SUBESTACIN OCOA 115/34,5/13,8

MEMORIA DE COORDINACIN DE AISLAMIENTOSUBESTACIN OCOA

BAHIAS DE LNEA

DOCUMENTO IEB 939

SUBESTACIN OCOA 115/34,5/13,8 kV

MEMORIA DE COORDINACIN DE AISLAMIENTOSUBESTACIN OCOA PROYECTO AMPLIACIN DE

BAHIAS DE LNEA 115 KV

DOCUMENTO IEB 939-12-101

REVISIN 0

Medelln, Febrero de 2013

kV

MEMORIA DE COORDINACIN DE AISLAMIENTO PROYECTO AMPLIACIN DE

SUBESTACIN OCOA 115 kV

MEMORIA DE COORDINACIN DE AISLAMIENTO Pgina ii de iv

Archivo: IEB-939-12-101(0)_Memoria de Coordinacin de Aislamiento

CONTROL DE DISTRIBUCIN

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CONTROL DE REVISIONES

Revisin No. Aspecto revisado Fecha

0 Emisin Inicial 16/03/2013

CONTROL DE RESPONSABLES

NMERO DE REVISIN 0 1 2

Nombre JLO/OSR

Elaboracin Firma

Fecha 15/03/2013

Nombre OSR

Revisin Firma

Fecha 16/03/2013

Nombre OSR

Aprobacin Firma

Fecha 16/03/2013

Participaron en la elaboracin de este informe:

OSR Oscar Alonso Sanchez R.

JLO Jhonatan Londoo Ospina

SUBESTACIN OCOA 115 kV

MEMORIA DE COORDINACIN DE AISLAMIENTO Pgina iii de iv

Archivo: IEB-939-12-101(0)_Memoria de Coordinacin de Aislamiento

Tabla de contenido

1 OBJETO ............................................................................................................................... 12

2 ALCANCE DEL DOCUMENTO ........................................................................................... 12

3 CARACTERSTICAS DEL SITIO Y DEL SISTEMA ........................................................... 12

4 METODOLOGA PARA LA COORDINACIN DE AISLAMIENTO ................................... 12

4.1 DETERMINACIN DE LAS SOBRETENSIONES REPRESENTATIVAS (Urp) .................. 13

4.1.1 Tensin a frecuencia industrial ............................................................................................ 13

4.1.2 Sobretensiones temporales ................................................................................................. 13

4.1.3 Sobretensiones representativas temporales ........................................................................ 14

4.1.4 Sobretensiones de frente lento ............................................................................................ 14

4.2 DETERMINACIN DE LAS TENSIONES DE SOPORTABILIDAD PARA COORDINACIN (Ucw) 16

4.2.1 Sobretensiones temporales ................................................................................................. 16

4.2.2 Sobretensiones de frente lento ............................................................................................ 16

4.2.3 Sobretensiones de frente rpido .......................................................................................... 17

4.3 DETERMINACIN DE LAS SOBRETENSIONES DE SOPORTABILIDAD REQUERIDAS (Urw) 18

4.3.1 Factor de seguridad ............................................................................................................. 18

4.3.2 Factor de correccin atmosfrico ......................................................................................... 18

4.3.3 Tensiones de soportabilidad requeridas .............................................................................. 18

4.4 CONVERSIN A TENSIONES DE SOPORTABILIDAD NORMALIZADAS (Uw) ................ 20

4.4.1 Conversin a tensin de soportabilidad de corta duracin a frecuencia industrial (SDW) .. 20

4.4.2 Conversin a tensin de soportabilidad del impulso tipo rayo (LIW) ................................... 21

4.5 SELECCIN DE LAS TENSIONES DE SOPORTABILIDAD NORMALIZADAS ................ 21

4.6 VERIFICACIN DE DESCARGADORES DE SOBRETENSIONES 115 kV EN LAS LLEGADAS DE LINEA ...................................................................................................................... 21

4.6.1 Tensin continua de operacin (COV) ................................................................................. 22

4.6.2 Sobretensin temporal (TOV) .............................................................................................. 22

4.6.3 Tensin nominal del descargador de sobretensiones ......................................................... 22

4.6.4 Energa en el dispositivo de proteccin contra sobretensiones ........................................... 22

4.7 DISTANCIAS MNIMAS EN AIRE ........................................................................................ 23

5 CONCLUSIONES ................................................................................................................ 25

6 REFERENCIAS .................................................................................................................... 12

ANEXO 1 ........................................................................................................................................... 25

