Agosto 29 de 2013 - EPM Calidad del Servicio y... · 115 kV 44 kV 13.2 kV GENERALIDADES SDL SDL STR...

Agosto 29 de 2013

CONTENIDO- Generalidades.

- Mercado de energía.- Ámbito de atención.- Sistema Eléctrico.

- Calidad del Servicio de Energía.- Generalidades.- Indicadores de Calidad (Regulatorios)- Causas de Apertura.- Acciones, infraestructura y Equipos para mejorar la calidad del servicio.

- Calidad de la Potencia Eléctrica.- Generalidades.- Principales perturbaciones.- Sensibilidad de las cargas.- Sistema de Gestión de Calidad de la Potencia Eléctrica.- Medidas preventivas.- Casos reales.

GENERALIDADES

GENERALIDADESMERCADO DE ENERGÌA:

Mercado Regulado y Mercado no Regulado (Grandes Clientes).

¿Quiénes son Grandes Clientes de Energía Eléctrica (Mercado NoRegulado)?

Por regulación: Clientes con consumos > = a 55.000 kWh/mes o demandamayor a 100 Kw.

El Mercado No Regulado es un mercado en competencia.

Los Grandes Clientes tienen la posibilidad de contratar el servicio deenergía eléctrica con cualquier comercializador.

Los Grandes Clientes negocian el precio de la energía que consumen.

Mercado Regulado: Demás usuarios que no cumplen los requisitospara ser Grandes Clientes.

GENERALIDADES

MUNICIPIOS ATENDIDOS

ÁREA NORTE

Metropolitana 4

Región Urabá 9

Región Norte 12

Región Bajo Cauca 6

ÁREA CENTRO

Metropolitana 1

Región Occidente 18

Región Nordeste 15

Región Magdalena M.M 5

ÁREA SUR

Metropolitana 5

Región Suroeste 24

Región Oriente (108 circuitos) 24

TOTAL 124

ÁMBITO DE ATENCIÒN

115 kV

44 kV

13.2 kV

GENERALIDADES

SDL

SDL

STRSTN

230 kV

STN

500 kV

SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL

GENERALIDADES

NIVELES DE TENSIÓN (CREG 097/2008)

LA CALIDAD DEL SUMINISTRO ACTUALMENTE ABARCA UN CONTEXTO MÁS AMPLIO

CALIDAD DEL SUMINISTRO

CONFIABILIDADy

DISPONIBILIDAD (Calidad del Servicio)

CALIDADDE LA ONDA (Calidad

de la Potencia Eléctrica)

SERVICIOSDE

VALOR AGREGADO

CALIDAD DEL SUMINISTRO DE ENERGÍA

Se mide en función de indicadores de duración y frecuencia de lasinterrupciones, medidos trimestralmente por lo general.

Actividad que está regulada (Actualmente por RES. CREG 097/2008)

Se establecen valores máximos admisibles de los indicadores y se definenCompensaciones por incumplimiento (También Incentivos a favor o encontra).

El comercializador descuenta del ingreso del distribuidor el valor de lacompensación pagado a los Clientes.

Hasta el 1 de octubre de 2010 se calculaban el DES (Duración Equivalentedel Sistema) y el FES (Frecuencia Equivalente del Sistema)

Actualmente se utiliza el ITAD (Índice Trimestral Agrupado de laDiscontinuidad), Resolución CREG 097 de 2008.

CALIDAD DEL SERVICIO Generalidades

INDICADORES REGULATORIOS

Esquema de Calidad del Servicio Res. CREG 097/2008

CALIDAD DEL SERVICIO


Falla de aislamiento o de componentes

Causas de apertura de circuitos (No Programadas)



Cortocircuitos


Contacto con àrboles, objetos o animales



Atentados terroristas


Descargas Atmosfèricas


Mantenimiento preventivo – Reconfiguración Redes-Conexión Nuevos Clientes

Mantenimiento a subestaciones

Cambio de aisladores

Poda de árboles que interfieren las redes

Causas de apertura de circuitos (programadas)


SCADA (Supervisión y Control)


MAR (Manejo Avanzado de la Red)


Trabajos en línea viva• No se suspende el servicio para efectuar trabajos• Se encargan de todo trabajo en circuitos industriales

que pueda efectuarse con línea viva• Tipo de trabajos: cambio de aisladores, herrajes,

equipos de corte y postes, efectuar descope, alejar redes de fachadas para cumplir con la regulación.

