesario trasladar una parte de la carga de la

S.E. Malabrigo existente hacia la nueva S.E. Malabrigo, para contribuir a mejorar el

perfil de tensiones de la zona y para evitar una sobrecarga en el transformador de

Malabrigo.

B. Resultados de Flujos en Transformadores

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 13.055 0.096 56.880 21.861 0.201 74.0282012 8.283 0.095 47.077 23.493 0.258 79.6012013 8.157 0.096 45.164 23.735 0.269 81.9982014 9.441 0.097 44.443 24.598 0.298 88.3462015 10.534 0.097 46.994 25.620 0.312 89.8752016 11.824 0.098 47.103 29.105 0.345 89.2782017 12.612 0.097 50.540 30.746 0.372 94.9882018 13.133 0.097 51.981 31.013 0.388 96.1572019 13.779 0.098 55.259 31.285 0.397 96.4582023 19.603 0.098 72.068 35.786 0.310 89.9862027 21.140 0.098 79.464 39.166 0.382 98.1482030 23.117 0.098 85.884 39.962 0.365 99.813

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 138 KVTr3 Santiago de Cao 138/34.5/13.8 kV Tr3 Nuevo Malabrigo 138/34.5/22.9 kV

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 8.312 0.077 74.064 2.169 0.014 61.9702012 8.532 0.081 79.637 2.271 0.015 64.8492013 8.761 0.084 82.034 2.397 0.017 68.4572014 9.471 0.093 88.380 2.669 0.021 76.4572015 9.729 0.096 89.910 3.154 0.028 91.2482016 9.932 0.091 86.625 3.438 0.022 79.7022017 10.193 0.094 88.768 3.551 0.020 74.5012018 10.443 0.098 91.465 3.694 0.021 77.6812019 10.704 0.101 93.292 3.819 0.022 80.3872023 11.685 0.084 80.114 4.352 0.030 93.9792027 12.728 0.096 90.158 4.858 0.023 80.7992030 12.547 0.094 86.326 5.240 0.026 86.851

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KVTr2 Malabrigo 34.5/10 kV Tr2 Paijan 34.5/10 kV

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 17: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 1.735 0.009 26.185 8.283 0.061 102.9452012 1.841 0.010 27.733 3.160 0.021 56.6632013 1.951 0.010 29.356 3.037 0.021 56.8302014 2.118 0.011 31.803 3.617 0.024 61.8912015 2.290 0.012 34.445 3.813 0.025 63.2242016 2.468 0.013 36.998 4.287 0.028 66.4482017 2.599 0.014 39.298 4.609 0.036 80.0052018 2.736 0.015 41.465 4.644 0.036 79.9522019 2.878 0.016 43.629 4.793 0.039 82.7502023 3.512 0.021 54.002 6.488 0.055 98.7192027 4.241 0.023 56.909 5.422 0.041 82.2612030 4.885 0.027 63.192 6.119 0.045 88.802

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KVTr2 Casa Grande1 34.5/10 kV Tr2 Casa Grande2 34.5/13.8 kV

FLUJO DE POTENCIA (MW)

Con el equipamiento progresivo planteado se evita tener transformadores operando

sobrecargados, el transformador con menor nivel de carga es el transformador

instalado en la S.E. Casagrande 1.

Como se puede apreciar de las tablas el transformador de Casagrande 2, solo para el

año 2011, se encuentra levemente sobrecargado y esto se debe a que para este año

no se ha realizado la re-potenciación de la central Casagrande.

C. Resultados de Tensiones en Barras

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.994 137.192 0.981 135.446 1.030 35.520 0.974 33.586 0.958 33.0512012 0.991 136.750 0.972 134.164 1.024 35.312 0.976 33.659 0.965 33.2802013 0.991 136.780 0.972 134.149 1.027 35.421 0.978 33.724 0.966 33.3372014 0.991 136.764 0.971 133.994 1.033 35.650 0.981 33.828 0.969 33.4242015 0.992 136.914 0.971 134.021 1.035 35.694 0.980 33.809 0.968 33.4082016 0.991 136.715 0.970 133.822 1.041 35.916 0.984 33.950 0.973 33.5642017 0.989 136.454 0.966 133.328 1.036 35.759 0.977 33.698 0.962 33.1732018 0.988 136.390 0.965 133.198 1.036 35.753 0.975 33.650 0.960 33.1292019 0.994 137.239 0.971 134.031 1.039 35.835 0.976 33.678 0.961 33.1382023 0.990 136.557 0.961 132.682 1.037 35.780 0.967 33.360 0.952 32.8552027 0.986 136.108 0.956 131.958 1.041 35.917 0.973 33.576 0.961 33.1432030 0.985 135.984 0.955 131.812 1.040 35.885 0.966 33.340 0.946 32.647

NMalAbrigo 138KV Stgo. de Cao 34.5KVBARRAS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)

AÑOS DEANALISIS Stgo. de Cao 138KV CGrande1 34.5KV CGrande2 34.5KV

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 18: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 1.007 34.729 1.035 23.700 1.000 34.510 0.954 32.927 1.033 10.3332012 0.964 33.255 1.009 23.109 0.957 33.017 0.956 32.969 1.034 10.3362013 0.962 33.176 1.008 23.078 0.955 32.931 0.956 32.995 1.033 10.3322014 0.967 33.352 1.015 23.244 0.959 33.087 0.957 33.011 1.003 10.0292015 0.976 33.683 1.026 23.491 0.969 33.413 0.952 32.831 0.992 9.9162016 0.964 33.243 1.002 22.939 0.959 33.081 0.953 32.879 0.992 9.9252017 0.966 33.321 1.006 23.045 0.961 33.151 0.953 32.891 1.023 10.2312018 0.962 33.180 1.003 22.980 0.957 33.000 0.951 32.811 1.048 10.4772019 0.967 33.365 1.009 23.114 0.962 33.180 0.951 32.797 1.046 10.4592023 0.986 34.021 1.028 23.546 0.980 33.816 0.935 32.248 0.992 9.9242027 0.963 33.213 1.005 23.006 0.955 32.960 0.937 32.316 0.996 9.9562030 0.990 34.140 1.030 23.593 0.983 33.900 0.935 32.248 1.015 10.149

AÑOS DEANALISIS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)BARRAS

NMalAbrigo 34.5KV NMalAbrigo 22.9KV MalAbrigo 34.5KV Paijan 34.5KV Paijan 10KV

El perfil de tensiones es adecuado, pues si bien el perfil de tensiones en la barra de

34.5 kV de la subestación Paijan se encuentran por debajo de 0.95 pu, este puede ser

elevado con los taps del transformador instalado en la S.E. Paijan.

11.1.1 SENSIBILIDAD N° 1:

Consiste en operar la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan, que actualmente se encuentra

normalmente abierto.

Para hacer viable esta alternativa se ha realizado un equipamiento progresivo, el cual

consiste básicamente en repotenciar algunas subestaciones y colocar equipos de

compensación reactiva para mejorar el perfil de tensiones en el área de influencia.

Para esta alternativa se plantea el siguiente equipamiento progresivo:

AÑO20112011201220162016201720232023202720272027203020302030

Banco de capacitores de 1.5 MVAR en PaijanTransformador MalAbrigo a ONAFTransformador Nuevo MalAbrigo a ONAFNuevo Transformador de 6.5 MVA en Paijan

Segundo Banco de capacitores de 1.5 MVAR enCasagrande 1Banco de capacitores de 2.5 MVAR en Nuevo MalAbrigo

Transformador Casa Grande2 a ONAF

ALTERNATIVA 01

ACCION

Nuevo Transformador de 8 MVA en Casa Grande 1Central Casagrande 2 con una potencia nominal de 25 MWTransformador Paijan a ONAFBanco de capacitores de 3 MVAR en Malabrigo (antiguo)

Segundo Banco de capacitores de 1.5 MVAR en Paijan

SENSIBILIDAD 01: CON LA LINEA DE TRANSMISION MALABRIGO - PAIJAN

Banco de capacitores de 1.5 MVAR en Casa Grande 1

Transformador Casa Grande2 a ONAF hasta que la CT Casa Grande 2 incremente su generacion

A continuación se muestran tablas resumen de los valores obtenidos de las

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 19: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

simulaciones efectuadas para esta alternativa.

A. Resultados de Flujos en Líneas de Transmisión

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 35.671 0.393 40.905 20.732 0.170 29.6632012 32.608 0.369 39.755 20.649 0.198 32.2622013 32.798 0.366 39.622 20.972 0.206 32.8902014 34.939 0.417 42.243 21.868 0.226 34.4572015 37.195 0.466 44.633 23.167 0.259 36.7972016 42.599 0.570 49.257 26.840 0.320 40.7082017 44.741 0.651 52.602 28.556 0.361 43.1942018 45.447 0.648 52.467 28.653 0.364 43.3452019 46.638 0.681 53.794 29.014 0.376 44.0242023 56.820 0.997 64.971 33.871 0.536 52.4662027 62.838 1.186 70.793 37.011 0.616 56.1612030 67.757 1.359 75.740 38.708 0.675 58.716

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 138 KVLT 138 kV Trujillo Norte - Santiago de Cao LT 138 kV Santiago de Cao - MalAbrigo Nuevo

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 7.052 0.030 27.063 1.336 0.045 16.4162012 5.591 0.024 24.396 3.062 0.096 23.9092013 5.896 0.027 25.417 2.988 0.097 24.0562014 6.621 0.032 27.919 2.980 0.097 24.1072015 7.107 0.037 30.087 2.764 0.103 24.8102016 7.459 0.030 27.054 2.654 0.152 30.1242017 7.760 0.031 27.493 2.592 0.128 27.7182018 7.850 0.032 27.832 2.754 0.131 28.0052019 8.182 0.035 29.027 2.684 0.128 27.6852023 9.324 0.046 33.363 2.545 0.138 28.6842027 10.093 0.055 36.740 2.848 0.157 30.6382030 11.684 0.067 40.366 2.044 0.103 24.846

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 34.5 kV MalAbrigo - MalAbrigo Nuevo LT 34.5 kV Paijan - MalAbrigo

FLUJO DE POTENCIA (MW)

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 7.470 0.349 35.843 3.598 0.094 26.1332012 5.804 0.227 28.960 5.534 0.202 38.2762013 5.780 0.219 28.448 5.589 0.205 38.5592014 6.288 0.258 30.825 5.874 0.226 40.4512015 6.666 0.294 32.924 6.168 0.251 42.6802016 7.254 0.334 35.111 6.381 0.289 45.8022017 7.463 0.350 35.894 6.483 0.340 49.6902018 7.690 0.371 36.953 6.804 0.354 50.7322019 8.004 0.403 38.541 6.863 0.357 50.9302023 9.121 0.514 43.478 7.295 0.399 53.8192027 10.024 0.613 47.455 8.192 0.487 59.4262030 11.161 0.754 52.654 7.754 0.470 58.387

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 34.5 kV Santiago de Cao - Casa Grande1 LT 34.5 kV Casa Grande1 - Paijan

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 20: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

Como se puede apreciar en las tablas, la LT 34.5 kV Paijan – Malabrigo transmite una

potencia reducida, transmitiendo en promedio 2.604 MW.

