P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

26
P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL 1 P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING 15.10.2015 Informe Técnico Estudio de Transposición en Líneas de Transmisión del SING 15061-01-IT-001 Rev. 0 Preparado para CDEC-SING

Transcript of P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

Page 1: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

1

P15061

ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING 15.10.2015

Informe Técnico Estudio de Transposición en Líneas de Transmisión del SING 15061-01-IT-001 Rev. 0 Preparado para CDEC-SING

Page 2: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

2

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING Informe Técnico Estudio de Transposición en

Líneas de Transmisión del SING

I-SEP Ingenieros SpA Ingeniería en Sistemas Eléctricos de Potencia Nueva Providencia 1881 Oficina 1811 Providencia, Santiago Chile +56 2 2875 7643 www.i-sep.cl [email protected]

REV. PREPARADO POR FECHA REVISADO POR FECHA COMENTARIOS

Rev. A Richard Palacios A. 28.08.2015 Rodrigo Rubio G.

Rev. B Richard Palacios A. 31.08.2015 Rodrigo Rubio G.

Rev. C Richard Palacios A. 23.09.2015 Rodrigo Rubio G.

Rev. 0 Richard Palacios A. 15.10.2015 Rodrigo Rubio G.

Page 3: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

3

CONTENIDOS

1. INTRODUCCIÓN ......................................................................................... 4

2. ALCANCES Y OBJETIVOS ............................................................................. 4

3. ANTECEDENTES.......................................................................................... 5

4. CONSIDERACIONES .................................................................................... 6

4.1. Software .......................................................................................................................... 6

4.2. Metodología .................................................................................................................... 6

4.3. Supuestos a Utilizar ante Condiciones de Falta de Información ........................................ 8

4.3.1. Falta de Geometría de Estructuras.......................................................................... 8 4.3.2. Falta de Información de la Resistividad del Terreno .............................................. 8 4.3.3. Falta de Información de las Flechas de Conductores y Cables de G. ..................... 9 4.3.4. Falta de Información de la Longitud de la Cadena de Aisladores ........................ 10 4.3.5. Falta de Detalle Respecto de los Ciclos de Transposición .................................... 10

5. DATOS DE ENTRADA ................................................................................. 10

6. RESULTADOS ............................................................................................ 16

7. CONCLUSIONES ........................................................................................ 25

8. ANEXOS .................................................................................................... 26

Page 4: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

4

1. INTRODUCCIÓN

El CDEC-SING ha solicitado a I-SEP (El Consultor) determinar el valor del índice de desbalance de tensión de las líneas de transmisión existentes y en operación que estarán sujetas al cumplimiento de lo indicado en el Artículo 3-22 de la NTSyCS. Luego, a partir de los resultados obtenidos, el Consultor deberá indicar cuáles de las líneas de transmisión analizadas presentan niveles de desbalance que sobrepasan el máximo tolerable indicado en el Artículo 3-22 de la NTSyCS, y que por lo tanto, deberán implementar ciclos de transposición para superar el incumplimiento normativo.

2. ALCANCES Y OBJETIVOS

El presente informe tiene como objetivo determinar el desbalance de tensión, y las impedancias de secuencia de las siguientes líneas de transmisión del SING agrupadas por propietario:

Instalaciones de propiedad de E-CL:

1. Línea 1x220 kV Lagunas-Pozo Almonte.

2. Línea 1x220 kV Crucero-El Abra.

3. Línea 2x220 kV Chacaya-El Cobre.

4. Línea 1x220 kV Chacaya-Crucero.

Instalaciones de propiedad de Minera Escondida:

5. Línea 2x220 kV Atacama-Domeyko.

6. Línea 2x220 kV Crucero-Laberinto, Circuito N°1.

7. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°1.

