Informe Evento Sistema Interconectado Nacional

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Informe Evento

Sistema Interconectado Nacional

Diciembre 29 de 2015

Desconexión de las Subestaciones a 115 kV La

Ínsula y San Mateo

Gerencia Centro Nacional de Despacho Dirección Aseguramiento de la Operación

Documento XM CND 09 de febrero de 2016

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Contenido

Objetivo .............................................................................. 5

Antecedentes ..................................................................... 5

Topología ............................................................................................................ 5

Condiciones Operativas .................................................................................... 6

Descripción ........................................................................ 6

Análisis .............................................................................. 6

Causa ................................................................................. 6

Operación de los sistemas de protección ........................ 7

Reporte de Energía No Suministrada -ENS- ...................... 7

Conclusiones ..................................................................... 7

Acciones ............................................................................ 8

Acciones ejecutadas .......................................................................................... 8

Acciones por ejecutar ........................................................................................ 8

Recomendaciones .............................................................................................. 8

Referencias ...................................................................... 10

Información básica .......................................................... 10

Parámetros eléctricos ...................................................................................... 10

Evolución de la frecuencia del SIN ................................................................. 10

Evolución de potencia activa ......................................................................... 11

Evolución de la tensión ................................................................................... 12

Análisis de la información de detalle .............................. 12

Registro de fallas ............................................................................................. 12

Eventos 2015-2374 y 2015-2375

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Subestación Zulia 115 kV bahía de línea a Ínsula – PL2 13

Subestación San Mateo 115 kV bahía de línea a La ínsula – PL1 14

Subestación Zulia 115 kV bahía de línea a La ínsula – PL2 15

SOE de CENS .................................................................................................... 17

Secuencia del evento ....................................................................................... 28

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Objetivo

Presentar el análisis de los eventos sobre el SIN el día 29 de diciembre de 2015 a las 16:18 horas, estos eventos se analizan según lo establecido en la Resolución CREG 094 de 2012.

Antecedentes

Evento 2015-1450: El 14 de agosto de 2015, a las 17:09 horas, se presentaron los eventos 2015-1450, 2015-1452 y 2015-1453, en los cuales se produjo:

La desconexión de la bahía de transformación San Mateo 1 150 MVA 115 kV.

La desconexión de la línea de transmisión a 115 kV, San Mateo - La Ínsula, en el extremo de San Mateo y Zulia-La Ínsula, en el extremo de La Ínsula.

Topología

En la Figura 1 se presenta el diagrama unifilar de la red eléctrica a 115 kV afectada por el evento, indicando los interruptores que fueron abiertos por operación de las protecciones.

Figura 1. Diagrama unifilar red eléctrica a 115 kV afectada por el evento.

Evento 2015-2374 y 2015-2375

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Condiciones Operativas

Previo a los eventos, se tenían las siguientes transferencias de potencia activa, por los circuitos a 115 kV mencionados a continuación:

La Ínsula – Zulia transportaba 7 MW hacia Subestación Zulia.

San Mateo - La Ínsula transportaba 22.6 MW hacia Subestación La Ínsula.

El Autotransformador San Mateo (Cúcuta) 1 150 MVA del nivel 230 kV al nivel 115 kV, transportaba 90.4 MVA al nivel de 115 kV.

Descripción

Evento 2015-2374: El 29 de diciembre de 2015, a las 16:18 horas, se produjo la desconexión de la bahía de transformación San Mateo (Cúcuta) 1 150 MVA 115 kV y de la bahía de línea San Mateo (Cúcuta) a La Ínsula 1 115 kV.

Evento 2015-2375: El 29 de diciembre de 2015, a las 16:18 horas, se produjo la desconexión de la línea de transmisión a 115 kV, Zulia - La Ínsula, en el extremo de la subestación Zulia.

Análisis

Producto del análisis del evento se evidenció que:

A las 16:18 horas se presentó apertura en ausencia de falla de la bahía de 115 kV del Autotransformador 230/115 kV 150 MVA de la subestación San Mateo, interruptor IA15, según reporte de CENS por falla de los gatos hidráulicos de este interruptor. No se evidenció operación de protecciones asociadas con esta bahía.