La LT 138 kV Trujillo Norte – Santiago de Cao, no presentara problemas de

sobrecarga. La nueva LT 138 kV Santiago de cao – Nueva Malabrigo, llegara a un

nivel de carga igual a 58.716% de su capacidad nominal para el año 2030.

B. Resultados de Flujos en Transformadores

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 14.547 0.097 59.653 20.562 0.191 76.0822012 11.590 0.098 49.693 20.451 0.191 68.5702013 11.459 0.099 47.440 20.766 0.201 71.4422014 12.654 0.098 51.767 21.642 0.232 78.4842015 13.562 0.099 53.340 22.908 0.264 84.5792016 15.188 0.099 57.618 26.520 0.271 85.9762017 15.534 0.097 62.256 28.194 0.295 91.2262018 16.146 0.098 61.106 28.289 0.299 91.5452019 16.943 0.098 63.616 28.638 0.317 92.9812023 21.952 0.098 78.536 33.335 0.272 88.6472027 24.641 0.099 69.942 36.395 0.312 94.8912030 27.691 0.099 77.704 38.033 0.359 99.208

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 138 KVTr3 Santiago de Cao 138/34.5/13.8 kV Tr3 Nuevo Malabrigo 138/34.5/22.9 kV

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 8.313 0.078 76.450 2.168 0.014 61.3972012 8.532 0.081 79.644 2.270 0.015 64.5182013 8.761 0.083 81.051 2.396 0.016 67.6562014 9.472 0.093 88.718 2.669 0.020 76.3002015 9.731 0.097 91.229 3.153 0.027 90.9482016 9.931 0.090 85.619 3.438 0.022 79.2892017 10.193 0.094 88.448 3.551 0.020 74.3542018 10.442 0.097 90.706 3.695 0.022 77.4062019 10.704 0.101 93.539 3.821 0.024 80.5652023 11.686 0.085 82.310 4.351 0.029 92.7352027 12.728 0.096 90.630 4.857 0.022 80.0972030 13.558 0.105 96.018 5.240 0.026 85.502

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KVTr2 Malabrigo 34.5/10 kV Tr2 Paijan 34.5/10 kV

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 21: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 1.735 0.009 26.045 8.279 0.061 102.4732012 1.841 0.010 27.367 3.070 0.026 64.5372013 1.951 0.010 28.834 3.042 0.025 62.3822014 2.118 0.011 31.556 3.520 0.026 64.9812015 2.290 0.012 34.271 3.719 0.030 70.4052016 2.468 0.013 36.923 4.191 0.034 76.1042017 2.599 0.014 39.270 4.509 0.035 78.1182018 2.735 0.015 41.179 4.447 0.036 79.5942019 2.878 0.016 43.578 4.794 0.039 83.3142023 3.512 0.021 53.523 5.484 0.042 85.3232027 4.241 0.023 56.696 5.415 0.043 83.8752030 4.885 0.026 62.545 7.117 0.052 91.980

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KVTr2 Casa Grande1 34.5/10 kV Tr2 Casa Grande2 34.5/13.8 kV

Con el equipamiento progresivo planteado se evita tener transformadores operando

sobrecargados, el transformador con menor nivel de carga es el transformador

instalado en la S.E. Casagrande 1.

C. Resultados de Tensiones en Barras

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.993 137.041 0.979 135.057 1.031 35.566 0.979 33.763 0.963 33.2132012 0.998 137.788 0.980 135.172 1.041 35.914 0.988 34.099 0.975 33.6462013 0.999 137.831 0.979 135.147 1.045 36.062 0.995 34.320 0.982 33.8832014 0.997 137.630 0.977 134.799 1.041 35.931 0.988 34.086 0.975 33.6432015 0.996 137.482 0.974 134.421 1.043 35.998 0.985 33.976 0.971 33.4932016 0.995 137.338 0.972 134.159 1.044 36.011 0.985 33.990 0.970 33.4762017 0.993 137.000 0.968 133.648 1.031 35.574 0.977 33.721 0.963 33.2092018 0.994 137.122 0.969 133.752 1.040 35.896 0.982 33.874 0.966 33.3412019 0.993 137.035 0.968 133.596 1.040 35.876 0.978 33.752 0.962 33.2052023 0.988 136.329 0.957 132.101 1.039 35.847 0.975 33.642 0.961 33.1552027 0.986 136.082 0.954 131.714 1.042 35.956 0.976 33.677 0.962 33.2022030 0.984 135.848 0.951 131.294 1.043 35.996 0.976 33.680 0.958 33.059

NMalAbrigo 138KV Stgo. de Cao 34.5KVBARRAS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)

AÑOS DEANALISIS Stgo. de Cao 138KV CGrande1 34.5KV CGrande2 34.5KV

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.979 33.769 1.019 23.337 0.970 33.475 0.963 33.223 1.043 10.4302012 0.965 33.299 1.020 23.363 0.957 33.014 0.960 33.131 1.039 10.3892013 0.974 33.609 1.030 23.597 0.966 33.312 0.967 33.368 1.045 10.4542014 0.965 33.287 1.024 23.447 0.956 32.967 0.957 33.031 1.031 10.3152015 0.965 33.302 1.028 23.549 0.955 32.956 0.953 32.877 1.021 10.2112016 0.977 33.721 1.034 23.679 0.969 33.444 0.958 33.039 0.998 9.9762017 0.972 33.534 1.029 23.567 0.964 33.263 0.955 32.954 1.025 10.2522018 0.972 33.529 1.029 23.574 0.964 33.255 0.956 32.996 0.997 9.9732019 0.968 33.384 1.026 23.505 0.959 33.100 0.952 32.834 0.991 9.9062023 0.966 33.325 1.029 23.555 0.956 32.994 0.946 32.629 1.005 10.0532027 0.962 33.177 1.023 23.424 0.951 32.807 0.941 32.470 1.029 10.2922030 0.970 33.456 1.031 23.599 0.959 33.076 0.948 32.702 1.002 10.024

AÑOS DEANALISIS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)BARRAS

NMalAbrigo 34.5KV NMalAbrigo 22.9KV MalAbrigo 34.5KV Paijan 34.5KV Paijan 10KV

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 22: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

El perfil de tensiones es adecuado, pues si bien el perfil de tensiones en la barra de

34.5 kV de la subestación Paijan se encuentran por debajo de 0.95 pu, este puede ser

elevado con los taps del transformador instalado en la S.E. Paijan. El perfil de

tensiones mejora ligeramente respecto al caso de no operar la LT 34.5 kV Malabrigo –

Paijan, pues esta línea al operar con una bajo nivel de carga, se comportaría como un

banco de capacitores inyectando potencia reactiva y por lo tanto mejorando el perfil de

tensiones.

11.2 ALTERNATIVA 02:

Consiste en unir la nueva S.E. Malabrigo con la S.E Malabrigo existente a través de

tres líneas en 10 kV de 1.2 km de longitud. La LT 34.5 kV Santiago de cao – Malabrigo

existente, de 41.38 km de longitud, continuaría operando.

Para hacer viable esta alternativa se ha realizado un equipamiento progresivo, el cual

consiste básicamente en repotenciar algunas subestaciones y colocar equipos de

compensación reactiva para mejorar el perfil de tensiones en el área de influencia.

Para esta alternativa se plantea el siguiente equipamiento progresivo:

AÑO20112011201220162016201920232023202720272030

Segundo Banco de 1.5 MVAR en SE Casagrande 1

Transformador Casa Grande2 a ONAF hasta que la CT Casa Grande 2 incremente su generacion

Banco de capacitores de 1.5 MVAR en CasaGrande1Transformador Nuevo MalAbrigo a ONAFSegundo Bando de 1.5 MVAR en SE Paijan

ACCIONALTERNATIVA 02

Central T Casagrande 2 con una potencia nominal de 25 MWNuevo Transformador de 8 MVA en Casa Grande 1

Banco de capacitores de 1.5 MVAR en Paijan

Nuevo Transformador de 6.5 MVA en Paijan

Transformador Casa Grande2 a ONAF

Transformador Paijan a ONAF

A continuación se muestran tablas resumen de los valores obtenidos de las

simulaciones efectuadas para esta alternativa.

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 23: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

A. Resultados de Flujos en Líneas de Transmisión

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 33.730 0.347 38.455 20.357 0.151 27.7802012 32.107 0.325 37.286 21.469 0.170 29.4832013 33.066 0.342 38.225 21.745 0.174 29.8672014 34.818 0.376 40.078 22.657 0.191 31.2452015 37.122 0.420 42.297 23.733 0.208 32.6182016 42.429 0.558 48.718 27.206 0.280 37.8022017 42.840 0.554 48.497 28.647 0.314 40.0232018 45.971 0.628 51.636 29.232 0.324 40.6492019 46.537 0.639 52.053 29.475 0.329 40.9742023 56.272 0.928 62.657 34.384 0.468 48.8512027 60.684 1.076 67.426 37.622 0.573 54.0072030 65.794 1.283 73.608 38.700 0.614 55.875

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 138 KVLT 138 kV Trujillo Norte - Santiago de Cao LT 138 kV Santiago de Cao - Malabrigo Nuevo

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 2.269 0.019 37.247 0.000 0.000 0.0002012 2.181 0.018 35.868 0.000 0.000 0.0002013 2.271 0.020 37.365 0.000 0.000 0.0002014 2.526 0.024 41.321 0.000 0.000 0.0002015 2.627 0.026 42.836 0.000 0.000 0.0002016 2.668 0.026 43.382 0.000 0.000 0.0002017 2.682 0.027 43.773 0.000 0.000 0.0002018 2.871 0.031 46.717 0.000 0.000 0.0002019 2.950 0.032 48.006 0.000 0.000 0.0002023 3.346 0.041 54.284 0.000 0.000 0.0002027 3.632 0.049 58.931 0.000 0.000 0.0002030 3.972 0.059 64.902 0.000 0.000 0.000

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 10 kV Malabrigo-Malabrigo Nuevo (1 Terna) LT 34.5 kV Paijan - Malabrigo

FLUJO DE POTENCIA (MW)

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 6.585 0.284 32.338 2.207 0.038 16.6122012 4.132 0.123 21.366 2.312 0.040 17.1992013 4.411 0.139 22.698 2.443 0.046 18.2452014 4.758 0.161 24.421 2.727 0.057 20.4682015 5.290 0.197 27.009 3.236 0.082 24.4242016 5.981 0.243 29.960 3.515 0.079 23.9552017 6.071 0.252 30.496 3.638 0.086 24.9492018 6.595 0.293 32.898 3.788 0.094 26.0442019 6.652 0.285 32.403 3.920 0.100 26.8632023 7.745 0.379 37.368 4.488 0.135 31.2552027 7.710 0.376 37.191 5.026 0.168 34.9502030 9.294 0.553 45.122 5.439 0.199 37.955

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 34.5 kV Santiago de Cao - Casa Grande1 LT 34.5 kV Casa Grande1 - Paijan

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 24: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 1.592 0.068 10.6292012 2.077 0.076 11.2102013 2.040 0.077 11.2782014 1.977 0.068 10.6302015 1.938 0.070 10.7812016 2.034 0.078 11.3272017 2.250 0.079 11.3812018 1.933 0.073 10.9462019 1.966 0.076 11.1852023 1.788 0.065 10.3432027 1.990 0.070 10.7312030 1.839 0.085 11.863

AÑOS DEANALISIS LT 34.5 kV Santiago de Cao - MalAbrigo

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVFLUJO DE POTENCIA (MW)

Como se puede apreciar en las tablas, la LT 34.5 kV Santiago de Cao – Malabrigo

transmite una potencia reducida, transmitiendo en promedio 1.952 MW para todos los

años de estudio.