Instalaciones de propiedad de AES Gener:

8. Línea 1x345 kV Central Salta-Andes.

Instalaciones de propiedad de Transelec Norte:

9. Línea 2x220 kV Tarapacá-Lagunas.

10. Línea 1x220 kV Crucero-Lagunas.

11. Línea 1x220 kV Lagunas- María Elena.

12. Línea 1x220 kV Crucero-María Elena.

13. Línea 2x220 kV Atacama-Encuentro.

14. Línea 1x220 kV Tarapacá-Cóndores.

15. Línea 1x220 kV Cóndores-Parinacota.

Page 5: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

5

Instalaciones de propiedad de Minera Zaldívar:

16. Línea 2x220 kV Crucero-Laberinto, Circuito N°2.

17. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°2.

Instalaciones de propiedad de Minera Collahuasi:

18. Línea 2x220 kV Lagunas-Collahuasi.

19. Línea 2x220 kV Encuentro-Collahuasi.

Instalaciones de propiedad de Cochrane:

20. Línea 2x220 kV Cochrane-Encuentro.

Instalaciones de propiedad de Angamos:

21. Línea 2x220 kV Angamos-Laberinto.

3. ANTECEDENTES

Para la realización del presente informe técnico se ha utilizado la información entregada por parte de los propietarios/coordinados a través del CDEC-SING, y obtenida desde el sitio Web del CDEC-SING:

a) Base de datos del SING del mes de junio de 2015 en formato PowerFactory. b) Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio de la CNE, versión junio 2015. c) Datos constructivos de las líneas bajo análisis, tomada desde el sitio Web del CDEC-

SING. d) Flujos por Líneas 2015-2029 IET Septiembre 2015, Fecha de Actualización: 11-09-2015,

tomada desde el sitio Web del CDEC-SING. e) Formulario de Estudio de Transposición líneas 2x220 kV Lagunas-Collahuasi y 2x220 kV

Encuentro-Collahuasi. f) Formulario de Estudio de Transposición líneas TRANSELEC NORTE. g) Formulario de Estudio de Transposición líneas Minera Escondida. h) Formulario de Estudio de Transposición líneas Minera Zaldívar. i) Plano N° P10050-512_2-C-DW-301.1, “Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi – Torre de

Suspensión Tipo 22S1”, Rev. 2 – As Built. j) Plano N° P10050-512_2-C-DW-309.1, “Línea 220 kV Encuentro – Collahuasi – Torre de

Suspensión Tipo 22SH1”, Rev. 2 – As Built. k) Plano N° Tj-404-1L1, “Torre de Suspensión de 0° a 1° tipo 22A.2T-3, 22A.2T±0 y

22A.2T+3 ”, INGENDESA. l) Plano N° Tj-410-13L1, “Torre tipo 22CD.1”, ENDESA. m) Informe Técnico EE-ES-2014-0941, “Estudio de Coordinación de Protecciones – Conexión

Transitoria Angamos – Encuentro – Laberinto”, Revisión D. n) Plano N° C.23530, Láminas N° 301@330, “Tower AM”, COGELEX ALSTHOM. o) Plano N° 794-04-01-IITL-PLN-016 V1, “Estructuras Típicas”, INGENDESA.

Page 6: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

6

p) Formulario de Estudio de Transposición líneas AES Gener. q) Plano N° TYA-LTS-00-ME-M-005, “NSV – Suspensión Arriendada”, Proyecto INTERANDES,

L.A.T. 345 kV GÜEMES – PASO SICO. r) Plano N° STA-LAG-4-PL-S-001, “SILUETA”, Línea Angamos – Torre S1, SIGDO KOPPERS

S.A. s) Plano N° STC-LCE-4-PL-S-200, “Torre de Suspensión Atirantada Tipo SA”, SIGDO KOPPERS

S.A.

4. CONSIDERACIONES

4.1. Software

El software utilizado para efectuar los análisis corresponde al simulador PowerFactory de DIgSILENT, versión 15.2.1.