SUBESTACION OCOA115 kV

MEMORIA DE COORDINACIN DE AISLAMIENTO Pgina iv de iv

Archivo: IEB-939-12-101(0)_Memoria_Coordinacin_de_Aislamiento_Ocoa_115kV

Lista de tablas

Tabla 1. Tensin base ....................................................................................................................... 13

Tabla 2. Distancia Especfica Mnima Nominal ................................................................................. 13

Tabla 3. Factores de conversin para rango I .................................................................................. 20 Tabla 4. Correlacin entre el Nivel de Soportabilidad al Impulso Tipo Rayo y las Distancias

Mnimas en el Aire ..................................................................................................................... 24

Lista de anexos

Anexo 1 EQUIPOS DE LA SUBESTACIN A 115 kV

SUBESTACION OCOA 115 kV

MEMORIA DE COORDINACIN DE AISLAMIENTO Pgina 12 de 25

Archivo: IEB-939-12-101(0)_Memoria_Coordinacin_de_Aislamiento_Ocoa_115kV

1 OBJETO

Verificar el cumplimiento de los niveles de tensin requeridos para los equipos de proteccin contra sobretensiones de la nuevas bahas de lnea en la Subestacin Ocoa a 115 kV, presentando la metodologa, los datos y los resultados del estudio de coordinacin de aislamiento. Para esta ampliacin, se tomarn como base, los equipos existentes en la Subestacin.

2 ALCANCE DEL DOCUMENTO

El alcance de este documento comprende dos aspectos:

Verificar el nivel de aislamiento de los equipos a 115 kV correspondientes a la ampliacin de las bahas de lnea en la subestacin Ocoa 115 kV.

Realizar recomendaciones relacionadas con la determinacin de las caractersticas de los descargadores de sobretensin, que sern empleados en la dicha ampliacin.

3 CARACTERSTICAS DEL SITIO Y DEL SISTEMA

En el documento IEB-939-12-100 Informe de visita Subestacin Ocoa proyecto ampliacin de baha de lnea se definen los aspectos relacionados con las caractersticas del sitio y del sistema.

4 METODOLOGA PARA LA COORDINACIN DE AISLAMIENTO

El procedimiento de coordinacin de aislamiento consiste en la determinacin de las resistencias dielctricas de los equipos con relacin a los esfuerzos de tensin que se pueden presentar teniendo en cuenta las caractersticas de los elementos de proteccin. Para la determinacin del nivel de aislamiento de los equipos de las subestaciones se sigue un mtodo determinstico para seleccionar los aislamientos internos (no-autorrestaurables) y un mtodo probabilstico simplificado de la norma IEC 60071-2 para establecer los aislamientos externos (autorrestaurables).

Los principales pasos para la coordinacin de aislamiento son:

Determinacin de las sobretensiones representativas (Urp)

Determinacin de las tensiones de soportabilidad para coordinacin (Ucw)

Determinacin de las tensiones de soportabilidad requeridas (Urw)

Determinacin de las tensiones de soportabilidad normalizadas (Uw)

SUBESTACION OCOA 115 kV

MEMORIA DE COORDINACIN DE AISLAMIENTO Pgina 13 de 25

Archivo: IEB-939-12-101(0)_Memoria_Coordinacin_de_Aislamiento_Ocoa_115kV

4.1 DETERMINACIN DE LAS SOBRETENSIONES REPRESENTATIVAS (Urp)

4.1.1 Tensin a frecuencia industrial

Para propsitos de coordinacin de aislamiento es considerado igual al voltaje ms alto del sistema, en este caso corresponde a la mxima de tensin de diseo de los equipos de patio Us = Um y la tensin base, Ubase:

32= UmUbase

Tabla 1. Tensin base

Tensin asignada al equipo (Um) Tensin base (Um2/3)

123 kV 100,0 kV

La Tabla 2 muestra las diferentes distancias especficas mnimas para los diferentes niveles de contaminacin segn la norma IEC 60071-2.

Tabla 2. Distancia Especfica Mnima Nominal

Nivel de polucin Distancia especfica mnima nominal (mm/kV)

Ligero 16,0

Medio 20,0

Alto 25,0

Muy alto 31,0

La subestacin se encuentra localizada en una zona de bajo nivel de contaminacin industrial y expuesta a vientos y lluvia, de acuerdo a la Tabla 2 se considera un nivel de contaminacin II (Medio) de donde se obtiene una distancia de fuga especfica mnima nominal de 20 mm/kV.

4.1.2 Sobretensiones temporales

Se consideran los valores para las sobretensiones sugeridas en la norma IEC 60071-2, los cuales incluyen factores que llevan a resultados conservativos.

4.1.2.1 Sobretensiones por fa