La LT 138 kV Trujillo Norte – Santiago de Cao, no presentara problemas de

sobrecarga. La nueva LT 138 kV Santiago de cao – Nueva Malabrigo, llegara a un

nivel de carga igual a 55.875% de su capacidad nominal para el año 2030.

B. Resultados de Flujos en Transformadores

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 13.025 0.096 59.654 20.207 0.080 58.6722012 10.313 0.095 53.266 21.299 0.086 64.6012013 10.979 0.095 54.795 21.571 0.089 64.6402014 11.785 0.095 56.420 22.466 0.099 65.9912015 12.968 0.096 59.429 23.525 0.107 68.8902016 14.665 0.097 66.678 26.926 0.134 82.0262017 13.639 0.097 58.809 28.334 0.147 88.3022018 16.111 0.097 66.812 28.908 0.154 87.9782019 16.423 0.097 66.988 29.146 0.158 87.9942023 20.960 0.097 79.287 33.916 0.137 83.0202027 21.986 0.097 81.084 37.050 0.164 91.2512030 25.810 0.097 96.031 38.087 0.180 94.408

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 138 KVTr3 Santiago de Cao 138/34.5/13.8 kV Tr3 Nuevo Malabrigo 138/22.9/10 kV

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 25: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 1.524 0.038 29.904 2.169 0.015 62.0432012 2.001 0.038 31.539 2.271 0.016 64.2332013 1.963 0.038 31.730 2.398 0.018 68.1422014 1.909 0.038 29.907 2.669 0.021 76.4422015 1.868 0.038 30.333 3.154 0.028 91.2192016 1.956 0.039 31.868 3.435 0.019 71.5722017 2.171 0.039 32.019 3.552 0.021 74.5422018 1.861 0.038 30.797 3.694 0.021 77.8132019 1.890 0.039 31.469 3.821 0.023 80.2622023 1.724 0.038 29.099 4.354 0.032 95.4642027 1.920 0.038 30.191 4.858 0.023 80.1562030 1.753 0.040 33.377 5.240 0.026 87.142

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KVTr2 Malabrigo 34.5/10 kV Tr2 Paijan 34.5/10 kV

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 1.735 0.009 26.186 8.290 0.061 102.9692012 1.841 0.010 27.440 3.164 0.017 46.6842013 1.951 0.010 29.177 3.438 0.019 50.6672014 2.118 0.011 31.820 3.625 0.021 53.4552015 2.290 0.012 34.435 3.924 0.023 57.7552016 2.468 0.013 37.089 4.687 0.032 71.5632017 2.599 0.014 39.261 5.011 0.035 76.0082018 2.736 0.015 41.470 5.247 0.038 79.5442019 2.875 0.013 36.807 5.095 0.036 77.5072023 3.508 0.017 45.730 5.784 0.045 88.5772027 4.239 0.022 54.588 4.419 0.037 80.4572030 4.885 0.027 63.422 6.120 0.044 88.141

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KVTr2 Casa Grande1 34.5/10 kV Tr2 Casa Grande2 34.5/13.8 kV

El transformador con menor nivel de carga es el transformador instalado en la S.E.

Casagrande 1, mientras que el transformador Casa Grande 2 solo para el año 2011

operaría ligeramente sobrecargado, este escenario se presentaría hasta que la central

Casagrande incremente su generación.

C. Resultados de Tensiones en Barras

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 26: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.996 137.506 0.985 135.978 1.027 35.437 0.973 33.585 0.959 33.0862012 0.996 137.495 0.984 135.803 1.027 35.426 0.986 34.029 0.980 33.7952013 0.996 137.451 0.984 135.736 1.027 35.417 0.984 33.946 0.977 33.7002014 0.995 137.343 0.982 135.511 1.026 35.409 0.981 33.834 0.973 33.5812015 0.999 137.909 0.985 135.984 1.031 35.557 0.980 33.819 0.973 33.5562016 0.996 137.419 0.979 135.086 1.037 35.776 0.983 33.899 0.971 33.5002017 0.997 137.529 0.978 134.986 1.033 35.634 0.978 33.728 0.966 33.3202018 1.000 138.029 0.982 135.456 1.034 35.669 0.975 33.645 0.963 33.2242019 1.000 138.034 0.981 135.442 1.035 35.712 0.981 33.859 0.969 33.4342023 0.995 137.377 0.972 134.069 1.034 35.665 0.975 33.652 0.961 33.1682027 0.993 137.089 0.966 133.328 1.036 35.755 0.977 33.722 0.962 33.1802030 0.985 135.976 0.957 132.108 1.037 35.762 0.963 33.222 0.943 32.541

NMalAbrigo 138KV Stgo. de Cao 34.5KVBARRAS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)

AÑOS DEANALISIS Stgo. de Cao 138KV CGrande1 34.5KV CGrande2 34.5KV

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.990 22.671 1.006 10.056 0.968 33.382 0.954 32.925 1.006 10.0562012 0.986 22.571 1.003 10.033 0.965 33.304 0.967 33.345 0.991 9.9122013 0.985 22.557 1.002 10.025 0.964 33.274 0.963 33.219 0.986 9.8592014 0.994 22.752 1.009 10.095 0.968 33.401 0.957 33.017 1.003 10.0312015 0.996 22.803 1.012 10.125 0.971 33.508 0.952 32.840 0.992 9.9192016 0.993 22.735 1.015 10.148 0.974 33.620 0.960 33.123 1.004 10.0442017 0.989 22.639 1.012 10.124 0.971 33.504 0.954 32.904 0.996 9.9592018 0.992 22.722 1.016 10.155 0.973 33.583 0.950 32.786 1.018 10.1802019 0.992 22.718 1.015 10.152 0.973 33.577 0.955 32.947 0.994 9.9432023 0.992 22.711 1.023 10.225 0.977 33.691 0.951 32.822 0.989 9.8922027 0.991 22.694 1.025 10.249 0.978 33.724 0.951 32.800 1.037 10.3702030 0.981 22.455 1.015 10.149 0.970 33.467 0.931 32.120 1.011 10.105

AÑOS DEANALISIS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)BARRAS

NMalAbrigo 22.9KV NMalAbrigo 10KV MalAbrigo 34.5KV Paijan 34.5KV Paijan 10KV

El perfil de tensiones es adecuado, el 2030 se puede apreciar en la tabla que el 2023

la barra en 34.5kv de la S.E. Paijan tiene una tension por debajo de 0.95 pu, este

puede ser elevado con los taps del transformador instalado en la S.E. Paijan. Al operar

con una bajo nivel de carga, la LT 34.5 kV Santiago de Cao - Malabrigo se comportaría

como un banco de capacitores, mejorando el perfil de tensiones en la barra de 34.5 kV

de la subestación Malabrigo.

11.2.1 SENSIBILIDAD N° 1:

Consiste en operar la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan, que actualmente se encuentra

normalmente abierto.

Para hacer viable esta alternativa se ha realizado un equipamiento progresivo, el cual

consiste básicamente en repotenciar algunas subestaciones y colocar equipos de

compensación reactiva para mejorar el perfil de tensiones en el área de influencia.

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 27: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

Para esta alternativa se plantea el siguiente equipamiento progresivo:

AÑO20112011201220172023202320272030 Transformador Casa Grande2 a ONAF

SENSIBILIDAD 01: CON LA LINEA DE TRANSMISION MALABRIGO - PAIJAN

Nuevo Transformador de 8 MVA en Casa Grande 1Central T Casagrande 2 con una potencia nominal de 25 MWTransformador Paijan a ONAFTransformador Nuevo MalAbrigo a ONAF

ALTERNATIVA 02

ACCIONTransformador Casa Grande2 a ONAF hasta que la CT Casa Grande 2 incremente su generacion

Nuevo Transformador de 6.5 MVA en PaijanBanco de capacitores de 3 MVAR en Paijan

A continuación se muestran tablas resumen de los valores obtenidos de las

simulaciones efectuadas para esta alternativa.