4.2. Metodología

Para calcular los niveles de desbalance de las líneas bajo análisis se llevará a cabo la siguiente metodología.

a) Determinar la estructura representativa por secuencia de fases y/o tipo de conductor. b) Determinar flecha y largo de las cadenas por cada estructura representativa (ver figura

4-1). c) Determinar la altura promedio de los conductores respecto del suelo a través de la

siguiente expresión1:

La que es equivalente a:

Si se explicita que el conductor se conecta mecánicamente con la torre a través de las cadenas de aisladores.

1 “DIgSILENT PowerFactory, Technical Reference Documentation - Overhead Line Constants”, Version: 15.2, Edition: 1, Página 10.

Page 7: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

7

Figura 4-1 Diagrama con los parámetros requeridos para determinar la altura media de un conductor.

d) Modelar en el extremo transmisor una fuente ideal balanceada sólidamente aterrizada,

con una tensión igual a 1.00 p.u. Entiéndase por ideal, a una fuente con potencia de cortocircuito infinita2, es decir, con nulo desbalance de tensión, ante cualquier condición de carga.

e) Modelar en el extremo receptor una carga ideal balanceada con factor de potencia 0,98 inductivo, también sólidamente aterrizada. Para lograr lo indicado anteriormente en el simulador PowerFactory, se debe utilizar un modelo de carga tipo 3PH PH-E3. La carga ideal ha sido modelada como un consumo de potencia constante, igual al límite térmico de la línea a 25 ⁰C con sol, definido como “Escenario N° 1”. De no lograr resultados satisfactorios bajo la condición antes descrita, se determinará el índice de desbalance bajo una condición operativa denominada “Escenario N° 2”, el cual considera para el caso de los doble circuitos, la circulación de una potencia que permita cumplir con su capacidad “N-1” (considerando la máxima capacidad del conductor a 25°C), y para el caso de los simples circuitos, considera el máximo flujo esperado en un horizonte de operación de 10 años.

f) Obtener las tensiones entre fases en el extremo receptor a partir de una simulación de flujo de potencia AC desbalanceado.

g) Obtener el índice de desbalance a partir de la siguiente expresión de la NTSyCS de junio de 2015 (artículo 3-22):

Donde los subíndices i y j corresponden a las fases A, B y C.

2 Con una impedancia de Thevenin igual a cero.

3 “DIgSILENT PowerFactory, Technical Reference Documentation - General Load”, Version: 15.2, Edition: 1, Página 7.

Page 8: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

8

h) Verificar que u sea inferior a 1,00% (caso líneas con tensión igual o mayor a 200 kV). i) De no haber convergencia en el flujo de potencia (por colapso de tensión) ante las

condiciones indicadas en el punto e), calcular el nivel de desbalance cuando la tensión en la barra receptora de secuencia positiva sea igual a la mínima tensión tolerable bajo condiciones de emergencia en 220 kV, es decir, 0,9 p.u. (artículo 5-52 de la NTSyCS).

Se destaca en este punto, que la modelación de las líneas de doble circuito, consideran el acoplamiento magnético.

4.3. Supuestos a Utilizar ante Condiciones de Falta de Información

4.3.1. Falta de Geometría de Estructuras

Para los casos en los que no se contó con la geometría representativa de las líneas bajo análisis, se recurrirá al uso de la geometría de las siguientes estructuras de diseño típico para líneas de 220 kV:

a) Para el caso de las líneas de simple circuito se utilizará la estructura 22A1, por ser una estructura de geometría representativa para líneas de 1x220 kV, utilizado por ENDESA.

b) Para el caso de las líneas de doble circuito se utilizará la estructura 22DD, por ser una estructura de geometría representativa para líneas de 2x220 kV, utilizado por ENDESA.

En los casos en que se alcance un índice de desbalance inferior al 1% a través de la utilización de los diseños 22A1 o 22DD, en reemplazo de la estructura original, se sensibilizará el tamaño de dichos diseños entre un 90% y un 150% de sus dimensiones originales. Es decir, las coordenadas XY de los conductores de fase y de los cables de guardia, se multiplicará por un “Factor de Proporcionalidad” que variará entre 0,9 y 1,5. De acuerdo a lo anterior, la coordenada “Y” hace referencia a la altura media de los conductores según la expresión indicada en el punto 4.2., letra c). En los resultados presentados en el punto 6.0, se aprecia que el valor del “Factor de Proporcionalidad” no afecta el estatus de cumplimiento del artículo 3-22 de las líneas evaluadas.