Ante la apertura de la bahía de 115 kV del Autotransformador 230/115 kV 150 MVA se presentó aumento en la transferencia de potencia en la línea Zulia – La Ínsula 115 kV, registrando un aumento en la corriente de 30 A hasta 210 A aproximadamente. Luego de 775 ms de este incremento se presentó apertura de la bahía de línea La Ínsula en la subestación Zulia por operación de la protección sobrecorriente de fases ANSI 51. Al momento de la apertura de esta bahía la corriente era de 200 A aproximadamente.

La capacidad registrada en PARATEC de la línea Zulia – La Ínsula 115 kV en condiciones normales de operación es de 250 A y para estado de emergencia es de 300 A. Lo anterior indica que la apertura de este activo se produjo en un valor dentro del rango normal de operación.

Según información suministrada por CENS, se informa que la bahía de línea La Ínsula en la subestación San Mateo 115 kV fue abierta por operación del esquema de deslastre de carga asociado al autotransformador de esta subestación (V<=0.8 p.u y 1s). Los registros disponibles muestran que la tensión en la subestación La Ínsula 115 kV, luego de la desconexión del autotransformador en la subestación San Mateo 115 kV, alcanzo valores de 0.65 p.u.

Los activos afectados por el evento fueron normalizados a las 17:32 horas, con excepción de la bahía de transformación San Mateo (Cúcuta) 1 150 MVA 115 kV, la cual fue normalizada por su propio interruptor a las 09:58 horas del 30 de diciembre de 2015.

Causa

La causa raíz de los eventos según el análisis de la información disponible y según lo establecido en el Acuerdo CNO 818 se presenta en la Tabla 1.

Evento 2015-2374 y 2015-2375

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Tabla 1. Causas detalladas de Eventos según Acuerdo CNO 818.

Evento

Activos Categoría causa Causa detallada

2015-

2374

bahía de transformación San Mateo (Cúcuta) 1 150

MVA 115 kV

Equipos, accesorios e instalaciones de Potencia

Falla de Interruptor

2015-

2375

Bahía de línea Zulia - La Ínsula 1 115 kV

Sistemas secundarios, Protección, Teleprotección y Control

Coordinación o ajuste de protecciones de activos del

STR

Según el informe suministrado por CENS “El 29 de Diciembre en el horario de las 16:18 horas, se produjo la desconexión de la bahía IA15 subestación san mateo por falla de los gatos hidráulicos del interruptor”.

Operación de los sistemas de protección

Bahía 115 kV Autotransformador 230/115 kV 150 MVA San Mateo: No se presentó operación de protecciones de esta bahía.

Línea Zulia – La Ínsula 115 kV: Operación del sistema de protección, protección de sobrecorriente de fases, con valores de corriente dentro del rango normal de operación, con apertura de esta bahía.

Bahía hacia La Ínsula en la subestación San Mateo 115 kV: Operación del esquema suplementario de deslastre de carga asociado a la desconexión del Autotransformador 230/115 kV 150 MVA en la subestación San Mateo, al registrarse valor de tensión inferior a 0.8 p.u.

Reporte de Energía No Suministrada -ENS-

En la dirección: http://www.xm.com.co/Pages/Calculo_ENS.aspx, se encuentra la información de detalle para el cálculo de la ENS asociada a este evento.

Conclusiones

A las 16:18 horas se presentó apertura en la bahía de 115 kV del autotransformador 230/115 kV 150 MVA de la subestación San Mateo ante falla del interruptor asociado.

Ante la apertura de la bahía de 115 kV del Autotransformador 230/115 kV 150 MVA se presentó aumento en la transferencia de potencia en la línea Zulia – La Ínsula 115 kV. Ante este aumento se presentó la desconexión de la bahía de línea hacia La Ínsula en la subestación Zulia 115 kV por acción de su sistema de protección, con un valor de corriente dentro del rango normal de operación, en un tiempo inferior a 1 segundo.

Ante la desconexión del autotransformador 230/115 kV 150 MVA de la subestación San Mateo, se produjo la desconexión de la bahía de línea a 115 kV San Mateo a La Ínsula por operación del esquema de deslastre de carga asociado con este autotransformador.

Los eventos no ocasionaron excursión de la frecuencia del SIN por fuera de los rangos normales de operación.

Según lo informado por CENS los eventos ocasionaron Demanda No Atendida (DNA).