A. Resultados de Flujos en Líneas de Transmisión

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 35.495 0.368 39.589 21.355 0.164 28.9412012 32.087 0.315 36.662 21.609 0.171 29.5382013 33.038 0.332 37.615 21.956 0.176 30.0212014 34.771 0.367 39.541 22.996 0.196 31.6262015 37.057 0.414 41.956 24.229 0.219 33.4152016 42.487 0.546 48.145 28.056 0.301 39.2212017 42.786 0.558 48.678 29.462 0.338 41.5712018 45.896 0.618 51.176 30.101 0.351 42.2932019 46.505 0.636 51.900 30.392 0.359 42.7622023 56.178 0.937 62.976 35.778 0.514 51.1742027 60.602 1.087 67.801 38.975 0.618 56.0762030 66.651 1.312 74.445 40.838 0.676 58.602

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 138 KVLT 138 kV Trujillo Norte - Santiago de Cao LT 138 kV Santiago de Cao - Malabrigo Nuevo

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 2.593 0.026 42.803 1.542 0.020 10.9542012 2.227 0.019 36.727 0.340 0.003 4.0532013 2.339 0.021 38.583 0.476 0.003 4.5042014 2.636 0.026 43.101 0.728 0.004 4.9132015 2.786 0.029 45.692 1.023 0.007 6.5272016 2.939 0.033 48.183 1.415 0.013 8.9262017 2.942 0.033 48.123 1.367 0.013 8.6282018 3.148 0.037 51.334 1.636 0.018 10.2082019 3.240 0.039 52.963 1.682 0.019 10.5862023 3.791 0.054 61.741 2.424 0.043 15.9412027 4.062 0.062 66.222 2.503 0.041 15.6612030 4.656 0.079 75.202 3.494 0.080 21.747

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 10 kV Malabrigo-Malabrigo Nuevo (1 Terna) LT 34.5 kV Paijan - Malabrigo

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 28: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 5.871 0.228 29.032 0.669 0.022 12.9052012 3.952 0.113 20.515 1.971 0.038 16.7982013 4.158 0.125 21.507 1.963 0.039 17.0032014 4.361 0.137 22.567 1.983 0.038 16.7192015 4.727 0.160 24.366 2.185 0.047 18.5792016 5.276 0.203 27.404 2.088 0.042 17.5542017 5.327 0.195 26.867 2.247 0.047 18.5762018 5.706 0.225 28.813 2.128 0.048 18.6892019 5.753 0.234 29.410 2.210 0.049 19.0132023 6.416 0.298 33.182 1.998 0.036 16.3152027 6.343 0.301 33.339 2.439 0.042 17.4452030 7.888 0.425 39.597 1.849 0.023 12.902

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 34.5 kV Santiago de Cao - Casa Grande1 LT 34.5 kV Casa Grande1 - Paijan

P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 2.188 0.073 10.9962012 2.285 0.077 11.2922013 2.318 0.080 11.4692014 2.392 0.078 11.3012015 2.509 0.085 11.8252016 2.661 0.089 12.0452017 2.862 0.088 11.9612018 2.778 0.093 12.3302019 2.816 0.097 12.5882023 2.938 0.091 12.1792027 3.271 0.100 12.7732030 3.357 0.103 12.980

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 34.5 kV Santiago de Cao - MalAbrigo

Como se puede apreciar en las tablas, la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan transmiten una

potencia reducida, transmitiendo en promedio 1.553 MW.

La LT 138 kV Trujillo Norte – Santiago de Cao, no presentara problemas de

sobrecarga. La nueva LT 138 kV Santiago de cao – Nueva Malabrigo, llegara a un

nivel de carga igual a 58.602% de su capacidad nominal para el año 2030.

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 29: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

B. Resultados de Flujos en Transformadores

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 13.772 0.096 59.367 21.190 0.092 64.8702012 10.163 0.096 50.426 21.438 0.087 64.6192013 10.750 0.096 51.819 21.780 0.092 64.6642014 11.408 0.096 53.157 22.800 0.103 66.7942015 12.415 0.096 55.648 24.010 0.115 70.5742016 13.886 0.096 59.671 27.754 0.148 82.8352017 12.767 0.096 55.169 29.123 0.159 88.1192018 15.177 0.097 59.797 29.750 0.168 89.3252019 15.478 0.097 60.888 30.033 0.173 90.3142023 19.463 0.097 74.555 35.265 0.153 86.4652027 20.539 0.096 77.164 38.357 0.182 94.7482030 24.501 0.098 91.941 40.163 0.204 99.016

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 138 KVTr3 Santiago de Cao 138/34.5/13.8 kV Tr3 Nuevo Malabrigo 138/22.9/10 kV

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 0.573 0.039 32.709 2.169 0.014 61.2112012 1.867 0.040 34.237 2.271 0.015 63.8662013 1.762 0.040 34.108 2.397 0.017 67.6392014 1.586 0.038 30.597 2.669 0.020 75.6452015 1.401 0.038 30.175 3.154 0.028 90.3412016 1.158 0.036 26.660 3.448 0.032 99.5192017 1.408 0.036 25.627 3.554 0.023 82.0822018 1.049 0.037 27.268 3.698 0.025 85.3952019 1.037 0.036 26.898 3.824 0.027 88.7442023 0.423 0.034 17.818 4.343 0.021 77.5292027 0.668 0.036 25.995 4.858 0.023 79.3602030 -0.240 0.037 27.080 5.240 0.026 84.791

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KVTr2 Malabrigo 34.5/10 kV Tr2 Paijan 34.5/10 kV

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 1.735 0.009 26.003 8.092 0.060 99.8732012 1.841 0.010 27.297 3.167 0.017 45.9862013 1.951 0.010 29.026 3.442 0.019 50.0602014 2.118 0.011 31.624 3.626 0.021 53.0242015 2.290 0.012 34.343 3.925 0.023 57.5312016 2.468 0.013 37.335 4.791 0.032 71.8982017 2.599 0.014 39.181 5.034 0.035 74.2242018 2.735 0.015 41.214 5.269 0.038 77.5042019 2.878 0.016 43.542 5.112 0.036 75.4552023 3.511 0.020 53.693 5.787 0.045 88.3772027 4.245 0.027 65.501 4.422 0.037 81.0222030 4.893 0.034 75.786 7.126 0.052 91.745

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KVTr2 Casa Grande1 34.5/10 kV Tr2 Casa Grande2 34.5/13.8 kV

FLUJO DE POTENCIA (MW)

El transformador con menor nivel de carga es el transformador instalado en la S.E.

Malabrigo existente, mientras que el transformador Casa Grande 2 solo para el año

2011 operaría muy cercano a su capacidad nominal, este escenario se presentaría

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 30: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

hasta que la central Casagrande incremente su generación.

C. Resultados de Tensiones en Barras

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.995 137.300 0.984 135.793 1.030 35.544 0.980 33.817 0.967 33.3592012 0.995 137.351 0.983 135.711 1.030 35.541 0.991 34.185 0.985 33.9812013 0.995 137.305 0.983 135.635 1.030 35.532 0.989 34.119 0.983 33.9002014 0.994 137.182 0.981 135.364 1.030 35.520 0.987 34.037 0.980 33.7932015 0.993 137.046 0.979 135.098 1.029 35.497 0.983 33.907 0.975 33.6532016 0.992 136.890 0.974 134.441 1.028 35.461 0.975 33.653 0.965 33.2882017 0.990 136.563 0.970 133.887 1.028 35.472 0.980 33.795 0.971 33.5142018 0.990 136.560 0.970 133.880 1.034 35.672 0.981 33.846 0.972 33.5412019 0.989 136.506 0.969 133.784 1.033 35.649 0.978 33.743 0.968 33.4112023 0.995 137.290 0.969 133.754 1.035 35.690 0.971 33.496 0.957 33.0252027 0.990 136.608 0.962 132.713 1.032 35.616 0.967 33.368 0.951 32.8232030 0.990 136.573 0.960 132.534 1.040 35.892 0.968 33.388 0.950 32.790

NMalAbrigo 138KV Stgo. de Cao 34.5KVBARRAS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)

AÑOS DEANALISIS Stgo. de Cao 138KV CGrande1 34.5KV CGrande2 34.5KV

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.989 22.649 1.006 10.055 0.971 33.491 0.967 33.353 1.019 10.1932012 0.985 22.564 1.004 10.040 0.969 33.440 0.971 33.491 1.023 10.2262013 0.985 22.549 1.003 10.030 0.968 33.396 0.969 33.415 1.019 10.1882014 0.993 22.731 1.009 10.090 0.969 33.442 0.967 33.346 1.014 10.1372015 0.989 22.647 1.006 10.060 0.966 33.322 0.961 33.138 1.002 10.0162016 0.987 22.606 1.008 10.081 0.964 33.273 0.954 32.929 1.020 10.1962017 0.991 22.686 1.013 10.130 0.967 33.369 0.957 33.029 0.996 9.9612018 0.991 22.689 1.013 10.134 0.969 33.443 0.959 33.072 0.996 9.9592019 0.990 22.666 1.012 10.119 0.967 33.367 0.955 32.956 0.991 9.9082023 1.000 22.897 1.028 10.279 0.972 33.550 0.952 32.827 0.993 9.9282027 0.985 22.565 1.019 10.189 0.969 33.446 0.955 32.948 1.014 10.1392030 0.996 22.804 1.028 10.279 0.977 33.690 0.957 33.023 1.013 10.132

AÑOS DEANALISIS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)BARRAS

NMalAbrigo 22.9KV NMalAbrigo 10KV MalAbrigo 34.5KV Paijan 34.5KV Paijan 10KV

El perfil de tensiones es adecuado, de las diversas barras podemos que la barra en

34.5kV de la subestación Paijan tiene valores más bajos que las otras barras pero

estos se encuentran dentro lo establecido por la NTCSE. De los flujos de potencia

través de las líneas vistos pudimos apreciar que la línea LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan

y la línea LT 34.5 kV Casagrande 1 – Paijan operan con una bajo nivel de carga por lo

cual se comportan como bancos de capacitores, mejorando el perfil de tensiones.

11.2.2 SENSIBILIDAD N° 2:

Consiste en desactivar la LT 34.5 kV Santiago de cao – Malabrigo.

Para hacer viable esta alternativa se ha realizado un equipamiento progresivo, el cual

consiste básicamente en repotenciar algunas subestaciones y colocar equipos de

compensación reactiva para mejorar el perfil de tensiones en el área de influencia.

Para esta alternativa se plantea el siguiente equipamiento progresivo:

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 31: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

AÑO2011201120122016201820232023202720272030

SENSIBILIDAD 02: SIN LA LINEA DE TRANSMISION CAO - MALABRIGO

Banco de capacitores de 3 MVAR en Casa Grande 1Transformador Nuevo MalAbrigo a ONAFBanco de capacitores de 2.5 MVAR en Nueva MalabrigoNuevo Transformador de 6.5 MVA en PaijanTransformador Casa Grande2 a ONAF

ACCIONTransformador Casa Grande2 a ONAF hasta que la CT Casa Grande 2 incremente su generacionNuevo Transformador de 8 MVA en Casa Grande 1Central T Casagrande 2 con una potencia nominal de 25 MWTransformador Paijan a ONAFBanco de capacitores de 1.5 MVAR en Paijan

ALTERNATIVA 02

A continuación se muestran tablas resumen de los valores obtenidos de las

simulaciones efectuadas para esta alternativa.