Actividades que aplican a la Calidad del Servicio

Actividades de Ingeniería:Implementación de Esquemas de Coordinación deprotecciones.

En primer semestre de 2013 se implementó el esquemaen las subestaciones de EPM.Tiempo aproximado: 1.5 meses (Región Oriente).Costo aproximado: 12 Millones de pesos (RegiónOriente).

En primer trimestre de 2014 se proyecta iniciar laimplementación del esquema en las Redes de Distribución.Tiempo aproximado de implementación: 9 meses.Costo aproximado: 550 Millones de pesos.




coordinación Circuito 209-11 (La Honda-Guarne)

M

Ramal

Fusible

SsubestaciónTransformador de Potencia

Rele- Interruptor

Fusible

Trocal Principal

Fusible

Seccionalizador

Seccionalizador

Fusible

Fusible

ReconectadorTrafo

Trafo Trafo

Trafo

Trafo

110 kV

44 kV

13.2 kV

Ramal

400 kVA17.5 A24.5 A – 1.4

25T80 T

Icc= 4600 A

Icc= 5600A

Icc= 1700 A

400 kVA17.5 A24.5 A – 1.4

Icc= 2100 A


Actividades de Ingeniería:

Levantamiento de Información Gráfica y Alfanumérica ymarcación de equipos.

Fecha de inicio en la Región Oriente, Mayo de 2012.Fecha estimada de terminación, Enero de 2014.

Ejecución aproximada a la fecha: 5.000 MillonesCosto total aproximado: 7.000 Millones de pesos





Instalación de equipos telegestionados (Reguladoresde Tensión, Reconectadores, Suiches y Sensores deTensión.Año 2013:Reconectadores: 93 (3.600 Millones)Sensores de Tensión: 33 (180 Millones)Suiches: 2 (80 Millones).

Análisis de fallas y direccionamiento demantenimientos.

Reconfiguración de redes.

Actividades de Ingeniería:

Mantenimiento:Termografía, inspección de circuitos, etc.Trabajos en caliente - Línea viva.Instalación de cable cubierto.Mantenimiento de equipos de seccionamiento ytransferencia.Mantenimiento de interruptores en subestación.Reubicación de redes por terreno inestable o ampliaciónde vías.Chequeo de Cables aislados, revisión de cámarassubterráneas.Lavado de Aislamiento.



Software que aplica a la Calidad del ServicioSoftware técnico:

Sistema de información Geográfica y Alfanumérica -SIGMA.

Manejo Avanzado de la Red (MAR).

Sistema Scada (Supervisión y Control).

Reposición Óptima del Sistema – Planes decontingencia (ROS).

Calidad de la potencia.


Equipos que aplican a la Calidad del Servicio

Reconectador Cooper

NOJA-533-06

Reconectador nulec –control ADVC

Reconectador 1F nulec – W27-06

Reconectador Joslin 3F 44KV – control 651R

Suiches YASKAWA

Seccionalizadores electrónicos CELSA Fusibles de repetición CELSA



.Notificación de interrupciones (Grandes Clientes de Energía)

Suspensiones Programadas:

Grandes Clientes Energía: Carta--Correo Electrónico (tiempo mínimo 96horas de anticipación, según la regulación).-Mensaje de texto (Previa autorización del Cliente)

Clientes Mercado Regulado: “volantes”, megáfono, IVR, Prensa, Radio(tiempo mínimo 48 horas de anticipación, según la regulación).

Suspensiones NO Programadas:

Grandes Clientes Energía a 44 kV: Cualquier interrupción.Carta--Correo Electrónico (al día siguiente del evento).

Grandes Clientes Energia 13.2 kV: Interrupciones mayores 1 minuto. Carta--Correo Electrónico (al día siguiente del evento).

CALIDAD DE LA POTENCIA.

¿Qué es Calidad de la Potencia Eléctrica (CPE)?

Definición:

"Cualquier problema de potencia manifestado en la desviaciónde voltaje, corriente, o frecuencia que resulta en falla o malaoperación del equipo de un usuario". EPRI

CALIDAD DE LA POTENCIA

Fuentes de Problemas de CPESuministrador de Energia (Operador de Red)

Transitorios debidos a rayos y maniobras.Fallas de aislamiento (aisladores, equipos, animales, objetos, terceros).Maniobras en la red (condensadores, transferencias de carga, reguladores,taps).Otros usuarios.

