REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICOSANTIAGO MARIOEXTENSIN VALENCIAEVALUACIN DE FACTIBILIDAD PARA LA INCORPORACIN DE DESCARGADORES DE SOBRETENSIN EN LAS LINEAS DE TRANSMISIN DE 230 kV DEL SISTEMA ELCTRICO CORPOELEC. CASO: INTERCONEXIN ENTRELAS SS/EE SAN DIEGO-CAA DE AZUCARAutor: Carlos Lpez.Tutor Acadmico: Ing. Leonel Mujica.Valencia, Abril del 2014CAPITULO IContextualizacin del ProblemaObjetivos de la Investigacin1ustificacinContextualizacin del ProblemaContextualizacin del ProblemaContextualizacin del ProblemaContextualizacin del ProblemaDescargas atmosfricasDescargas atmosfricasFlameo inversoFlameo inversoFallas en equiposFallas en equiposDaos causadosDaos causadosObjetivos de la InvestigacinObjetivos de la InvestigacinEvaluar la factibilidad para la incorporacin de descargadores de sobretensin enlalneadetransmisinde230kVdelsistemaelctricodeCORPOELEC. Caso: interconexin entre las SS/EE San Diego y Caa de Azcar.Evaluar la factibilidad para la incorporacin de descargadores de sobretensin enlalneadetransmisinde230kVdelsistemaelctricodeCORPOELEC. Caso: interconexin entre las SS/EE San Diego y Caa de Azcar.Objetivos GeneralObjetivos GeneralObjetivos EspecficosObjetivos EspecficosDiagnosticar el estado actual del sistema de lnea de transmisinde 230 kV que interconecta las SS/EE San Diego y Caa de Azcar.Diagnosticar el estado actual del sistema de lnea de transmisinde 230 kV que interconecta las SS/EE San Diego y Caa de Azcar.Analizar las condiciones del aislamiento contra sobretensiones de la lnea de transmisinque interconectan las mencionadas SS/EEAnalizar las condiciones del aislamiento contra sobretensiones de la lnea de transmisinque interconectan las mencionadas SS/EEProponer un esquema de coordinacin de aislamientoquepermita limitar las sobretensiones en la lnea mencionada

Proponer un esquema de coordinacin de aislamientoquepermita limitar las sobretensiones en la lnea mencionada

Estudiar la factibilidad tcnica y econmica de la incorporacin de descargadores de sobretensin en la lnea de transmisin en estudioEstudiar la factibilidad tcnica y econmica de la incorporacin de descargadores de sobretensin en la lnea de transmisin en estudioObjetivos EspecficosObjetivos Especficos1ustificacin1ustificacinEmpresarialEmpresarialSocialSocialAcadmicoAcadmicoCAPITULO IIAntecedentes de la InvestigacinBases TericasBases LegalesPrez,R.(2013),ensuTrabajode Grado,titulado:Evaluacindela CoordinacindeAislamientopara unaSubestacindeDistribucin Caso:S/EValleSecoPuerto CabelloPrez,R.(2013),ensuTrabajode Grado,titulado:Evaluacindela CoordinacindeAislamientopara unaSubestacindeDistribucin Caso:S/EValleSecoPuerto CabelloZambrano,.(2011),ensu TrabajodeGradotitulado: AnlisisdelaCoordinacinde AislamientodelaLnea Quial!actic"Zambrano,.(2011),ensu TrabajodeGradotitulado: AnlisisdelaCoordinacinde AislamientodelaLnea Quial!actic"!ier,G.(2010),ensuTrabajode Gradotitulado:Determinacin deSobrevolta#estemporales$ de maniobras en el anillo de %&' (V del S")"*"!ier,G.(2010),ensuTrabajode Gradotitulado:Determinacin deSobrevolta#estemporales$ de maniobras en el anillo de %&' (V del S")"*"Antecedentes de la investigacinAntecedentes de la investigacinBases TericasBases TericasSobretensionesClasificacin de las SobretensionesPuesta a tierraCoordinacin de aislamientoDescargadores de sobretensinBIL y BSLBases LegalesBases LegalesNorma IEC std 60071-1Norma IEC std 60071-2Norma IEC std 60099-4Norma IEC std 60099-5Norma NS-P-440Norma NS-E-231Bases LegalesBases LegalesNorma IEEE std 1313.1Norma IEEE std 1313.2Norma IEEE std 80Norma IEEE std 81Norma ANSI std C62.11Norma ANSI std C92.1"#P$T%&' (((!ar)o !etodol*+i)oMarco MetodolgicoMarco Metodolgico,o)umental,o)umental"am-o"am-oDise+o de la investi,acinDise+o de la investi,acin-odalidad de *nvesti,acin-odalidad de *nvesti,acin Proyecto Factible

