Santiago, Chile

GESTIÓN DEL RIESGO EN EL SECTOR

ELECTRICO; RECUPERACIÓN POST EVENTO

ADVERSO: EXPERIENCIA CHILENA DEL 27

FEBRERO 2010

Dr. Gabriel Olguín P.

gabriel.olguin@ieee.org

Desde sus orígenes, la humanidad ha estado

expuesta a desastres naturales, pero la

escala, densidad, interconexión e

interdependencia de la sociedad moderna

magnifica el efecto de una catástrofe en

nuestros días.

Contenido

• El riesgo y su mitigación

• Chile un país sísmico

• 27 de febrero de 2010

– El daño a la infraestructura del país y su impacto en el

sistema eléctrico

– Las Replicas

• Reacción del sistema de potencia

– Generación, Distribución

– Transmisión

Riesgo y su mitigación

• Los riesgos son inherentes a toda actividad humana

• Antiguamente algunos riesgos se excluían

asumiendo que eran «actos de Dios»

• Algunos riesgos son aceptables, otros no

• La mitigación de un riesgo se puede realizar en los

criterios de diseño de un proyecto o en las

actividades de operación (y manutención) del mismo

• El lugar y forma en que se mitiga un riesgo se debe

escoger con atención a minimizar el costo total

esperado de la inversión y operación del proyecto en

cuestión

Chile es un país sísmico

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2010 Concepción 8.8

Sábado 27 de Febrero de 2010

• El Sábado 27 de Febrero de 2010,

a las 03:34 AM, un terremoto de

magnitud 8.8 Richter y 140

segundos azotó la zona central de

Chile. Minutos después un tsunami

arrasó la costa de la misma área.

• El sismo provocó un apagón

inmediato del Sistema

Interconectado Central, 4522 MW

fueron perdidos en el evento.

• Las pérdidas económicas fueron

estimadas en 30 mil millones de

USD.

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Replicas intensidad superior a 6 Richter

14

Reacción del sistema de

potencia

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Ref. US Geological Survey

Impacto en el Sistema Interconectado

• El Sistema Interconectado

Central, SIC, suministra

electricidad al 93% de la

población y afectado por el

terremoto y posterior tsunami

• Un conjunto de fallas sucesivas

afecta todos los segmentos del

sistema

– Generación, Transmisión,

Distribución y Clientes

• Las diversas fallas ocasionan

pérdida total del servicio

(4522MW/6145MW).

• La respuesta de los distintos

segmentos fue distinta

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Generación

• 27F- 3:34: Generación despachada 4522 MW

(hidráulica, carbón, gas natural, y diesel)

• Producto del evento, 3000MW declarado

indisponible

• En los siguientes 30 días, 2257 MW fueron

recuperados y declarados disponibles para

despacho

– En general, daños menores (refrigeración, SSAA, LLTT,

etc.) que requerían reparaciones

• 16 plantas requirieron reparaciones mayores lo que

tomó hasta 6 meses.

• Pese a la gravedad del evento, generación estaba

disponible inmediatamente después de sismo 17

Distribución

• El daño en distribución fue severísimo. En zonas

costeras afectadas, la infraestructura de distribución

fue simplemente barrida por el maremoto

• Al término de la primera semana, se había

restaurado el 90% de la carga perdida, el 10%

restante sin embargo varias semanas adicionales

• Debido a la destrucción de capacidad productiva y

decenas de miles de hogares, la recuperación de

carga tomó meses

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Distribución: recuperación

• La recuperación del servicio

en distribución tomó, en

algunos casos, semanas.

• La infraestructura de

distribución fue barrida por

el tsunami y capacidad

humana y técnica para

hacer frente a la emergencia

estaba sobrepasada.

• Fue necesario movilizar

recursos humanos y

técnicos desde diversas

regiones del pais.

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Impacto en el Sistema de Transmisión

• Transelec sufre daños entre las S/E

Quillota y Temuco, destacando los

casos de las S/E Ancoa, Itahue y

Charrúa.