Al Interior de la InstalaciónCargas generadoras de armónicos.Operación de las cargas.Compensación factor de potencia.Problemas de cableado y puesta a tierra de equipos.

FabricanteSensibilidad de los equipos a las perturbaciones.Requerimientos especiales para la conexión de los equipos.



M

Variadores de Velocidad Balástos electrónicos

Casi Cualquier electrónica

Fuentes de Problemas de CPE

PRINCIPALES PERTURBACIONES

ARMÓNICOS.

TRANSITORIOS DE VOLTAJE (SAGs—SWELLs)

DESBALANCE DE VOLTAJE.

FACTOR DE POTENCIA.

SOBRE/BAJA TENSIÓN (Estado Estable).


CALIDAD DE LA POTENCIA ARMÓNICOS

Los armónicos son voltajes o corrientes senoidales confrecuencias que son múltiplos enteros de la frecuenciafundamental del sistema.

QUE LOS PRODUCE:

• Computadores • Fax

M• Variadores de Velocidad

• Balástos electrónicos

• Casi Cualquierelectrónica

ELECTRÓNICA DE POTENCIA:

DISPOSITIVOS DE ARCO:Hornos de arco-Soldadores de arcoLámparas de descargas con balasto magnético (fluorescentes, sodio, mercurio).

DISPOSITIVOS SATURABLES:Transformadores

CALIDAD DE LA POTENCIA ARMÓNICOS

SOLUCIONES TÉCNICAS

AUMENTAR EL NIVEL DE CORTOCIRCUITO:

Reubicar Cargas o Equipos

REDUCIR LAS CORRIENTES ARMÓNICAS PRODUCIDAS POR

LOS EQUIPOS:

Reactores de Línea

Variadores trifásicosFiltros Pasivos

Filtros Activos

5 10 15 20 25 30 35 40-700

-500

-300

-100

100

300

500

700

*10̂-3

5 10 15 20 25 30 35 40-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

*10̂-3

*10̂4


SAG DE VOLTAJE :Decrementos momentáneos de voltaje en un rangodel 90 % al 10% del valor nominal de tensión de suministro. Duracióntípica desde 10 ms a 200 ms.

SWELL DE VOLTAJE: Elevación Momentánea de Voltaje

La duración dependerá de:

Los ajustes que posean las protecciones del sistema de distribución:

Sistema de Transmisión: Rele-interrupor

Sistemas de Distribución: Rele-interruptor, Reconectadores, Fusibles.

La magnitud dependerá de:

Impedancia del Sistema de Distribución.Impedancia de falla.Punto de localización de la falla.Tipo de falla.Conexión de transformadores.Voltaje de prefalla.

TRANSITORIOS DE VOLTAJE


.Transitorios de Voltaje

CAUSA EXTERNAS

Tormentas eléctricas y rayos

Fallas en las redes de Distribución yTransmisión y Generación.

Conmutación de cargas en redes dedistribución y bancos de condensadoresen S/E

CAUSAS INTERNAS

Conexión/desconexión de motores

Apertura/cierre de interruptores

Energización de transformadores

Reguladores de intensidad luminosa

Cambios bruscos de carga.


EFECTOS DE LOS TRANSITORIOS

Efecto Perturbador (Bajones de Tensión-SAG):Desconexión del equipo, Bloqueo, Malfuncionamiento,Errores, Archivos Corruptos, etc.

Efecto destructivo (Elevaciones de Tensión-SWELL):

Transitorios con alta energía que puede dañar los equipos.

Transitorios de Voltaje

SISTEMA DE TRANSMISIÒN EEPPM



SAG DE VOLTAJE

K L M

Gen

A

E

F

GH

I

D

J

C N

B

O

BreakerLineBusFault

50%

70%

80%

Falla

Sag de voltaje reflejado desde el Sistema de Potencia (110 KV /230 KV/500 KV



Sags de voltaje reflejados desde circuitos de distribución que comparten la misma barra en la subestación.