Proyecto FactibleMarco MetodolgicoMarco MetodolgicoTcnicas e instrumento de recoleccin de datosTcnicas e instrumento de recoleccin de datosHoja de registro y revisin documentalHoja de registro y revisin documentalPoblacinPoblacin MuestraMuestraFase I. Diagnosticar el estado actual del sistema de lnea de trasmisin de 230KV queinterconectalasSS/EESanDiegoya!ade"#$car.Fase I. Diagnosticar el estado actual del sistema de lnea de trasmisin de 230KV queinterconectalasSS/EESanDiegoya!ade"#$car.Fase II% "nali#ar las condiciones del aislamiento contra so&retensiones de la lnea detrasmisinqueinterconectalasmencionadasSS/EE.Fase II% "nali#ar las condiciones del aislamiento contra so&retensiones de la lnea detrasmisinqueinterconectalasmencionadasSS/EE.Fase III. 'ro(oner un esquema de coordinacin de aislamiento que (ermita limitar lasso&retensionesenlalneadetransmisinmencionada.Fase III. 'ro(oner un esquema de coordinacin de aislamiento que (ermita limitar lasso&retensionesenlalneadetransmisinmencionada.Fase IV% Estudiar la )acti&ilidad t*cnica y econmica de la incor(oracin de descargadoresdeso&retensinenlalneadetransmisinenestudio.Fase IV% Estudiar la )acti&ilidad t*cnica y econmica de la incor(oracin de descargadoresdeso&retensinenlalneadetransmisinenestudio.Procedimiento de la *nvesti,acinProcedimiento de la *nvesti,acinCAPITULO IVResultadosSALIDA DE LALINEA TRANSMISIN DESDE LA S/E SAN DIEGOSALIDA DE LALINEA TRANSMISIN DESDE LA S/E SAN DIEGOFASE I. DIAGNOSTICO DEL SISTEMAFASE I. DIAGNOSTICO DEL SISTEMAVista de perfl salida de l!eaVista de perfl salida de l!eaVista de pla!ta de la s"b#estaci$!Vista de pla!ta de la s"b#estaci$!SALIDA DE LALINEA TRANSMISIN DESDE LA S/E CAA DE AZUCARSALIDA DE LALINEA TRANSMISIN DESDE LA S/E CAA DE AZUCARVista de perfl salida de l!eaVista de perfl salida de l!eaVista de pla!ta de la s"b#estaci$!Vista de pla!ta de la s"b#estaci$!Nivel de TensinNivel de TensinAspectos Tcnicos de la Lnea de Transmisin Aspectos Tcnicos de la Lnea de Transmisin 230 kV230 kVN TorresN Torres9292Vano PromedioVano Promedio450 m450 mLongitud de la LneaLongitud de la Lnea43 KM43 KMConfiguracin de la torreConfiguracin de la torreTorre B1Torre B1Torre HTorre HCaractersticas de la lnea de trasmisinCaractersticas de la lnea de trasmisinTipo de co!d"ctores y aisladores y %erra&es a ser "tili'ados por la l!ea de tra!s(isi)! Tipo de co!d"ctores y aisladores y %erra&es a ser "tili'ados por la l!ea de tra!s(isi)! Tipo de Co!d"ctor Cable de G"arda Aisladores y *erra&esPar+(etros A(bie!talesPuesta a tierra Puesta a tierra Ni,eles de Co!ta(i!aci)!!edi)i*n de las Resisten)ias de tierra en -ie de las torres.!edi)i*n de las Resisten)ias de tierra en -ie de las torres.Torre .o. / %bi)a)i*nResisten)ia P#T ( 0 )1/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 6,022/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 11,626/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 27,38/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 1110/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 2,9212/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 3218/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 1:,21:/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 8,;333/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 