Los eventos produjeron ausencia de tensión en las subestaciones La Ínsula y San Mateo a 115 kV.

http://www.xm.com.co/Pages/Calculo_ENS.aspx

Evento 2015-2374 y 2015-2375

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Acciones

Acciones ejecutadas

CENS informó que:

“Cens corrigió la anomalía del sistema hidráulico en el interruptor IA15 de la subestación San Mateo 30 Diciembre 2015”.

Acciones por ejecutar

A CENS

Revisar los valores declarados de capacidad normal y en estado de emergencia en PARATEC, de la línea Zulia – La Ínsula 115 kV, de acuerdo con los requerimientos de CENS y reportar al CND los valores requeridos. Fecha de implementación marzo de 2016 (Acción recurrente vencida según eventos 2015-1450, 2015-1452 y 2015-1453).

Recomendaciones

A CENS

Verificar, y de ser necesario, ajustar la hora de los equipos involucrados en este evento.

Para futuros eventos enviar registro SOE en un formato editable (Excel o .txt).

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Anexo A: Información Técnica

Anexo A: Información técnica – Eventos 2015-2374 y 2015-2375

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Referencias

Evento 2015-2374:

o Informe del evento, SOE y registros oscilográficos, suministrados por CENS.

o Información eléctrica y operativa del CND.

Evento 2015-2375:

o Informe del evento, SOE y registros oscilográficos, suministrados por CENS.

o Información eléctrica y operativa del CND.

Información básica

Parámetros eléctricos

En la Tabla 2 se presentan los parámetros eléctricos, declarados en PARATEC, de las líneas de transmisión en la zona de los eventos.

Tabla 2. Parámetros eléctricos de líneas de transmisión

Nombre R1 X1 R0 X0 Longitud

[Ω/km] [Ω/km] [Ω/km] [Ω/km] [km]

LA ÍNSULA (CÚCUTA) - SAN MATEO (CÚCUTA) 1 115 kV

LA ÍNSULA (CÚCUTA) - ZULIA 1 115 kV

0.0801

0.2092

0.4583

0.495

0.3714

0.5004

1.5189

1.5556

13.601

31.24

Evolución de la frecuencia del SIN

Este evento no ocasionó excursión de la frecuencia del SIN por fuera de los rangos normales de operación.


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Evolución de potencia activa

En la Figura 2 se presenta la gráfica de evolución de la potencia activa por los activos en la zona de los eventos, con datos del SCADA.

Figura 2. Evolución de la potencia activa por los activos en la zona de los eventos.


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Evolución de la tensión

En la Figura 3 se presenta la evolución de la tensión de las subestaciones en la zona de los eventos, con datos del SCADA.

Figura 3. Evolución de la tensión de las subestaciones en la zona de los eventos.

Análisis de la información de detalle

Registro de fallas

Las señales analógicas y las señales digitales tomadas de los registros de los relés, se presentan a continuación.


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Subestación Zulia 115 kV bahía de línea a Ínsula – PL2

Figura 4. Señales análogas y digitales Subestación Zulia 115 kV bahía de línea a Ínsula– PL2.


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Subestación San Mateo 115 kV bahía de línea a La ínsula – PL1

Figura 5. Señales análogas y digitales Subestación San Mateo 115 kV bahía de línea a La ínsula – PL1.


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Subestación Zulia 115 kV bahía de línea a La ínsula – PL2

Figura 6. Señales análogas y digitales Subestación Zulia 115 kV bahía de línea a La ínsula – PL2.

INICIO DE EVENTO TRIFÁSICO

FINAL DEL EVENTO TRIFÁSICO


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A continuación se presentan registros de falla a 115 kV en la zona del evento, suministrados por CENS.

Figura 7. Registro de falla bahía de línea San Mateo 115 kV hacia La ínsula – PL2-Interruptor IL15

Figura 8. Registro de falla bahía de línea San Mateo 115 kV hacia La ínsula – PL2-Interruptor IL15


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Figura 9. Registro de falla bahía de línea Planta Zulia 115 kV hacia La ínsula – PL2-Interruptor S10

SOE de CENS

En la Tabla 3, se presenta el SOE de las subestaciones en la zona del evento.


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Tabla 3. SOE de las subestaciones en la zona del evento


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Secuencia del evento

En el aplicativo HEROPE se encuentra el reporte del evento, el cual se puede consultar en el siguiente enlace:

http://sv11.xm.com.co/Herope/

http://sv11.xm.com.co/Herope/

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