4.3.2. Falta de Información de la Resistividad del Terreno

Para los casos en los que no se contó con la resistividad del terreno, se considerará 1000 Ω-m, por ser un valor recurrente en los datos aportados para el estudio, por parte los coordinados. En los casos en que se alcance un índice de desbalance inferior al 1%, a través de la utilización de la resistividad supuesta por el Consultor (1.000 Ω-m), se sensibilizará su impacto considerando una resistividad de 100 kΩ-m, como valor pesimista. Se indica a este respecto que valores de resistividad inferior a los 1.000 Ω-m, se traducen en una disminución del índice de desbalance de las líneas bajo análisis, por lo que su inclusión en los análisis de sensibilidad no reviste relevancia.

Page 9: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

9

4.3.3. Falta de Información de las Flechas de Conductores y Cables de G.

Para los casos en los que no se contó con la información de la flecha de los conductores de fase y de los cables de guardia, se considerará una flecha necesaria para que el conductor más cercano al plano horizontal cumpla con la mínima distancia al suelo en zonas poco transitadas, de acuerdo a los dispuesto en el Reglamento de Instalaciones Eléctricas de Corrientes Fuertes (NSEG 5. E.n.71) y a las mejores prácticas de la ingeniería de diseño. Luego, las distancias mínimas al suelo serán obtenidas a partir de la siguiente expresión modificada del NSEG 5. E.n.71:

Donde: DS: Es la distancia mínima en metros. KZ: Se considerará igual a 6,0 metros para zonas poco transitables de acuerdo a las mejores

prácticas de la ingeniería, que aumentan el valor establecido en el NSEG 5. E.n.714, como margen de seguridad.

Vnom: Es igual al voltaje nominal en kV. K: Es el factor de sobretensión normal, el cual no está considerado en los lineamientos

originales del NSEG 5. E.n.71, pero cuya incorporación forma parte de las mejores prácticas de la ingeniería. Luego, de acuerdo a lo antes indicado, este valor se considerará igual a 1,15.

d: Es la densidad del aire y es igual a 0,534 considerando una altitud geográfica de 5.0006 m.s.n.m. y 25°C7. A este respecto se destaca el hecho que los lineamientos originales del NSEG 5. E.n.71 no consideran el derrateo por altitud sobre el nivel del mar, pero es una práctica adecuada considerarlo en un buen diseño de ingeniería.

Luego, reemplazando se tiene que para:

a) Vnom igual a 220 kV, se considerarán 9,00 metros (DS = 8,72 metros). b) Vnom igual a 345 kV, se considerarán 10,50 metros (DS = 10,27 metros).

En los casos en que se alcance un índice de desbalance inferior al 1%, a través de la utilización de la altura promedio alcanzada con los supuestos del Consultor respecto del largo en cadenas de aisladores y de flechas, se sensibilizará la altitud promedio del conductor más cercano al plano horizontal entre los 9 y 30 metros, manteniéndose fija su distancia relativa hacia los demás conductores de fase y de cable/s de guardia.

4 Que considera este valor igual a 5,0 metros.

5 En concordancia con la máxima sobretensión bajo condiciones de emergencia en 220 kV, de acuerdo a lo indicado en el artículo 5-

52 de la NTSyCS 6 Para ser válida ante distintas condiciones de altura geográfica.