A. Resultados de Flujos en Líneas de Transmisión

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 34.711 0.363 39.356 21.950 0.189 31.2512012 32.140 0.346 38.497 23.568 0.220 33.7052013 33.085 0.342 38.226 23.808 0.224 34.0092014 34.853 0.376 40.069 24.672 0.242 35.2702015 37.168 0.424 42.498 25.717 0.264 36.8512016 42.639 0.548 48.246 29.304 0.349 42.3042017 42.980 0.568 49.131 30.990 0.396 45.0372018 46.035 0.637 51.968 31.248 0.403 45.4172019 46.656 0.655 52.691 31.528 0.411 45.8592023 56.485 0.952 63.465 36.271 0.558 53.4192027 61.643 1.100 68.177 40.546 0.668 58.2702030 65.730 1.207 71.357 40.552 0.638 56.909

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 138 KVLT 138 kV Trujillo Norte - Santiago de Cao LT 138 kV Santiago de Cao - Malabrigo Nuevo

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 2.778 0.033 48.430 - - -2012 2.852 0.035 49.944 - - -2013 2.929 0.037 51.257 - - -2014 3.169 0.042 55.000 - - -2015 3.256 0.045 56.697 - - -2016 3.328 0.048 58.340 - - -2017 3.417 0.051 60.284 - - -2018 3.501 0.052 61.147 - - -2019 3.590 0.055 62.781 - - -2023 3.933 0.066 68.515 - - -2027 4.560 0.086 78.465 - - -2030 4.572 0.088 79.064 - - -

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 10 kV Malabrigo-Malabrigo Nuevo (1 Terna) LT 34.5 kV Paijan - Malabrigo

FLUJO DE POTENCIA (MW)

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 32: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 6.509 0.271 31.628 2.206 0.037 16.3822012 4.126 0.117 20.837 2.311 0.040 17.1292013 4.409 0.137 22.511 2.442 0.044 17.9852014 4.755 0.160 24.346 2.725 0.056 20.1942015 5.288 0.196 26.932 3.234 0.080 24.2162016 6.050 0.258 30.906 3.538 0.098 26.7682017 6.081 0.251 30.444 3.661 0.106 27.7492018 6.577 0.276 31.919 3.787 0.092 25.7742019 6.653 0.288 32.601 3.920 0.099 26.8352023 7.786 0.376 37.222 4.482 0.131 30.8232027 7.709 0.376 37.197 5.023 0.165 34.6092030 9.293 0.551 45.056 5.437 0.197 37.799

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 34.5 kV Santiago de Cao - Casa Grande1 LT 34.5 kV Casa Grande1 - Paijan

P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 - - -2012 - - -2013 - - -2014 - - -2015 - - -2016 - - -2017 - - -2018 - - -2019 - - -2023 - - -2027 - - -2030 - - -

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 34.5 kV Santiago de Cao - MalAbrigo

Como se puede apreciar en las tablas, sin las líneas LT 34.5 kV Santiago de Cao –

Malabrigo y la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan el sistema no presentaría problemas de

sobrecarga en ninguna de las líneas de transmisión.

La LT 138 kV Trujillo Norte – Santiago de cao, tendrá un nivel de carga igual a

71.357% de su capacidad nominal para el año 2030 lo cual sugiere que no es

necesario instalar otra línea en paralela a esta.

De la misma manera vemos que la nueva LT 138 kV Santiago de cao – Nueva

Malabrigo, llegará a un nivel de carga igual a 56.909 % de su capacidad nominal para

el año 2030.

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 33: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

B. Resultados de Flujos en Transformadores

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 12.397 0.098 50.461 21.761 0.108 73.3952012 8.226 0.096 45.738 23.348 0.122 75.6882013 8.936 0.098 41.324 23.583 0.126 77.6792014 9.805 0.098 43.530 24.430 0.136 83.3522015 11.027 0.098 46.673 25.453 0.147 85.9232016 12.787 0.098 50.216 28.955 0.182 89.3472017 11.422 0.098 46.416 30.594 0.202 95.1192018 14.151 0.098 53.830 30.845 0.203 95.9222019 14.473 0.098 55.007 31.117 0.209 96.8562023 19.262 0.098 70.135 35.713 0.175 90.2592027 19.997 0.099 72.551 39.879 0.210 98.4552030 23.971 0.099 85.736 39.913 0.207 96.155

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 138 KVTr3 Santiago de Cao 138/34.5/13.8 kV Tr3 Nuevo Malabrigo 138/22.9/10 kV

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 - - - 2.169 0.015 61.1832012 - - - 2.271 0.016 63.9722013 - - - 2.397 0.017 67.1692014 - - - 2.669 0.020 75.4182015 - - - 3.154 0.028 90.4412016 - - - 3.439 0.023 79.9782017 - - - 3.556 0.025 82.9082018 - - - 3.695 0.022 77.0082019 - - - 3.821 0.023 80.1792023 - - - 4.351 0.029 92.0922027 - - - 4.858 0.023 79.3992030 - - - 5.240 0.026 86.776

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KVTr2 Malabrigo 34.5/10 kV Tr2 Paijan 34.5/10 kV

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 1.735 0.009 25.831 8.085 0.060 98.9592012 1.841 0.010 27.367 3.168 0.017 46.0432013 1.951 0.010 28.789 3.438 0.019 49.9852014 2.118 0.011 31.425 3.623 0.021 53.0502015 2.290 0.012 34.197 3.922 0.023 57.4062016 2.468 0.013 37.046 4.787 0.033 72.9842017 2.599 0.014 39.092 5.024 0.034 73.7832018 2.736 0.015 41.044 5.258 0.037 77.1542019 2.878 0.016 43.347 5.103 0.036 75.8342023 3.508 0.017 45.532 5.884 0.046 88.8612027 4.240 0.022 54.158 4.418 0.038 81.8212030 4.885 0.027 63.133 6.119 0.046 90.418

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KVTr2 Casa Grande1 34.5/10 kV Tr2 Casa Grande2 34.5/13.8 kV

En esta configuración no operaria el transformador en la S.E. Malabrigo. El

transformador con menor nivel de carga es el transformador instalado en la S.E.

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 34: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

Casagrande 1, y como vemos ningún transformador se encuentra sobrecargado a lo

largo del periodo de estudio esto en parte se debe al equipamiento planteado.

C. Resultados de Tensiones en Barras

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.994 137.212 0.979 135.138 1.040 35.880 0.987 34.054 0.973 33.5772012 0.993 137.008 0.976 134.738 1.027 35.419 0.989 34.118 0.983 33.9192013 0.994 137.187 0.977 134.895 1.040 35.863 0.997 34.393 0.990 34.1512014 0.993 137.085 0.976 134.702 1.039 35.843 0.993 34.247 0.985 33.9852015 0.992 136.949 0.974 134.443 1.038 35.823 0.988 34.074 0.980 33.8052016 0.992 136.894 0.971 133.938 1.042 35.934 0.983 33.908 0.971 33.5022017 0.989 136.499 0.966 133.312 1.038 35.810 0.983 33.901 0.973 33.5772018 0.988 136.404 0.965 133.193 1.039 35.840 0.986 34.015 0.976 33.6622019 0.988 136.352 0.965 133.106 1.038 35.817 0.982 33.889 0.971 33.5112023 0.990 136.593 0.961 132.658 1.039 35.860 0.983 33.908 0.969 33.4322027 0.993 137.093 0.964 133.014 1.043 35.976 0.982 33.874 0.966 33.3172030 0.994 137.136 0.967 133.451 1.042 35.951 0.967 33.370 0.947 32.656

NMalAbrigo 138KV Stgo. de Cao 34.5KVBARRAS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)

AÑOS DEANALISIS Stgo. de Cao 138KV CGrande1 34.5KV CGrande2 34.5KV

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.991 22.690 0.998 9.985 - - 0.968 33.404 0.994 9.9422012 0.985 22.549 0.994 9.942 - - 0.969 33.437 1.021 10.2092013 0.986 22.574 0.995 9.949 - - 0.976 33.677 1.000 10.0022014 0.995 22.784 1.003 10.030 - - 0.969 33.442 1.017 10.1672015 0.991 22.700 1.000 10.001 - - 0.960 33.104 1.000 10.0052016 0.980 22.438 0.994 9.937 - - 0.952 32.832 0.964 9.6432017 0.971 22.244 0.987 9.873 - - 0.950 32.784 0.961 9.6142018 0.982 22.482 0.997 9.971 - - 0.961 33.156 1.003 10.0262019 0.981 22.462 0.996 9.959 - - 0.956 32.979 0.995 9.9532023 0.976 22.341 1.000 10.001 - - 0.952 32.830 1.012 10.1212027 0.998 22.865 1.013 10.130 - - 0.954 32.927 1.013 10.1322030 1.005 23.019 1.008 10.081 - - 0.936 32.281 1.016 10.160

AÑOS DEANALISIS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)BARRAS

NMalAbrigo 22.9KV NMalAbrigo 10KV MalAbrigo 34.5KV Paijan 34.5KV Paijan 10KV

Se pude decir que el perfil de tensiones es adecuado, pues si bien las tensiones en la

barras de 34.5 kV de las subestaciones Paijan y Casagrande 2 se encuentran por

debajo de 0.95 pu para el año 2030, estos pueden ser elevados con los taps de los

transformadores.

11.2.3 SENSIBILIDAD N° 3:

Sensibilidad 01 y Sensibilidad 02 ocurren simultáneamente.

Para hacer viable esta alternativa se ha realizado un equipamiento progresivo, el cual

consiste básicamente en repotenciar algunas subestaciones y colocar equipos de

compensación reactiva para mejorar el perfil de tensiones en el área de influencia.

Para esta alternativa se plantea el siguiente equipamiento progresivo:

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 35: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

AÑO2011201120122016201920192023202720272027202720302030

Banco de capacitores de 1.5 MVAR en SE Paijan

Transformador Paijan a ONAF

Transformador Casa Grande2 a ONAF

Transformador Nuevo MalAbrigo a ONAFNuevo Transformador de 6.5 MVA en PaijanBanco de capacitores de 3 MVAR en SE MalabrigoBanco de capacitores de 1.5 MVAR en SE Casagrande 1Banco de capacitores de 2.5 MVAR en SE Nueva Malabrigo

Trasladar carga excedente de la SE Malabrigo a la SE Nueva Malabrigo

ALTERNATIVA 02SENSIBILIDAD 03: CON LA L.T. MALABRIGO - PAIJAN y SIN LA L.T. CAO - MALABRIGO

ACCIONTransformador Casa Grande2 a ONAF hasta que la CT Casa Grande 2 incremente su generacionNuevo Transformador de 8 MVA en Casa Grande 1Central T Casagrande 2 con una potencia nominal de 25 MW

Banco de capacitores de 1.5 MVAR en SE Paijan

A continuación se muestran tablas resumen de los valores obtenidos de las

simulaciones efectuadas para esta alternativa.

