METODOLOGÍA PARA LA ATENCIÓN DE FALLAS ELÉCTRICAS NO DESTRUCTIVAS

EN SUBESTACIONES SAS CONFIGURACIÓN INTERRUPTOR Y MEDIO 230kV

Maria del Socorro Gómez Pérez

Orientado por:PhD. Antonio Hernando Escobar Zuluaga

Universidad Tecnológica de PereiraPrograma de Ingeniería Eléctrica

CONTENIDO

� Motivación� Formulación del Problema� Características de la Subestación� Metodología propuesta� Resultados� Conclusiones y Trabajos Futuros

Motivación

CALIDAD DE ENERGÍA REGULACIÓN COLOMBIANA

CREG. RESOLUCIÓN 11 DE 2009. ARTÍCULO 14,

RESPONSABILIDAD POR LA CALIDAD DE POTENCIA EN EL

STN.

CALIDAD

PRECIO

Motivación

ENERGÍA NO SUMINISTRADA (ENS)

EL SISTEMA COLOMBIANO HA CONCENTRADO SUS ESFUERZOS EN MEJORAR ÍNDICES DE FIABILIADAD.

ATENCIÓN DE FALLAS A EQUIPOS

TIENE COMO OBJETIVO REDUCCIÓN DE TIEMPO EN QUE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA ESTÉN INDISPONIBLES.

Motivación

ESTRATEGIAS DE ATENCIÓN DE FALLAS

EN CASOS DE INDISPONIBILIDAD DE

LOS EQUIPOS

PROGRAMAS DE MANTENI-

MIENTO

CAPACITACIÓN DE LOS ING DE LAS S/E

Formulación del problema

Formulación del problema

Las fallas en las subestaciones eléctricaspueden ocasionar pérdidas de continuidad delsuministro de energía eléctrica desde lasfuentes a las cargas. Se propone un diseñometodológico para la elaboración deprocedimientos que permitan la atención delas fallas no destructivas en los equipos depatio, servicios auxiliares, de control, deprotección y de medidas para una S/E conSAS configuración INT ½ 230kV.

Características de la Subestación

Características de la Subestación

Equipos de alta tensión

Nivel 0: Patio de conexiones

Nivel 1 y servicios auxiliares: CasetasControladores Interfaz de operación local (básica).

Nivel 2: Sala de controlSistema de procesamiento

del nivel 2Almacenamiento de datos históricos y de tiempo real

Interfaz de operación-Controlador de subestación

Nivel 3: Sistemas remotos de información

Metodología: Etapa de análisis

Metodología: Interruptores

Metodología: Interruptores

Metodología: Seccionadores

Metodología: Seccionadores

Metodología: Protecciones

Metodología: Protecciones

Metodología: Compensación Paralela

Metodología: Compensación Paralela

Metodología: Compensación Serie

Metodología: Servicios Auxiliares

Metodología: Ejemplo

Resultados Diámetro X

39%

21%11%

29%

TOTAL CONSIGNAS DE FALLA DIÁMETRO X

Protecciones

Medidas

Interruptores

Seccionadores

Protecciones 66

Medidas 36

Interruptores 18

Seccionadores 48

TOTAL 168

Resultados Diámetro X

0

5

10

15

20

25

Can

tid

ad d

e c

on

sign

as

PROTECCIONES DIÁMETRO X

PROTECCIONESDisparo falla interruptor 50BF 3Falla verificación circuitos 1 y 2disparo 6Disparo y bloqueo 86 3Disparo transferido (envío, recibo) 4Disparo sobretensión 2Disparo baja tensión 2Disparo PL1 22Disparo PL2 16Tramo de línea 2Operación recierre 6TOTAL PROT DX 66

Resultados Diámetro X

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Presión SF6 Falla tensiónmotor

Falla mecanismooperación

Tensión núcleo 1y 2

transformadorespotencial

Falla polaridad

Can

tid

ad d

e c

on

sign

as

MEDIDAS DIÁMETRO X

MEDIDASPresión SF6 6Falla tensión motor 3Falla mecanismo operación 3Tensión núcleo 1 y 2 transformadorespotencial 4Falla polaridad 18TOTAL MEDIDAS DX 34

Resultados Diámetro Y

16%

29%

5%17%

33%

TOTAL CONSIGNAS DIÁMETRO Y

Protecciones

Medidas

Servicios auxiliares

Interruptores

Seccionadores

Protecciones 17

Medidas 32

Servicios auxiliares 6

Interruptores 18

Seccionadores 36

TOTAL DY 109

Resultados Diámetro Y

PROTECCIONESProtección 50BF 3Disparo y bloqueo 3Falla verificación circuitos 1 y 2 disparo 6Protección Diferencial 2Sobrecorriente ATR 1Sobretensión ATR 1Baja tensión ATR 1TOTAL PROT DY 17