7 Igual a la temperatura ambiental considerada en la capacidad térmica de las líneas bajo análisis.

Page 10: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

10

4.3.4. Falta de Información de la Longitud de la Cadena de Aisladores

Para los casos en los que no se contó con la información de la longitud de la cadena, se considerarán 2,49 metros, por ser un valor recurrente en los datos aportados para el estudio8. A este respecto se indica que el largo de la cadena de aisladores de una línea de transmisión, es un valor que depende entre otros aspectos, del tipo de aislador que se utilice, del nivel de contaminación atmosférica y de la altura geográfica de su trazado, por lo cual estimar un valor representativo para todas la líneas bajo análisis es una labor un tanto estéril. Por lo anterior, el impacto de este supuesto en el índice de desbalance será evaluado implícitamente con la sensibilización de la distancia promedio de los conductores al suelo9. En los resultados presentados en el punto 6.0, se aprecia que el valor de este parámetro no afecta el estatus de cumplimiento del artículo 3-22 de las líneas evaluadas.

4.3.5. Falta de Detalle Respecto de los Ciclos de Transposición

Para los casos en los que solo se indique que existe un ciclo de transposición completa, sin indicar la cantidad y ubicación de las mismas, se asumirá la existencia de dos transposiciones a lo largo de la línea, a 1/3 y 2/3 de longitud respecto del extremo emisor de la línea. Ahora bien, para evaluar la sensibilidad del índice de desbalance con respecto a la ubicación de las transposiciones, se considerará que las transposiciones no se encuentran exactamente a 1/3 y 2/3 respecto del extremo emisor (ubicación óptima), si no que se encuentran a 4/1510 y a 8/1511 respecto del extremo emisor. Estos valores se obtienen adelantando la ubicación óptima de las transposiciones en un 20%, con lo que se alcanzan resultados más conservadores. En los resultados presentados en el punto 6.0, se aprecia que esta consideración no afecta el estatus de cumplimiento del artículo 3-22 de las líneas evaluadas con una secuencia de transposición completa.

5. DATOS DE ENTRADA

En el presente punto se muestran los principales datos de entrada considerados en la modelación y análisis. En el anexo I se presentan los datos relacionados con las geometrías de las estructuras consideradas, largos de cadenas de aisladores y flechas de conductores y cables de guardia, en el anexo II se presenta la modelación de los conductores y cables de guardia en formato PowerFactory y en anexo VIII se presenta una tabla con las diferencias de longitudes de las líneas encontradas en cada una de las fuentes de información del estudio.

8 Las 7 líneas propiedad de TRANSELEC cuentan con cadenas de aisladores de 2,49 metros de longitud, es decir, 33,3% de las líneas

analizadas. 9 Ya que este parámetro depende del largo de las cadenas de aisladores y de la flecha de los conductores.

10 4/15 = (1/3)x(8/10)

11 8/15 = (2/3)x(8/10)

Page 11: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

11

Para poder reconocer las fuentes de información de los datos expuestos en las tablas que forman parte del presente punto y de los anexos, se debe utilizar la codificación de color indicada en la Tabla 5-0.

Tabla 5-0 Código de Colores de las fuentes de información utilizada en las tablas del documento y anexos.

Fuente de Información y Color Asociado

Formulario estudio de transposición de líneas y sus respaldos adjuntos

Datos constructivos provenientes del sitio Web del CDEC-SING

Base de datos PowerFactory del CDEC-SING del mes de junio de 2015

Valor supuesto por el Consultor ante falta de información

Para la modelación de las líneas y presentación en las tablas de datos, se siguió el siguiente orden prioridad respecto de las fuentes de información disponibles:

a) Formulario estudio de transposición de líneas y sus respaldos adjuntos. b) Datos constructivos provenientes del sitio Web del CDEC-SING. c) Base de datos PowerFactory del CDEC-SING del mes de junio de 2015.

Tabla 5-1 Datos de entrada Línea 1x220 kV Lagunas-Pozo Almonte.

1. Línea 1x220 kV Lagunas-Pozo Almonte

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 70,0 22A1 AAAC - FLINT Alumoweld 7x8 AWG 1000

Total

70,0

Tabla 5-2 Datos de entrada Línea 1x220 kV Crucero-El Abra.