A. Resultados de Flujos en Líneas de Transmisión

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 34.775 0.357 39.001 22.236 0.187 30.9612012 32.198 0.341 38.229 23.052 0.207 32.6482013 33.157 0.337 37.946 23.219 0.209 32.7652014 34.928 0.372 39.834 24.171 0.227 34.1792015 37.206 0.421 42.340 25.631 0.258 36.4432016 42.615 0.550 48.336 29.713 0.357 42.7782017 42.982 0.568 49.129 31.156 0.398 45.1232018 46.072 0.643 52.225 31.870 0.410 45.8122019 46.549 0.653 52.648 32.078 0.415 46.0862023 56.324 0.948 63.340 37.648 0.592 54.9712027 60.656 1.039 66.250 40.673 0.630 56.4812030 65.417 1.174 70.365 42.288 0.662 57.832

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 138 KVLT 138 kV Trujillo Norte - Santiago de Cao LT 138 kV Santiago de Cao - Malabrigo Nuevo

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 2.874 0.032 47.872 0.261 0.013 8.8762012 2.689 0.029 45.547 0.508 0.005 5.4272013 2.743 0.030 46.184 0.575 0.007 6.5882014 3.010 0.036 50.965 0.493 0.006 6.1162015 3.232 0.042 54.733 0.096 0.002 3.3002016 3.463 0.048 58.423 0.375 0.001 2.4902017 3.476 0.049 59.128 0.151 0.000 0.9892018 3.706 0.055 62.459 0.579 0.002 3.6832019 3.797 0.056 63.281 0.588 0.003 4.6742023 4.379 0.074 72.790 1.281 0.011 8.1272027 4.618 0.079 74.847 0.957 0.007 6.6842030 4.477 0.074 72.838 1.721 0.024 11.877

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 10 kV Malabrigo-Malabrigo Nuevo (1 Terna) LT 34.5 kV Paijan - Malabrigo

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 36: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 6.400 0.273 31.764 1.979 0.059 20.7582012 4.415 0.137 22.532 2.848 0.069 22.4952013 4.741 0.163 24.548 3.053 0.082 24.4162014 5.045 0.185 26.178 3.254 0.093 26.0072015 5.351 0.205 27.532 3.344 0.095 26.3462016 5.838 0.233 29.336 3.145 0.082 24.3832017 6.004 0.246 30.115 3.500 0.097 26.5252018 6.283 0.266 31.333 3.207 0.086 25.0962019 6.329 0.265 31.261 3.309 0.073 23.0332023 7.010 0.325 34.605 3.135 0.066 21.8402027 7.181 0.351 35.983 4.016 0.107 27.8872030 8.298 0.452 40.822 3.630 0.087 25.107

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 34.5 kV Santiago de Cao - Casa Grande1 LT 34.5 kV Casa Grande1 - Paijan

P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 - - -2012 - - -2013 - - -2014 - - -2015 - - -2016 - - -2017 - - -2018 - - -2019 - - -2023 - - -2027 - - -2030 - - -

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 34.5 kV Santiago de Cao - MalAbrigo

Como se puede apreciar en las tablas, sin la línea LT 34.5 kV Santiago de Cao –

Malabrigo y con la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan operando el sistema no presentaría

problemas de sobrecarga en ninguna de las líneas de transmisión, similar a todos los

casos analizados anteriormente.

Además podemos decir que la potencia transmitida por la LT 34.5 kV Malabrigo -

Paijan es 0.632 MW en promedio para el periodo de estudios con lo cual se comporta

como un banco de capacitores pues esta casi en vacio.

La nueva LT 138 kV Santiago de cao – Nueva Malabrigo, llegará a un nivel de carga

igual a 57.832 % de su capacidad nominal para el año 2030.

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 37: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

B. Resultados de Flujos en Transformadores

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 12.182 0.098 50.594 22.049 0.106 72.5512012 8.805 0.096 47.529 22.845 0.109 69.0262013 9.601 0.098 43.609 23.010 0.110 69.9922014 10.385 0.098 45.594 23.944 0.124 77.2382015 11.154 0.098 47.325 25.373 0.140 82.9482016 12.351 0.098 49.512 29.356 0.176 90.3492017 11.258 0.098 46.356 30.758 0.192 95.3012018 13.559 0.098 54.342 31.460 0.202 96.7572019 13.818 0.098 54.880 31.663 0.133 77.8682023 17.728 0.098 65.735 37.056 0.179 92.8812027 18.944 0.098 71.304 40.044 0.199 95.4322030 21.954 0.098 80.682 41.626 0.206 97.715

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 138 KVTr3 Santiago de Cao 138/34.5/13.8 kV Tr3 Nuevo Malabrigo 138/22.9/10 kV

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 -0.261 0.031 12.243 2.169 0.015 61.7972012 0.503 0.030 7.485 2.271 0.016 64.7572013 0.568 0.031 9.088 2.397 0.017 68.0842014 0.487 0.030 8.436 2.669 0.020 76.3532015 0.094 0.030 4.553 3.153 0.027 90.8242016 -0.375 0.031 3.446 3.437 0.021 79.3442017 -0.151 0.030 1.503 3.554 0.023 82.4722018 -0.579 0.031 5.080 3.697 0.024 85.7552019 -0.588 0.031 6.447 3.821 0.023 79.7962023 -1.282 0.032 11.210 4.340 0.018 70.2362027 -0.957 0.031 9.220 4.858 0.023 80.1722030 -1.721 0.032 16.383 5.240 0.026 86.105

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KVTr2 Malabrigo 34.5/10 kV Tr2 Paijan 34.5/10 kV

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 1.735 0.009 25.939 8.092 0.060 99.6432012 1.841 0.010 27.474 3.170 0.017 46.2682013 1.951 0.010 28.946 3.440 0.019 49.9872014 2.118 0.011 31.563 3.625 0.021 53.0102015 2.290 0.012 34.249 3.924 0.023 57.4462016 2.468 0.013 36.995 4.801 0.032 70.3552017 2.599 0.014 39.065 5.032 0.035 73.8932018 2.735 0.015 41.140 5.267 0.037 77.3182019 2.878 0.016 43.243 5.107 0.036 75.1362023 3.511 0.020 53.308 5.796 0.045 86.7472027 4.240 0.023 56.574 4.421 0.039 82.7842030 4.884 0.026 63.120 6.118 0.045 88.984

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KVTr2 Casa Grande1 34.5/10 kV Tr2 Casa Grande2 34.5/13.8 kV

FLUJO DE POTENCIA (MW)

En esta configuración no operaria el transformador en la S.E. Malabrigo. El

transformador con menor nivel de carga es el transformador instalado en la S.E.

Malabrigo existente, esto se debe a que casi toda la demanda de la carga ubicada en

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 38: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

la barra de 10kv de la SE Malabrigo existente es alimentada a través de la nueva SE

Malabrigo conectada a la SE Malabrigo existente a través de líneas en 10kv.

C. Resultados de Tensiones en Barras

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.995 137.302 0.981 135.407 1.039 35.855 0.983 33.899 0.969 33.4442012 0.993 137.063 0.978 134.934 1.026 35.407 0.985 33.969 0.979 33.7842013 0.995 137.255 0.979 135.135 1.039 35.848 0.992 34.210 0.985 33.9842014 0.994 137.146 0.978 134.918 1.038 35.828 0.988 34.078 0.981 33.8302015 0.993 136.989 0.975 134.569 1.038 35.814 0.985 33.997 0.978 33.7352016 0.990 136.608 0.969 133.658 1.038 35.807 0.984 33.953 0.975 33.6452017 0.989 136.500 0.966 133.335 1.037 35.786 0.982 33.892 0.974 33.6032018 0.995 137.267 0.972 134.070 1.039 35.858 0.983 33.905 0.974 33.5952019 0.995 137.255 0.971 134.044 1.040 35.870 0.985 33.967 0.974 33.6162023 0.990 136.592 0.961 132.623 1.038 35.818 0.978 33.726 0.965 33.2922027 0.995 137.365 0.970 133.840 1.038 35.825 0.973 33.565 0.957 33.0022030 0.995 137.335 0.971 134.000 1.038 35.824 0.968 33.385 0.948 32.689

NMalAbrigo 138KV Stgo. de Cao 34.5KVBARRAS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)

AÑOS DEANALISIS Stgo. de Cao 138KV CGrande1 34.5KV CGrande2 34.5KV

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.994 22.770 1.005 10.048 0.950 32.777 0.958 33.050 1.010 10.0962012 0.998 22.858 1.009 10.094 0.950 32.775 0.958 33.049 1.008 10.0852013 1.000 22.896 1.011 10.112 0.953 32.874 0.963 33.206 1.012 10.1212014 0.998 22.845 1.008 10.079 0.948 32.704 0.957 33.009 1.031 10.3072015 1.004 22.996 1.014 10.140 0.950 32.781 0.954 32.919 1.023 10.2252016 1.013 23.189 1.026 10.258 0.957 33.023 0.955 32.961 1.023 10.2322017 1.007 23.053 1.022 10.217 0.952 32.861 0.951 32.825 1.018 10.1752018 1.013 23.188 1.027 10.270 0.957 33.003 0.953 32.882 1.018 10.1792019 1.010 23.127 1.029 10.288 0.961 33.152 0.960 33.124 1.000 10.0012023 1.012 23.185 1.035 10.353 0.962 33.188 0.955 32.942 1.021 10.2072027 0.998 22.857 1.020 10.204 0.954 32.902 0.950 32.791 1.037 10.3662030 0.998 22.844 1.014 10.142 0.951 32.795 0.945 32.585 1.026 10.264

AÑOS DEANALISIS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)BARRAS

NMalAbrigo 22.9KV NMalAbrigo 10KV MalAbrigo 34.5KV Paijan 34.5KV Paijan 10KV

El perfil de tensiones es adecuado, solo vemos tres barras que tiene valores de tensión

ligeramente por debajo de lo establecido por la NTCSE y estos pueden ser elevados

con los taps de los transformadores.

11.3 ALTERNATIVA 03:

Consiste en trasladar toda la carga de la S.E Malabrigo existente hacia la nueva S.E.

Malabrigo. Con lo cual se dejaría de operar la LT 34.5 kV Santiago de cao – Malabrigo

existente, de 41.38 km de longitud, la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan, de 17.75 km de

longitud y la S.E. Malabrigo existente.

Para hacer viable esta alternativa se ha realizado un equipamiento progresivo, el cual

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 39: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

consiste básicamente en repotenciar algunas subestaciones y colocar equipos de

compensación reactiva para mejorar el perfil de tensiones en el área de influencia.