• Los daños son focalizados y se

pueden reconocer patrones comunes

relativos a instalación o diseño.

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Impacto en instalaciones de transmisión

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Total de Instalaciones Total Con daños %

SUBESTACIONES DE ALTA TENSIÓN 50 12 24%

LINEAS DE TRANSMISIÓN (Km.) 8.239 1,6 0,02%

Detalle en la zona afectada ( 66 a 500kV) Total Con daños %

INTERRUPTORES DE PODER 294 9 3%

BUSHINGS ATR Y REACTORES 265 12 5%

PARARRAYOS 265 10 4%

TRANSFORMADORES DE MEDIDA 706 20 3%

DESCONECTADORES 882 21 2%

ESTRUCTURAS ALTA TENSIÓN 9.475 3 0.03%

Transmisión: Daños en equipos de A.T.

• Daños repetitivos en

terminales de equipos debido

– Conexiones rígidas o sin holgura

– Materiales inapropiados para

zonas sismicas

Preparación para la emergencia

• Planes de Emergencia que consideran la respuesta ante

desastres (terremotos, incendios).

• Planes de acción ante Emergencias Permanentes en

instalaciones en explotación. Definen estrategias para

enfrentar indisponibilidades, recursos requeridos y presentan

alternativas.

• Planes de Recuperación de Servicio de TRANSELEC,

contemplan la coordinación con CDEC, clientes y otras

empresas.

• Procedimiento para trabajos de Emergencias en Líneas de

Transmisión. Fija soluciones estándares para reemplazos de

estructuras, disponibilidad de repuestos y otros.

• Plan de Comunicaciones en Crisis.

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Plan de emergencia y recuperación del servicio

• El plan de emergencia es parte de la preparación

esperada en una transmisora para una emergencia

como esta.

• El plan probó funcionar satisfactoriamente pero el

tamaño de la catástrofe reveló algunas debilidades.

• El plan consideraba contar con los recursos

necesarios para enfrentar la emergencia, en algunos

casos el daño a carreteras hacía imposible acceder

a las áreas afectadas para implementar el plan de

recuperación en forma segura.

Preparación para la emergencia

• Instalaciones con repuestos y respaldos.

• Unidades de respaldos y de reserva fría.

• Sistemas de comunicaciones propios, con respaldo.

• Sistema SCADA, con centros regionales en respaldo

activo, además del back up fuera de línea.

• Las personas.

– Capacitación para la emergencia. En caso de desastres,

las acciones y decisiones son tomadas, mayoritariamente,

a nivel local y en terreno

– El compromiso y la polifuncionalidad puesta a prueba.

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Cómo se enfrentó la Contingencia

• Se establecen 4 fases, cada una con un objetivo

definido

• Fase 1: Contención de la emergencia

– Recuperar la disponibilidad de puntos de entrega,

maximizando la utilización de instalaciones disponibles.

• Fase 2: Recuperar la capacidad de transmisión y la

seguridad de servicio.

• Fase 3: Evaluar estado y normalizar equipos e

instalaciones

• Fase 4: Recuperar stocks

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Contención de la Emergencia: Recuperación del

Servicio

• Acciones basadas en Inspecciones visuales.

• Soluciones temporales preconcebidas

– con menor seguridad de servicio

• Se prioriza el troncal y la restitución de servicio a

clientes que están preparados.

• Se movilizan recursos desde otras zonas y proyectos

en curso.

• La recuperación del sistema de transmisión de

Transelec, de acuerdo a la Fase 1, se completó al

día siguiente.

27 27

28

Contención de la Emergencia

• La disponibilidad de generación y la recuperación del

sistema de transmisión permitió habilitar puntos de entrega

con disponibilidad para efectuar retiros.