2. Línea 1x220 kV Crucero-El Abra

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 26,93 22A1 ACAR 1250 48/13 OPGW 1000

Tramo 2 C-A-B 26,93 22A1 ACAR 1250 48/13 OPGW 1000

Tramo 3 B-C-A 47,13 22A1 ACAR 1250 48/13 OPGW 1000

Total

101,0

Tabla 5-3 Datos de entrada Línea 2x220 kV Chacaya-El Cobre.

3. Línea 2x220 kV Chacaya-El Cobre

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 38,40 22DD ACAR 1500 48/13 OPGW 1000

Tramo 2 C-A-B 38,40 22DD ACAR 1500 48/13 OPGW 1000

Tramo 3 B-C-A 67,20 22DD ACAR 1500 48/13 OPGW 1000

Total

144,0

Circuito N° 2

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 C-B-A 38,40 22DD ACAR 1500 48/13 - 1000

Tramo 2 B-A-C 38,40 22DD ACAR 1500 48/13 - 1000

Tramo 3 A-C-B 67,20 22DD ACAR 1500 48/13 - 1000

Total

144,0

Page 12: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

12

Tabla 5-4 Datos de entrada Línea 1x220 kV Chacaya-Crucero.

4. Línea 1x220 kV Chacaya-Crucero

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 152,7 22A1 AAAC - FLINT Alumoweld 7x8 AWG 1000

Total

152,7

Tabla 5-5 Datos de entrada Línea 2x220 kV Atacama-Domeyko.

5. Línea 2x220 kV Atacama-Domeyko

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 32,5 22AD AAAC - FLINT OPGW 95292

Tramo 2 C-A-B 70,3 22AD AAAC - FLINT OPGW 95292 Tramo 3 B-C-A 67,8 22AD AAAC - FLINT OPGW 95292 Tramo 4 A-B-C 34,4 22AD AAAC - FLINT OPGW 95292

Total

205,0

Circuito N° 2

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 C-B-A 32,5 22AD AAAC - FLINT - 95292

Tramo 2 B-A-C 70,3 22AD AAAC - FLINT - 95292 Tramo 3 A-C-B 67,8 22AD AAAC - FLINT - 95292 Tramo 4 C-B-A 34,4 22AD AAAC - FLINT - 95292

Total

205,0

Tabla 5-6 Datos de entrada Línea 2x220 kV Crucero-Laberinto, Circuito N°1.

6. Línea 2x220 kV Crucero-Laberinto, Circuito N°1

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 74,4 AM AAAC - GREELEY Alumoweld 7x8 AWG 1500

Tramo 2 C-A-B 59,3 AM AAAC - GREELEY Alumoweld 7x8 AWG 1500

Total

133,6

Nota: Para efectos de simulación se consideró la longitud total informada por Minera Zaldívar, como caso más conservador.

Tabla 5-7 Datos de entrada Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°1.

7. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°1

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 16,9 AM AAAC - GREELEY Alumoweld 7x8 AWG 1500

Tramo 2 C-A-B 73,1 AM AAAC - GREELEY Alumoweld 7x8 AWG 1500

Total

90,0

Nota: Para efectos de simulación se consideró la longitud total informada por Minera Zaldívar.

Tabla 5-8 Datos de entrada Línea 1x345 kV Central Salta-Andes.

8. Línea 1x345 kV Central Salta-Andes

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 61,2 NSV 2xACSR CURLEW Alumoweld 7x8 AWG 1200

Tramo 2 C-A-B 61,2 NSV 2xACSR CURLEW Alumoweld 7x8 AWG 1200

Page 13: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

13

8. Línea 1x345 kV Central Salta-Andes

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 3 B-C-A 61,2 NSV 2xACSR CURLEW Alumoweld 7x8 AWG 1200

Tramo 4 A-B-C 61,2 NSV 2xACSR CURLEW Alumoweld 7x8 AWG 1200

Tramo 5 C-A-B 61,2 NSV 2xACSR CURLEW Alumoweld 7x8 AWG 1200

Tramo 6 B-C-A 102 NSV 2xACSR CURLEW Alumoweld 7x8 AWG 1200

Total

408,0

Para el caso de esta línea, se debe entregar la distribución de las transposiciones en kilómetros respecto del extremo 1, ya que lo informado (N° de estructuras) no permite determinar estas distancias.