Ramal lateral

Reconectador o interruptor

Alimentador principalSubestación de distribución

1

Fusible Fusible Fusible

2

Fusible Fusible Fusible

Reconectador

Fusible

Reconectador

SAG DE VOLTAJE



SENSIBILIDAD DE LAS CARGAS

Los actuales equipos y cargas en las instalaciones eléctricas son mássensibles a las perturbaciones de CPE que los equipos usados en el pasado.

LOS NUEVOS EQUIPOS INCLUYEN:

-Control basado en microprocesadores.-Electrónica de Potencia.-Rectificadores.-Convertidores.-Drives AC, DC.

A su vez, éstas cargas generan perturbaciones y bajo ciertas condiciones,pueden deteriorar la CPE para otros equipos de la instalación eléctrica ousuarios que comparten la misma red.

Los equipos afectados en la instalación normalmente están interconectados yun disparo de cualquiera de sus componentes puede causar que todo unproceso se detenga.



Las cargas importantes que pueden ser impactadas por Sags de voltaje son:

Variadores de velocidad y otros dispositivos electrónicos de potencia (Drives AC/DC, Rectificadores, Inversores, etc.).

Dispositivos de control basado en microprocesadores como Computadores y PLC.

Contactores y Relés de motores y otras cargas trifásicas que pueden estar conectadas directamente al barraje de bajo voltaje (Ventiladores, Compresores, Bombas de Vacío, etc.).

Iluminación de alta intensidad HID (Mercurio, Sodio, Metal Halide).



CURVA DE SENSIBILIDAD (ITIC)La más cercana a una estándar es la curva ITIC (Information TechnologyIndustry Council). También es utilizada la curva CBEMA.Aplica principalmente a equipos de procesamientos de datos pero se usacomo referencia para los diferentes equipos electrónicos industriales.


Sistema de Gestión de la Calidad de la Potencia Eléctrica

ZONA NORTE19 Subestaciones

ZONA CENTRO15 Subestaciones

ZONA SUR28 Subestaciones

ÁREA METROPOLITANA28 Subestaciones

Equipos medidores de Calidad de laPotencia Eléctrica (ION 7650) instaladosen las Subestaciones de EPM, niveles detensión 13.2, 44 y 110 kV (90Subestaciones--231 Equipos)


Medidas Preventivas - CorrectivasOperador de Red:

Mantenimiento preventivo Redes de Distribución (Disminución de Fallas).

Ajustar Esquemas de Protecciones (Disminución Tiempos de Respuesta).

Disminuir Niveles de Cortocircuito (Bobinas Limitadoras).

Clientes:• Especificaciones de equipos acordes al comportamiento del sistema de

suministro.(protecciones y puestas a tierra)

• Revisar la sensibilidad de los equipos a las perturbaciones CPE.

• Instalar acondicionadores de energía con el fin de minimizar impacto de lasperturbaciones.

• Evaluar y monitorear periódicamente el estado de sus instalaciones encuanto a CPE.

CALIDAD DE LA POTENCIA Casos Reales

Incidentes 160

Oscilaciones 335

APERTURAS CIRCUITO R16-01 SUB ORIENTE---ENERO-AGOSTO DE 2013

Fecha de Apertura (dd/mm/aaaa)

Fecha de Cierre (dd/mm/aaaa)

Tiempo Fuera de Servicio Observaciones Clientes

23-Feb-2013 06:01 p.m. 23-Feb-2013 06:28 p.m. 00:26:40 Cortocircuito por retenida que hizo contacto con la línea primaria. Almacenes Éxito

24-Mar-2013 03:23 p.m. 24-Mar-2013 04:00 p.m. 00:37:30 Apertura transitoria, mal tiempo en la zona. Confama

24-Mar-2013 04:33 p.m. 24-Mar-2013 04:35 p.m. 00:01:48 Apertura transitoria, mal tiempo en la zona. Dulces de Colombia

11-Abr-2013 05:13 p.m. 11-Abr-2013 05:14 p.m. 00:01:19 Apertura programada, trabajo en subastaciones. Avinal

13-Abr-2013 11:15 a.m. 13-Abr-2013 11:16 a.m. 00:01:20 Apertura transitoria, causa desconocida. Inmunizadora Rionegro

10-May-2013 08:42 a.m. 10-May-2013 08:43 a.m. 00:00:42 MarquillasProcter And Gamble