• Inicio de entrega de energía a las principales ciudades

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Ciudad Fecha Hora

Santiago Sábado 27.02.2010 03:58

Temuco Sábado 27.02.2010 04:05

Copiapó Sábado 27.02.2010 05:05

La Serena Sábado 27.02.2010 06:35

Puerto Montt Sábado 27.02.2010 10:31

Rancagua Sábado 27.02.2010 14:46

SISTEMA TRONCAL (en 2 islas) Sábado 27.02.2010 18:48

Concepción Disponible

Energizada

Sábado 27.02.2010

Domingo 28.02.2010

16:00

10:24

Talca 11:38

Recuperar la Seguridad

• Se utiliza a toda la capacidad de reconfiguración del sistema,

pero sin flexibilidad ante nuevas fallas.

• Se utilizan repuestos, efectuando primeras reparaciones

menores y se energizan instalaciones con funcionalidad

restringida.

• Empresas amigas en países vecinos ofrecen reservas y

repuestos en 500 kV. También se recurre a recursos de

instalaciones en construcción para reemplazar equipos

dañados.

• La Fase 2 de la recuperación de servicio se dio por terminada

el 02.03.2010, cuando se restituyó la redundancia en el

sistema de transmisión troncal. Se mantenían sin embargo

fuera de servicio los reactores de 500 kV de la S/E Polpaico.

29

Evaluar el estado de equipos e instalaciones y

normalizar

• Inspección exhaustiva de instalaciones e inspección

aérea de líneas de transmisión, destinada a mejorar

el diagnóstico de daños.

• Pruebas intensivas: Termovisión a patios AT y

líneas, Cromatografía a Transformadores y

Reactores, Verificación efectiva y pruebas en

circuitos de control.

• Se normalizan instalaciones con funcionalidad

restringida.

• Se efectúan desconexiones e intervenciones en

instalaciones en operación y se requiere un periodo

para análisis de los resultados.30

La continuidad operacional: Hitos de Fase 3

• 18 de marzo-junio: programa para verificar la

continuidad de circuitos de control y protección.

• 25 de marzo: se completa inspección exhaustiva de

instalaciones.

• 30 de marzo: en servicio la línea de 154 kV Hualpén-

Bocamina, con estructuras provisorias en el lecho

del Rio Bio-Bio. El 23 de mayo fue la reposición

definitiva.

• 20 de junio: los bushings dañados de los reactores

de 500 kV de S/E Polpaico son reemplazados por

repuestos disponibles.

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Puntos claves de la Respuesta ante la Emergencia

• Capacidad de Reacción y compromiso del

personal

– Los primeros trabajos se comenzaron a realizar

antes que amaneciera.

– En terreno la mayor parte del personal y de

contratistas concurrió a sus sedes para colaborar

con los trabajos.

– Personal de Transelec y de Contratistas

preparados para el desafío.

– Los esfuerzos se concentran en zonas más

afectadas.

• La infraestructura y los servicios.

– Se estableció una logística de apoyo, terrestre y

aéreo a las zonas más afectadas, para suplir la

falta de infraestructura de servicios básicos

(combustible, alimentos, agua potable).

32 3232

33

Puntos claves de la Respuesta ante la Emergencia

• Disponibilidad de Servicios Auxiliares

– La disponibilidad de SS/AA autónomos en SS/EE y RR/EE fue

esencial para una falla con pérdida de suministro por períodos

extensos.

• Sistemas de comunicación

– Las comunicaciones operacionales, basadas en sistemas propios,

sostuvieron la coordinación entre Centros de operación, incluido el

CDEC-SIC.

– Hubo cortes momentáneos en sistemas externos. Aquellos que no

disponían de SS/AA autónomos presentaron problemas de servicio,

que fueron solucionados con la instalación de equipos de emergencia.