Para esta alternativa se plantea el siguiente equipamiento progresivo:

AÑO201120112012201520172023202320232023202320272030

Segundo Banco de capacitores de 1.5 MVAR en PaijanSegundo Banco de 1.5 MVAR en SE Casagrande 1

Transformador Casa Grande2 a ONAFTransformador Nuevo MalAbrigo a ONAFNuevo Transformador de 6.5 MVA en Paijan

Transformador Paijan a ONAFBanco de capacitores de 1.5 MVAR en PaijanBanco de capacitores de 1.5 MVAR enCasagrande 1

Nuevo Transformador de 8 MVA en Casa Grande 1

Banco de capacitores de 2.5 MVAR en Nuevo Malabrigo

ACCIONALTERNATIVA 03

Central T Casagrande 2 con una potencia nominal de 25 MW

Transformador Casa Grande2 a ONAF hasta que la CT Casa Grande 2 incremente su generacion

A continuación se muestran tablas resumen de los valores obtenidos de las

simulaciones efectuadas para esta alternativa.

A. Resultados de Flujos en Líneas de Transmisión

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 34.771 0.366 39.493 21.847 0.187 31.0482012 30.727 0.311 36.510 23.457 0.217 33.4332013 31.657 0.312 36.529 23.688 0.220 33.7142014 33.447 0.345 38.372 24.537 0.237 34.9602015 35.735 0.402 41.432 25.572 0.259 36.4812016 40.346 0.503 46.251 29.149 0.344 42.0212017 44.148 0.557 48.598 30.809 0.381 44.1772018 45.298 0.622 51.372 31.070 0.390 44.7132019 46.495 0.652 52.595 31.341 0.398 45.1362023 57.036 0.935 62.870 36.051 0.545 52.7642027 60.579 1.100 68.186 39.491 0.672 58.5222030 65.506 1.242 72.409 40.313 0.667 58.245

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 138 KVLT 138 kV Trujillo Norte - Santiago de Cao LT 138 kV Santiago de Cao - MalAbrigo Nuevo

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 40: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

P (MW) Pérd. (MW) %Sn P (MW) Pérd. (MW) %Sn2011 6.721 0.293 32.849 2.207 0.038 16.6442012 3.971 0.145 23.199 2.312 0.042 17.4692013 4.248 0.168 24.991 2.443 0.046 18.3702014 4.612 0.168 24.988 2.726 0.058 20.5172015 5.132 0.194 26.821 3.234 0.081 24.2962016 5.489 0.222 28.679 3.535 0.098 26.7152017 5.974 0.250 30.398 3.638 0.086 25.0202018 6.308 0.263 31.160 3.787 0.092 25.8082019 6.661 0.303 33.441 3.920 0.100 26.8972023 8.183 0.411 38.879 4.475 0.133 31.0842027 7.701 0.374 37.108 5.026 0.168 34.9052030 9.282 0.545 44.774 5.437 0.197 37.793

AÑOS DEANALISIS

LINEAS DE TRANSMISION EN 34.5 KVLT 34.5 kV Santiago de Cao - Casa Grande1 LT 34.5 kV Casa Grande1 - Paijan

FLUJO DE POTENCIA (MW)

Como se puede apreciar en las tablas, sin la línea LT 34.5 kV Santiago de Cao –

Malabrigo y sin la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan el sistema no presentaría problemas

de sobrecarga en ninguna de las líneas de transmisión. Se pone en manifiesto que la

operación del sistema no depende de las líneas antes mencionadas.

La nueva LT 138 kV Santiago de cao – Nueva Malabrigo, llegará a un nivel de carga

igual a 58.245 % de su capacidad nominal para el año 2030.

B. Resultados de Flujos en Transformadores

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 12.558 0.095 51.574 21.661 0.106 72.1882012 6.959 0.094 40.145 23.240 0.119 74.2792013 7.658 0.096 37.064 23.467 0.120 75.3932014 8.565 0.096 39.149 24.299 0.133 81.6932015 9.760 0.097 45.678 25.314 0.143 84.0642016 10.694 0.098 45.499 28.805 0.174 88.7492017 12.782 0.097 45.891 30.428 0.189 93.3032018 13.606 0.098 54.381 30.680 0.196 94.4352019 14.502 0.098 57.009 30.943 0.201 95.3282023 20.050 0.098 70.076 35.506 0.165 89.1512027 19.988 0.098 72.334 38.820 0.198 98.8802030 23.950 0.099 68.817 39.646 0.203 98.412

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 138 KVTr3 Santiago de Cao 138/34.5/13.8 kV Tr3 Nuevo Malabrigo 138/34.5/10 kV

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 41: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 2.169 0.014 62.160 1.735 0.009 26.2602012 2.271 0.015 65.243 1.841 0.010 27.8912013 2.397 0.017 68.608 1.951 0.010 29.4162014 2.669 0.020 76.624 2.118 0.011 31.9102015 3.153 0.027 90.741 2.290 0.012 34.3032016 3.437 0.021 79.820 2.468 0.013 37.0802017 3.552 0.021 74.755 2.599 0.014 39.3272018 3.695 0.022 77.109 2.735 0.015 41.0102019 3.820 0.023 80.362 2.878 0.016 43.5352023 4.342 0.020 73.006 3.508 0.017 45.2522027 4.858 0.023 80.049 4.239 0.022 54.5132030 5.240 0.026 86.762 4.885 0.027 63.122

Tr2 Paijan 34.5/10 kV Tr2 Casa Grande1 34.5/10 kV

FLUJO DE POTENCIA (MW)

AÑOS DEANALISIS

TRANSFORMADORES CON DEV. DE ALTA EN 34.5 KV

P. en HV(MW) Pérd. (MW) %Sn2011 8.295 0.062 103.3982012 3.137 0.022 58.9052013 3.386 0.025 64.0192014 3.666 0.024 61.6062015 3.964 0.024 60.6622016 4.089 0.025 62.5262017 4.407 0.031 72.0212018 4.748 0.031 71.0942019 5.090 0.038 82.4742023 6.598 0.042 80.7772027 4.409 0.029 69.0012030 6.119 0.043 86.229

FLUJO DE POTENCIA (MW)

Tr2 Casa Grande2 34.5/13.8 kVAÑOS DEANALISIS

En esta configuración se dejaría de operar la S.E. Malabrigo existente. El

transformador con menor nivel de carga es el transformador instalado en la S.E.

Casagrande 1.

Como se puede apreciar de las tablas el transformador de Casagrande 2, solo para el

año 2011, se encuentra levemente sobrecargado y esto se debe a que para este año

no se ha realizado la re-potenciación de la central Casagrande.

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 42: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

C. Resultados de Tensiones en Barras

pu kV pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.994 137.192 0.979 135.146 1.023 35.293 0.971 33.492 0.957 33.0102012 0.994 137.186 0.978 134.951 1.019 35.166 0.970 33.472 0.959 33.0712013 0.995 137.312 0.979 135.060 1.029 35.497 0.976 33.656 0.963 33.2182014 0.994 137.213 0.977 134.870 1.028 35.452 0.977 33.716 0.966 33.3222015 0.994 137.211 0.976 134.750 1.035 35.723 0.983 33.920 0.973 33.5782016 0.990 136.677 0.969 133.766 1.037 35.781 0.981 33.849 0.971 33.4992017 0.998 137.743 0.976 134.656 1.032 35.590 0.975 33.643 0.962 33.1972018 0.995 137.321 0.972 134.190 1.040 35.875 0.985 33.977 0.974 33.6022019 0.995 137.258 0.972 134.094 1.039 35.863 0.978 33.748 0.963 33.2402023 0.992 136.833 0.964 132.989 1.037 35.769 0.984 33.952 0.973 33.5532027 0.987 136.263 0.956 131.907 1.038 35.815 0.979 33.780 0.963 33.2142030 0.987 136.201 0.958 132.138 1.039 35.847 0.967 33.376 0.948 32.719

NMalAbrigo 138KV Stgo. de Cao 34.5KVBARRAS

TENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)

AÑOS DEANALISIS Stgo. de Cao 138KV CGrande1 34.5KV CGrande2 34.5KV

pu kV pu kV pu kV pu kV2011 0.991 22.696 0.999 9.991 0.952 32.831 1.030 10.3022012 0.987 22.591 0.996 9.964 0.950 32.778 1.027 10.2742013 0.998 22.864 1.008 10.079 0.954 32.925 1.031 10.3092014 0.996 22.819 1.005 10.051 0.954 32.898 1.027 10.2712015 0.994 22.761 1.003 10.033 0.955 32.948 1.023 10.2352016 0.990 22.674 1.004 10.044 0.950 32.777 1.017 10.1712017 0.994 22.765 1.010 10.101 0.951 32.815 0.993 9.9302018 0.990 22.675 1.006 10.060 0.960 33.115 1.001 10.0122019 0.989 22.654 1.005 10.047 0.952 32.850 1.019 10.1872023 0.991 22.695 1.016 10.157 0.961 33.160 0.998 9.9852027 0.987 22.594 1.015 10.150 0.953 32.862 1.039 10.3912030 0.980 22.437 1.012 10.124 0.936 32.287 1.016 10.162

AÑOS DEANALISIS NMalAbrigo 22.9KV NMalAbrigo 10KV Paijan 34.5KV Paijan 10KV

BARRASTENSIONES EN POR UNIDAD (pu) Y KILOVOLTIOS (kV)

Se pude decir que el perfil de tensiones es adecuado, pues si bien las tensiones en la

barras de 34.5 kV de las subestaciones Paijan y Casagrande 2 se encuentran por

debajo de 0.95 pu solo para el año 2030, estos pueden ser elevados con los taps de

los transformadores.

11.4 CORTOCIRCUITO:

Para el análisis de cortocircuito del presente proyecto, se ha considerado el escenario

en el cual se presentaría la máxima corriente de cortocircuito.

Para lo cual el equivalente de red fue modelado con valores obtenidos para el último

año en el cual se tiene conocimiento de los proyectos de inversión según el plan de

obras del COES (2015).

Por otro lado se ha considerado operando todas las centrales eléctricas ubicadas en la

zona de influencia del proyecto.

