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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
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CONTENIDO
� Motivación� Formulación del Problema� Características de la Subestación� Metodología propuesta� Resultados� Conclusiones y Trabajos Futuros
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Motivación
CALIDAD DE ENERGÍA REGULACIÓN COLOMBIANA
CREG. RESOLUCIÓN 11 DE 2009. ARTÍCULO 14,
RESPONSABILIDAD POR LA CALIDAD DE POTENCIA EN EL
STN.
CALIDAD
PRECIO
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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.
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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
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Formulación del problema
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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.
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Características de la Subestación
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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
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Metodología: Etapa de análisis
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Metodología: Interruptores
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Metodología: Interruptores
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Metodología: Seccionadores
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Metodología: Seccionadores
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Metodología: Protecciones
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Metodología: Protecciones
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Metodología: Compensación Paralela
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Metodología: Compensación Paralela
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Metodología: Compensación Serie
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Metodología: Servicios Auxiliares
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Metodología: Ejemplo
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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.
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Trabajos futuros
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Trabajos futuros
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Trabajos futuros
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Trabajos futuros
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Metodología para la atención de fallas eléctricas no destructivas en subestaciones SAS configuración Interruptor y Medio 230kV
PREGUNTAS ??