1:37/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 87,97Torre .o. / %bi)a)i*nResisten)ia P#T ( 0 ) 70/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 10,6172/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 3160/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 77,::61/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 869/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 638:/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 1;;0/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 2:,19;1/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 7,6291/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 2292/ 1/2 1an ,ie+o3 "a4a de #z5)ar 1;INDICES DE FALLAS EN LA LINEA DE T-ANSMISI.N Vs NIVEL ISOCE-A/NICO EN LA 0ONA DE EST1DIOINDICES DE FALLAS EN LA LINEA DE T-ANSMISI.N Vs NIVEL ISOCE-A/NICO EN LA 0ONA DE EST1DIONivel isocerunicoNivel isocerunicoNmero de FallasNmero de FallasFASEII2ANALSISDELSISTEMADE T-ASMISI.NFASEII2ANALSISDELSISTEMADE T-ASMISI.NAnlisis del diagnstico realizadoAnlisis del diagnstico realizadoSobretensin TemporalSobretensin TemporalSobretensiones a frecuencia IndustrialSobretensiones a frecuencia IndustrialSobretensiones de Frente LentoSobretensiones de Frente LentoSobretensiones de frente RpidoSobretensiones de frente RpidoFalla monofsica a tierraFalla monofsica a tierraRechazo de cargaRechazo de cargaDescarga directa en el conductor de faseDescarga directa en el conductor de faseDescarga en una torreDescarga en una torreDescargaen el cable de guardaDescargaen el cable de guardaRespuesta al impulso de electrodos de puesta a tierraRespuesta al impulso de electrodos de puesta a tierraClculo de ngulo de blindaje de la torreClculo de ngulo de blindaje de la torreClculo de la distancia crtica del conductor y distancia crtica a tierraClculo de la distancia crtica del conductor y distancia crtica a tierraClculo de la distancia crtica mxima y corriente mximaClculo de la distancia crtica mxima y corriente mximaProbabilidad de Fallas por BlindajeProbabilidad de Fallas por BlindajeClculo de la tasa de salidas de lneas por sobretensionesClculo de la tasa de salidas de lneas por sobretensionesClculo de la tasa de salidas de lneas por sobretensionesClculo de la tasa de salidas de lneas por sobretensionesNmero de descargas que probablemente caen en el conductor de faseNmero de descargas que probablemente caen en el conductor de faseTasa de flameos inversos (SFO)Tasa de flameos inversos (SFO)Probabilidad de que una descarga pico supere a la calculadaProbabilidad de que una descarga pico supere a la calculadaNmero de descargas directas sobre la lineaNmero de descargas directas sobre la lineaC+lc"los de p"esta a tierra para el dise3o del siste(a de descar4adoresC+lc"los de p"esta a tierra para el dise3o del siste(a de descar4adoresCorreccin del Angulo del Blindaje de la Lnea de transmisinCorreccin del Angulo del Blindaje de la Lnea de transmisinClculo de la coordinacin de aislamiento de la lnea de transmisinClculo de la coordinacin de aislamiento de la lnea de transmisinCoordinacin de aislamiento por impulso tipo maniobraCoordinacin de aislamiento por impulso tipo maniobraCoordinacin de Aislamiento por Contaminacin AtmosfricaCoordinacin de Aislamiento por Contaminacin AtmosfricaCoordinacin de aislamiento a impulso tipo rayoCoordinacin de aislamiento a impulso tipo rayoSeleccin de las Distancias Elctricas MnimasSeleccin de las Distancias Elctricas MnimasDistancia del conductor al sueloDistancia del conductor al sueloDistancia del conductor a masaDistancia del conductor a masaDistancia mnima