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 43: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

A continuación se muestran las tablas resumen de las corrientes y potencias de

cortocircuito trifásico, bifásico a tierra y monofásico para cada alternativa analizada:

Ib'' Ic'' Sb'' Sc''Cao 138kv 3.708 886.212 3.500 3.710 278.840 295.603 3.493 278.342N Malabrigo 138kv 2.070 494.752 1.859 2.020 148.086 160.906 1.743 138.887Cao 34.5kv 5.404 322.939 4.798 4.599 95.571 91.599 2.273 45.279CGrande1 34.5kv 3.312 197.924 3.022 3.210 60.199 63.945 2.836 56.486CGrande2 34.5kv 2.556 152.721 2.341 2.789 46.623 55.547 2.605 51.880N Malabrigo 34.5kv 2.002 119.656 1.874 2.081 37.327 41.443 1.960 39.041N Malabrigo 22.9kv 10.089 400.180 17.131 16.280 226.489 215.238 14.844 196.260Malabrigo 34.5kv 1.934 115.552 1.992 2.293 39.684 45.669 2.253 44.872Paijan 34.5kv 2.034 121.543 1.903 2.263 37.903 45.067 2.145 42.729Paijan 10kv 2.590 44.863 2.241 2.241 12.937 12.937 0.000 0.000

CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO - ALTERNATIVA 01

BARRA Icc3f (kA) Pcc3f (MVA) Icc2f-t (kA) Pcc2f-t (MVA) Icc1f (kA) Pcc1f (MVA)

Ib'' Ic'' Sb'' Sc''Cao 138kv 3.695 883.180 3.547 3.752 282.629 298.962 3.609 287.508N Malabrigo 138kv 2.090 499.466 1.989 2.230 158.502 177.657 2.138 170.356Cao 34.5kv 6.402 382.573 5.650 5.449 112.542 108.546 2.772 55.209CGrande1 34.5kv 3.435 205.283 3.108 3.342 61.916 66.574 2.929 58.335CGrande2 34.5kv 2.611 156.031 2.373 2.853 47.267 56.820 2.650 52.788N Malabrigo 22.9kv 5.161 204.714 5.062 5.326 66.922 70.416 5.230 69.147N Malabrigo 10kv 13.432 232.645 11.605 11.605 67.003 67.003 0.000 0.002Malabrigo 34.5kv 2.656 158.738 2.573 2.992 51.258 59.593 2.891 57.582Paijan 34.5kv 2.215 132.370 2.021 2.442 40.255 48.645 2.277 45.364Paijan 10kv 2.683 46.471 2.320 2.320 13.396 13.396 0.000 0.000

CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO - ALTERNATIVA 02

BARRA Icc3f (kA) Pcc3f (MVA) Icc2f-t (kA) Pcc2f-t (MVA) Icc1f (kA) Pcc1f (MVA)

Ib'' Ic'' Sb'' Sc''Cao 138kv 3.678 879.153 3.540 3.743 282.053 298.181 3.609 287.535N Malabrigo 138kv 2.001 478.189 1.921 2.151 153.093 171.403 2.077 165.450Cao 34.5kv 5.283 315.678 4.704 4.480 93.705 89.231 2.255 44.926CGrande1 34.5kv 2.811 167.965 2.610 2.778 51.979 55.328 2.551 50.820CGrande2 34.5kv 2.298 137.340 2.156 2.542 42.954 50.624 2.413 48.066N Malabrigo 22.9kv 5.057 200.580 4.974 5.242 65.760 69.300 5.160 68.219N Malabrigo 10kv 11.073 191.794 9.578 9.578 55.299 55.299 0.000 0.001Paijan 34.5kv 1.302 77.824 1.210 1.566 24.109 31.187 1.469 29.251Paijan 10kv 2.154 37.310 1.863 1.863 10.754 10.754 0.000 0.000

CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO - ALTERNATIVA 03

BARRA Icc3f (kA) Pcc3f (MVA) Icc2f-t (kA) Pcc2f-t (MVA) Icc1f (kA) Pcc1f (MVA)

De las tablas mostradas podemos apreciar que la corriente de cortocircuito trifásica en

la barra de 138kV de la Nueva S.E. Malabrigo son similares para las tres alternativas

analizadas, además la corriente de cortocircuito trifásica en la barra de 22.9kV es

aproximadamente 5.1kA e igual para las Alternativas 02 y 03, mientras que para la

Alternativa 01 la corriente de cortocircuito en la barra de 22.9kV en la nueva S.E.

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 44: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

Malabrigo es de 10.089kA. Finalmente la corriente de cortocircuito trifásico en la barra

de 34.5kV para la Alternativa 01 es igual a 2kA, mientras que en la barra de 10kV de la

alternativa 02 es igual a 13.432kA y en la barra de 10kV de la Alternativa 03 es igual a

11.073kA.

El equipamiento a instalarse en la S.E. Malabrigo Nueva deberá estar previsto para

soportar los niveles de corriente de cortocircuito mostrados en las tablas anteriores.

12. CONCLUSIONES

1. Todas las alternativas son viables técnicamente, pues no se presentarían

problemas de sobrecarga y los perfiles de tensión estarían dentro valores

aceptables, esto se ha logrado con el equipamiento progresivo mostrado para cada

alternativa. La selección de la mejor alternativa estará basada en el aspecto

económico.

2. El Análisis realizado para la sensibilidad Nº1 (Con la línea LT 34.5 kV Malabrigo –

Paijan operando) en las alternativas 01 y 02, muestran que el flujo de potencia a

través de esta línea es mínimo en todos los años analizados (2 MW

aproximadamente), lo cual pone en evidencia que esta línea no es relevante en la

operación del sistema eléctrico en operación normal. Esta línea tomaría importancia

frente a una eventual contingencia como la salida de la LT 34.5 kV Paijan – Casa

Grande 1, pues de esta manera la carga de la S.E. Paijan podría ser atendida a

través de la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan, no obstante hacer esto posible

implicaría dimensionar el transformador de la S.E. Malabrigo Nueva con la

capacidad de poder cubrir las futuras cargas de las subestaciones S.E. Malabrigo

existente y la carga de la S.E. Paijan.

3. En el análisis de la Alternativa 02, se pudo apreciar que el flujo de potencia a través

de la LT 34.5 kV Santiago de Cao – Malabrigo, es mínima, evidenciando que esta

línea no juega un rol importante en la correcta operación del sistema eléctrico. En el

caso de sensibilidad Nº2 (Sin LT 34.5 kV Santiago de Cao – Malabrigo) se evidencia

que el sistema logra operar de manera satisfactoria sin esta línea de transmisión.

4. Para la Alternativa 01 (Sensibilidad 01), con la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan

Vol. 4. Análisis de Sistema de Potencia Promotora De Proyectos S.A.C.

Page 45: 7. Análisis del Sistema de Potencia

LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

operando y sin operar la LT 34.5 kV Santiago de Cao - Malabrigo, frente a una

eventual contingencia como la Salida de la LT 138 kV Santiago de Cao – Malabrigo,

no se podría cubrir la demanda de la Nueva S.E. Malabrigo, solo se podría cubrir

parcialmente la carga instalada en la S.E. Malabrigo existente.

5. Para la Alternativa 02 operando las líneas LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan y LT 34.5

kV Santiago de Cao – Malabrigo, no se podría cubrir la demanda de la S.E.

Malabrigo Nueva, solo se podría cubrir parcialmente la carga instalada en la S.E.

Malabrigo existente debido a problemas de tensión y limitado a la capacidad ONAF

del transformador existente en la S.E. Malabrigo.

6. Debido a los comentarios de los ítem 2, 3, 4 y 5, las líneas LT 34.5 kV Malabrigo –

Paijan y LT 34.5 kV Santiago de Cao - Malabrigo en operación normal no operarían

de manera optima en los años de análisis (Hasta el 2030), conllevando a la

empresa a gastos de operación y mantenimiento innecesarios, por otro lado en la

contingencia más severa (Salida de la LT 138 kV Santiago de cao – Malabrigo), con

estas líneas no se podría cubrir la demanda de los clientes instalados en la S.E.

Malabrigo Nueva. Por lo anterior se podría operar el sistema de manera similar con

o sin las líneas antes mencionadas.

7. El máximo nivel de carga al cual operaría la LT 138 kV Trujillo Norte – Santiago de

Cao para el año 2030 es igual a 75.74% de su capacidad nominal. Se debe

mencionar que el presente estudio ha sido elaborado para el escenario conservador

o medio del estudio de mercado.

8. Para la Alternativa 01 planteada en el presente informe, el transformador de

138/34.5/22.9 kV a instalarse en la nueva S.E. Malabrigo, deberá tener

necesariamente el grupo de conexión YnD5Yn, para poder conectarse en 34.5 kV a

la S.E. Malabrigo existente.

9. Para la Alternativa 02 planteada en el presente informe, el transformador de

138/22.9/10 kV a instalarse en la nueva S.E. Malabrigo, deberá tener

necesariamente el grupo de conexión YnYnD10, para poder conectarse en 10 kV a

la S.E. Malabrigo existente.

10. Para la Alternativa 03 planteada en el presente informe, el transformador de

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LT 138 kV SE Santiago de Cao – Nueva SE Malabrigo Hidrandina S.A.Estudio Definitivo

138/22.9/10 kV a instalarse en la nueva S.E. Malabrigo, no se conecta a otra

subestación, es decir tiene una alimentación radial a través de la LT 138 kV

Santiago de Cao – Malabrigo Nueva, por lo cual el sistema operaría en forma

satisfactoria indistintamente al grupo de conexión del nuevo transformador.

11. La alternativa que presenta menores pérdidas en el sistema es la Alternativa 03,

esta alternativa consiste en alimentar toda la carga existente en la S.E. Malabrigo

desde la nueva S.E. Malabrigo, dejando de operar la S.E. Malabrigo así como las

líneas LT 34.5 kV Santiago de Cao – Malabrigo y la LT 34.5 kV Malabrigo – Paijan.

A continuación se muestra una tabla resumen de las pérdidas que se presentarían

en las líneas y transformadores anualmente para cada alternativa analizada:

ALTERNATIVA 03Caso Base Sensibilidad 01 Caso Base Sensibilidad 01 Sensibilidad 02 Sensibilidad 03 Caso Base

2011 1.378 1.529 1.205 1.214 1.183 1.240 1.1702012 1.315 1.537 1.016 1.002 1.019 1.066 0.9752013 1.346 1.554 1.068 1.050 1.055 1.112 1.0152014 1.492 1.737 1.162 1.135 1.162 1.223 1.0922015 1.636 1.939 1.308 1.273 1.318 1.353 1.2402016 1.841 2.225 1.598 1.582 1.650 1.641 1.4992017 2.016 2.416 1.662 1.634 1.745 1.748 1.6262018 2.093 2.468 1.805 1.767 1.836 1.869 1.7292019 2.164 2.575 1.827 1.817 1.891 1.802 1.8292023 2.739 3.176 2.382 2.342 2.448 2.409 2.3662027 3.166 3.709 2.691 2.653 2.786 2.624 2.6832030 3.391 4.095 3.206 3.149 3.086 2.907 3.048

TOTAL 24.577 28.961 20.931 20.619 21.179 20.995 20.271

PERDIDAS EN MWALTERNATIVA 01 ALTERNATIVA 02

AÑO

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12. Por tratarse de un análisis a largo plazo, esta diferencia en pérdidas deberá ser

considerada en el análisis económico para seleccionar entre la alternativa más

económica.

13. El equipamiento a instalarse en la S.E. Malabrigo Nueva deberá estar previsto

para soportar los niveles de corriente de cortocircuito, obtenidas en el análisis de

cortocircuito del presente informe.

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ANEXOS

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