0

1

2

3

4

5

6

7

Can

tid

ad d

e c

on

sign

as

PROTECCIONES DIÁMETRO Y

Resultados Diámetro Y

MEDIDASPresión SF6 6Falla tensión motor 3Falla mecanismo operación 3Tensión núcleo 1 y 2 transformadorespotencial 4Falla polaridad 16TOTAL MEDIDAS 32

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Presión SF6 Falla tensiónmotor

Falla mecanismooperación

Tensión núcleo 1y 2

transformadorespotencial

Falla polaridad

Can

tid

ad d

e c

on

sign

as

MEDIDAS DIÁMETRO Y

Resultados Diámetro Y

SERVICIOS AUXILIARESServicios auxiliares AC 3Servicios auxiliares DC 1Cargadores 2Inversor 1TOTAL SERV AUX 6

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

Servicios auxiliaresAC

Servicios auxiliaresDC

Cargadores Inversores

Can

tid

ad d

e c

on

sign

as

SERVICIOS AUXILIARES DIÁMETRO Y

Resultados Compensación Paralela

Protecciones 28

Medidas 32

Interruptores 18

Seccionadores 24

VQ 4

TOTAL 106

26%

30%

17%

23%

4%

TOTAL CONSIGNAS COMPENSACIÓN PARALELA

Protecciones

Medidas

Interruptores

Seccionadores

VQ

Resultados Compensación Paralela

ROTECCIONESProtección 50BF 3Disparo y bloqueo 3Falla verificación circuitos 1 y 2 disparo 6Protección Diferencial CP 1Sobrecorriente banco, CP 4Sobretensión CP 1Baja tensión CP 1Desbalance de neutro 6Desbalance de línea 3TOTAL 28

01234567

Can

tid

ad d

e c

on

sign

as

PROTECCIONES COMPENSACIÓN PARALELA

Resultados Compensación Paralela

MEDIDASPresión SF6 6Falla tensión motor 3Falla mecanismo operación 3Falla polaridad 16TOTAL MEDIDAS 28

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Presión SF6 Falla tensión motor Falla mecanismooperación

Falla polaridad

Can

tid

ad c

on

sign

as

MEDIDAS COMPENSACIÓN PARALELA

Resultados Compensación Serie

Plataforma 3

Spark Gap 2

MOV 3

Sobrecarga 2

Desbalance banco 2

Corriente MIN, MAX 2

Sobretensión 1Sobrecorriente MOV 1

TOTAL 16

19%

12%

19%12%

13%

13%

6%6%

PROTECCIONES COMPENSACIÓN SERIE

Plataforma Spark Gap MOV

Sobrecarga Desbalance banco Corriente MIN, MAX

Sobretensión Sobrecorriente MOV

Conclusiones

Las consignas de falla son una herramienta bastante útil para la solución defallas presentadas ya que contienen la descripción de maniobras y accionesa realizar en caso de presentarse alguna falla no destructiva en lasubestación o en el sistema de potencia. El objetivo de las consignasconsiste en crear una herramienta básica al ingeniero de la subestaciónpara determinar causas de una situación de contingencia, restaurarcondiciones normales de operación y elaborar un reporte que permita a losgrupos de mantenimiento localizar la falla.

Las consignas contienen una relación de situaciones de falla con susposibles causas y soluciones en forma de tabla, indicando procedimientosconcretos a seguir bajo la eventualidad, evidenciada por la activación deuna alarma, un disparo o la inadecuada operación de los equipos demaniobra, control o protección, permitiendo reaccionar de una maneramuy ágil y rápida ante cualquier falla logrando un diagnóstico particular,mejorando así los índices de disponibilidad de los equipos mediante lareducción de los tiempos de identificación y corrección de fallas.

Conclusiones

La realización de estos procedimientos tienen un beneficio económiconotable ya que están dirigidos al mejoramiento de la continuidad delservicio lo cual implica una reducción de tiempo para localizar ydiagnosticar la falla siendo esto un apoyo al cumplimiento de las metasde disponibilidad de los activos y la mejora de la energía suministradaal usuario final.

Ya que los ingenieros de las subestaciones se ven sometidos asituaciones y circunstancias donde deben aplicar sus conocimientos yhabilidades para resolver situaciones inesperadas o problemasimprevistos, se propone como fase inicial una interfaz didáctica quepermite de manera ágil ayudar a acelerar la toma de decisiones anteuna contingencia presentada, en este caso se particularizó para elmando de cierre no responde desde nivel 2 de una bahía de línea.

Trabajos futuros

Trabajos futuros

Trabajos futuros

Trabajos futuros

Metodología para la atención de fallas eléctricas no destructivas en subestaciones SAS configuración Interruptor y Medio 230kV

PREGUNTAS ??