entre fasesDistancia mnima entre fasesFASEIII. P-OP1ESTA.FASEIII. P-OP1ESTA.Coordinacin de aislamiento por impulso frecuencia industrialCoordinacin de aislamiento por impulso frecuencia industrialProceso de Selecci)! de "! Descar4ador de Sobrete!si)!Proceso de Selecci)! de "! Descar4ador de Sobrete!si)!Descar4ador de Sobrete!si)! A55 E6LIM 7#EDescar4ador de Sobrete!si)! A55 E6LIM 7#EDescar4ador de Sobrete!si)! TrideltaDescar4ador de Sobrete!si)! TrideltaDescar4ador de Sobrete!si)! SIEMENS 8E79Descar4ador de Sobrete!si)! SIEMENS 8E79#)e-table#)e-tablePara?1ele))i*n Preliminar del des)ar+ador de sobretensi*n1ele))i*n Preliminar del des)ar+ador de sobretensi*n!ar+en de -rote))i*n -ara im-ulsos ti-o ra=o!ar+en de -rote))i*n -ara im-ulsos ti-o ra=o!ar+en de -rote))i*n -ara im-ulsos ti-o maniobra!ar+en de -rote))i*n -ara im-ulsos ti-o maniobra.'.'Tensi*n ma de des)ar+a del eAui-oParnea.Posibilidades de Bija)i*n -ara instala)iones en torres.Posibilidades de Bija)i*n -ara instala)iones en torres.Cija)i*n en torre = en l>nea de trasmisi*n.Cija)i*n en torre = en l>nea de trasmisi*n.Factibilidad OperativaFactibilidad OperativaPermite mantener en servicio el sistema y reduce el impacto de las perturbacionesPermite mantener en servicio el sistema y reduce el impacto de las perturbacionesFASE IV. Factibilidad del proyecto.FASE IV. Factibilidad del proyecto.Se cuenta con el personal especializado permite realizar las instalaciones y garantizan el correcto mantenimientoSe cuenta con el personal especializado permite realizar las instalaciones y garantizan el correcto mantenimientoFacti&ilidad+*cnicaFacti&ilidad+*cnicaFactibilidad EconmicaFactibilidad Econmica-elaci)! costo#be!efcio de la i!corporaci)! de los descar4adoresCosto recuperable = !"#$$%!# &s'a(o ) *+ a(os&s,"-*."*$*%!+Costo de implementar la propuesta&s,"/++"0..%- 1elaci2n costo bene3cio &s,"4/"#$$%*+5Se toma en consideraci2n los bene3cios intan6ibles y cualitativos 7uesederivandeunservicioconmenosinterrupcioneslos cualessondi,8cildemedirpuesinvolucranvaloressub9etivos% comolapercepci2ndecalidadysatis,acci2nporpartedelos usuariosSe toma en consideraci2n los bene3cios intan6ibles y cualitativos 7uesederivandeunservicioconmenosinterrupcioneslos cualessondi,8cildemedirpuesinvolucranvaloressub9etivos% comolapercepci2ndecalidadysatis,acci2nporpartedelos usuariosCONCLUSIONESCONCLUSIONESLa lnea de transmisin San Diego-Caa de Azcar! se encuentra localizada en un "reatopogr"#icadependientesmuyaccidentadas!$uedi#icultaronelaccesosa las torres$ue se estudiaron.La lnea de transmisin San Diego-Caa de Azcar! se encuentra localizada en un "reatopogr"#icadependientesmuyaccidentadas!$uedi#icultaronelaccesosa las torres$ue se estudiaron.Lastorres$uepudieransere%aluadasnopresentande#ectos%isibleenel aislamiento!conductorde#aseyestructura.Sinembargo!algunasdeellas carecen desus puesta a tierra.Lastorres$uepudieransere%aluadasnopresentande#ectos%isibleenel aislamiento!conductorde#aseyestructura.Sinembargo!algunasdeellas carecen desus puesta a tierra.Lazonaenestudioposeeunaltoni%elisocer&unico!elcualo#receunamayor probabilidadde$uelalneadetransmisinpuedasu#rirdaospordescargas atmos#'ricas.Lazonaenestudioposeeunaltoni%elisocer&unico!elcualo#receunamayor probabilidadde$uelalneadetransmisinpuedasu#rirdaospordescargas atmos#'ricas.Lasmedicionesdepuestaatierramuestran$uee(istentorrescon%alorespor encima de los establecido en la norma )*** Std +, y +-.Lasmedicionesdepuestaatierramuestran$uee(istentorrescon%alorespor encima de los establecido en la norma )*** Std +, y +-.:acombinaci2ndelasde3cienciasdepuestaatierrasaunadoalas descar6asatmos,ricasdela;ona%inbene3cio por lo 7ue sale el punto de vista econ2mico 3nanciero la propuesta se considera ,actible=ada la importancia social delprestar un servicio de ener68a elctrica por el estado% se considera 7ue los bene3cios intan6ibles sobrepasan cual7uier consideraci2n 3nanciera 7ue puede intentarse de una relaci2n costo>bene3cio por lo 7ue sale el punto de vista econ2mico 3nanciero la propuesta se considera ,actibleSe re7uiere instalar 0 descar6adores de sobretensi2n distribuidos de ,orma estrat6ica se6n el modelo de la l8nea de transmisi2n"Se re7uiere instalar 0 descar6adores de sobretensi2n distribuidos de ,orma estrat6ica se6n el modelo de la l8nea de transmisi2n"=ebecorre6irseeln6ulodeblinda9eparaevitar7uelasdescar6as atmos,ricas impacten de ,orma directa en el conductor de ,ase"=ebecorre6irseeln6ulodeblinda9eparaevitar7uelasdescar6as atmos,ricas impacten de ,orma directa en el conductor de ,ase":osresultadosobtenidosdelacoordinaci2ndeaislamientoindican 7ue este debe me9orarse en las torres en amarre adicionando un disco en la cadena de aisladores para aumentar su distancia de ,u6a":osresultadosobtenidosdelacoordinaci2ndeaislamientoindican 7ue este debe me9orarse en las torres en amarre adicionando un disco en la cadena de aisladores para aumentar su distancia de ,u6a"CONCLUSIONESCONCLUSIONESRECOMENDACIONES RECOMENDACIONES Desarrollar un programa para el estudio de simulaciones y para el clculo de procesos transitorio en sistema elctrico de potenciaDesarrollar un programa para el estudio de simulaciones y para el clculo de procesos transitorio en sistema elctrico de potenciaLa eleccin del sistema de fijacin mecnica de los descargadores de sobretensiones a las torres de transmisin, debe ser el que garantice mayor seguridad.La eleccin del sistema de fijacin mecnica de los descargadores de sobretensiones a las torres de transmisin, debe ser el que garantice mayor seguridad.Se requiere que cada descargador, ante su eventual falla, posea un elemento de desconexin que asle el equipo de la lnea de transmisin, para garantizar la continuidad en el servicio. Se requiere que cada descargador, ante su eventual falla, posea un elemento de desconexin que asle el equipo de la lnea de transmisin, para garantizar la continuidad en el servicio. Esimportantequeparalosnivelesdetensinigualesosuperioresa230kV, los descargadores de sobretensin utilicenanilloequipotencial o coronaEsimportantequeparalosnivelesdetensinigualesosuperioresa230kV, los descargadores de sobretensin utilicenanilloequipotencial o corona-ECOMENDACIONES -ECOMENDACIONES Intensificarelprogramademantenimientoperidicoenlalneade transmisinparaobservarelestadooperativodelastorres,cadenasde aisladores, puesta a tierra, conductor de fase, y cable de guardaIntensificarelprogramademantenimientoperidicoenlalneade transmisinparaobservarelestadooperativodelastorres,cadenasde aisladores, puesta a tierra, conductor de fase, y cable de guardaDeterminarlospuntoscrticosdeunalneadetransmisinendondelas descargas atmosfricas podra traer mayores consecuencias al impactarDeterminarlospuntoscrticosdeunalneadetransmisinendondelas descargas atmosfricas podra traer mayores consecuencias al impactarCorregirelngulodeblindajedelalneadetransmisinparadisminuirel ndice de salida forzada por descargas atmosfricaCorregirelngulodeblindajedelalneadetransmisinparadisminuirel ndice de salida forzada por descargas atmosfricaGra)ias -or su aten)i*n.D2l)ient>Bi)onotiene-orobjetounresultadoinmediato.Elno es-eraAuesusideasaFanzadasseanB