CBEMA--ITIC SUBESTACIÒN ORIENTE 13.2 KV ENERO-AGOSTO 2013


APERTURAS CIRCUITO R22-40 SUB RIONEGRO ---ENERO 1 A AGOSTO 20 DE 2013 Fecha de Apertura

(dd/mm/aaaa)Fecha de Cierre (dd/mm/aaaa)


08-Feb-2013 07:16 a.m. 08-Feb-2013 07:17 a.m. 00:01:29 Apertura transitoria, causa desconocida. C.A Mejia20-Abr-2013 01:21 p.m. 20-Abr-2013 01:22 p.m. 00:01:05 Apertura transitoria, causa desconocida. Crystal S.A.S20-Abr-2013 01:29 p.m. 20-Abr-2013 01:30 p.m. 00:00:57 Apertura transitoria, causa desconocida. Fabricato

20-Abr-2013 08:45 p.m. 20-Abr-2013 08:48 p.m. 00:03:41 Falla en instalación eléctrica conectada alcircuito.

Compañía Nacional de Chocolates

31-May-2013 07:09 p.m. 31-May-2013 07:10 p.m. 00:00:55 Apertura transitoria, causa desconocida. Sancela

13-Ago-2013 08:04 a.m. 13-Ago-2013 08:06 a.m. 00:01:57 Cortocircuito generado por gallinazo que hizocontacto con la red. Tintatex

APERTURAS CIRCUITO R22-43 SUB RIONEGRO ---ENERO 1 A AGOSTO 20 DE 2013




03-Mar-2013 12:28 a.m. 03-Mar-2013 12:28 a.m. 00:00:03 Apertura transitoria, mal tiempo en la zona. Avon de Colombia

04-May-2013 03:32 p.m. 04-May-2013 03:33 p.m. 00:00:10 Apertura transitoria, causa desconocida. Compañía Global de Pinturas

21-May-2013 08:25 a.m. 21-May-2013 08:26 a.m. 00:01:22 Apertura transitoria, causa desconocida. Corpaul11-Jun-2013 04:20 a.m. 11-Jun-2013 04:21 a.m. 00:00:55 Cortocircuito generado por un vehículo que rompió un poste. Eurocerámica17-Jun-2013 10:58 p.m. 17-Jun-2013 10:58 p.m. 00:00:10 Apertura transitoria, mal tiempo en la zona. Imusa22-Jun-2013 10:49 a.m. 22-Jun-2013 11:34 a.m. 00:44:50 Cortocircuito generado por una retenida rota. Omya28-Jun-2013 12:53 a.m. 28-Jun-2013 12:54 a.m. 00:01:09 Apertura transitoria, mal tiempo en la zona. Arclad13-Jul-2013 12:56 a.m. 13-Jul-2013 12:56 a.m. 00:00:10 Apertura transitoria, mal tiempo en la zona.

Tintoriente27-Jul-2013 06:19 p.m. 27-Jul-2013 06:19 p.m. 00:00:19 Apertura transitoria, causa desconocida.29-Jul-2013 01:11 a.m. 29-Jul-2013 01:12 a.m. 00:01:03 Apertura transitoria, mal tiempo en la zona.05-Ago-2013 10:55 a.m. 05-Ago-2013 10:57 a.m. 00:02:00 Apertura transitoria, causa desconocida.

07-Ago-2013 02:37 p.m. 07-Ago-2013 03:00 p.m. 00:22:28 Cortocircuito generado por un gallinazo que hizo contacto con la línea.


Incidentes 147

Oscilaciones 197

APERTURAS CIRCUITO R22-41 SUB RIONEGRO ---ENERO 1 A AGOSTO 20 DE 2013




05-Feb-2013 03:54 p.m. 05-Feb-2013 03:55 p.m. 00:01:19 Apertura transitoria, mal tiempo en la zona.

Coltejer01-Abr-2013 07:25 a.m. 01-Abr-2013 07:25 a.m. 00:00:10 Apertura transitoria, causa desconocida.

16-Jun-2013 08:29 a.m. 16-Jun-2013 08:31 a.m. 00:01:29 Apertura transitoria, causa desconocida.

23-Jun-2013 11:49 p.m. 23-Jun-2013 11:50 p.m. 00:01:10 Apertura transitoria, mal tiempo en la zona.

CBEMA--ITIC SUBESTACIÒN RIONEGRO 44 KV ENERO-AGOSTO 2013

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