• Disponibilidad de respaldos

– Capacidad N-1 en líneas y flexibilidad en Barras

3333

Temas pendientes y Lecciones aprendidas

• Planes y procedimientos internos de TRANSELEC

– La realidad de daños post terremoto en cuanto a su

dispersión en el sistema eléctrico y los efectos simultáneos

sobre la infraestructura de servicios públicos en general,

obliga a revisar la coherencia de los planes de Contención

de emergencias y de Continuidad Operacional de

TRANSELEC.

– Se requiere una nueva mirada acerca de la dependencia

de los sistemas de servicios auxiliares y sus niveles de

respaldo.

– Durante la atención de la emergencia se incorporaron

nuevas pruebas a equipos, que pasarán a formar parte de

los estándares en aplicación.

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Temas pendientes y Lecciones aprendidas

• Planes y procedimientos internos de TRANSELEC

– Incorporar en forma sistemática, pruebas de mesa,

pruebas de componentes y simulaciones globales de los

planes

• Avanzar en concordar planes generales (nacionales)

para enfrentar desastres.

– Fijar políticas y planes aplicables en el sector energía, con

criterios comunes, instancias de discusión, etc.

– Contar con estándares de exigibilidad a todos los actores y

planes de verificación de capacidades y preparación ante

desastres.

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Temas pendientes y Lecciones aprendidas

• La discusión acerca de los estándares de seguridad.

– La falla post terremoto, ocurrida el 14 Marzo, instaló en la

agenda del sector, la discusión acerca de los estándares

de seguridad a utilizar en la planificación y en la operación

del sistema de transmisión.

– Varios tramos principales del sistema de transmisión del

SIC no tienen la infraestructura necesaria para operar con

el criterio N-1.

– Reforzar las atribuciones de las Direcciones Operativas de

los CDEC para que puedan hacer prevalecer condiciones

de operación seguras ante determinados eventos o

condiciones que afecten a los sistemas.

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Temas pendientes y Lecciones aprendidas

• La coherencia con los criterios de diseño, de

planeación de la red y señales económicas.

– Los planes operacionales no bastan a la hora de enfrentar

desastres

– Importante iniciar discusión sobre estándares de diseño

sísmico y de seguridad.

• ¿Cuál es hoy el costo de falla de corto plazo

aceptable por la sociedad?

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38

• Aún cuando la demanda se redujo en un 14% respecto del valor esperado en marzo de 2010, la recuperación se inició a partir del mes de junio.

• El crecimiento de la demanda de energía en 2010 respecto de 2009 fue:Previsto antes de 27-F: 4,4% Real: 4,2%

-14%

Lecciones: Impacto en la Demanda 2010

Reflexiones finales

• Históricamente, se consideraba que existían

catástrofes naturales o actos de Dios para los cuales

no resulta razonable diseñar.

• Hoy día, la magnitud, densidad, interconexión e

interdependencia de la sociedad moderna magnifica

el efecto de una catástrofe por lo que los riesgos

deben identificarse y gestionarse en las diversas

etapas de un proyecto.

• La gestión activa de riesgo es una herramienta

poderosa para conseguir sistemas de energía

resilientes.

Referencias

1. Lopez, R. Sismo del 27-02-2010: La respuesta de

Transelec, Seminario CIGRE Chile, 19-10-2010

http://www.cigre.cl/sem_19_oct_10/presentaciones.html

2. Rudnick, H. Mocarquer, S. Andrade, E. Vuchetich, E.

Miquel, P. Disaster Management, IEEE Power & Energy

Magazine, February 2011

3. Araneda, J.C. Rudnick, H. Mocarquer, S. Miquel, P.

Lessons from the 2010 Chilean earthquake and its impact

on electricity supply, 2010 International Conference on

Power System Technology

4. Bitar, S. Doce lecciones del terremoto Chileno, Anales del

Instituto de Ingenieros de Chile, Vol 122, N3, Diciembre

2010

http://www.iing.cl/index.phpoption=com_wrapper&Itemid=1

18

www.olade.org

La energía más económica es la que se usa

racionalmente y la más costosa es la que

no se tiene.