Tabla 5-9 Datos de entrada Línea 2x220 kV Tarapacá-Lagunas.

9. Línea 2x220 kV Tarapacá-Lagunas

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 56,0 22DD ACSR ACAR 1200 OPGW 1000

Total

56,0

Circuito N° 2

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 C-B-A 56,0 22DD ACSR ACAR 1200 - 1000

Total

56.,0

Tabla 5-10 Datos de entrada Línea 1x220 kV Crucero-Lagunas.

10. Línea 1x220 kV Crucero-Lagunas

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 46,40 22A1 AAAC - FLINT EHS 3/8 1000

Tramo 2 C-A-B 46,40 22A1 AAAC - FLINT EHS 3/8 1000

Tap-Off Nueva Victoria B-C-A 65,20 22A1 AAAC - FLINT EHS 3/8 1000

Tramo 3 B-C-A 16,00 22A1 AAAC - FLINT EHS 3/8 1000

Total

174,0

Tabla 5-11 Datos de entrada Línea 1x220 kV Lagunas- María Elena.

11. Línea 1x220 kV Lagunas- María Elena

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 44,27 22A1 AAAC - FLINT EHS 3/8 1000

Tramo 2 C-A-B 44,27 22A1 AAAC - FLINT EHS 3/8 1000

Tramo 3 B-C-A 77,47 22A1 AAAC - FLINT EHS 3/8 1000

Total

166,0

Tabla 5-12 Datos de entrada Línea 1x220 kV Crucero-María Elena.

12. Línea 1x220 kV Crucero-María Elena

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 7,0 22A1 AAAC - FLINT EHS 3/8 1000

Total

7,0

Page 14: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

14

Tabla 5-13 Datos de entrada Línea 2x220 kV Atacama-Encuentro.

13. Línea 2x220 kV Atacama-Encuentro

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 40,80 22DD 2xACAR 700 30/7 OPGW 1000

Tramo 2 C-A-B 40,80 22DD 2xACAR 700 30/7 OPGW 1000

Tap-Off Enlace B-C-A 20,60 22DD 2xACAR 700 30/7 OPGW 1000

Tramo 3 B-C-A 50,80 22DD 2xACAR 700 30/7 OPGW 1000

Total

153,0

Circuito N° 2

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 C-B-A 40,80 22DD 2xACAR 700 30/7 - 1000

Tramo 2 B-A-C 40,80 22DD 2xACAR 700 30/7 - 1000

Tramo 3 A-C-B 71,40 22DD 2xACAR 700 30/7 - 1000

Total

153,0

Tabla 5-14 Datos de entrada Línea 1x220 kV Tarapacá-Cóndores.

14. Línea 1x220 kV Tarapacá-Cóndores

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 18,67 22A1 AAAC - FLINT OPGW 1000

Tramo 2 C-A-B 18,67 22A1 AAAC - FLINT OPGW 1000

Tramo 3 B-C-A 32,67 22A1 AAAC - FLINT OPGW 1000

Total

70,0

Tabla 5-15 Datos de entrada Línea 1x220 kV Cóndores-Parinacota.

15. Línea 1x220 kV Cóndores-Parinacota

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 222,18 22A1 AAAC - FLINT OPGW 1000

Total

222,18

Tabla 5-16 Datos de entrada Línea 2x220 kV Crucero-Laberinto, Circuito N°2.

16. Línea 2x220 kV Crucero-Laberinto, Circuito N°2

Circuito N° 2

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 C-B-A 74,4 AM AAAC - GREELEY Alumoweld 7x8 AWG 1500

Tramo 2 B-A-C 59,3 AM AAAC - GREELEY Alumoweld 7x8 AWG 1500

Total

133,6

Tabla 5-17 Datos de entrada Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°2.

17. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°2

Circuito N° 2

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 C-B-A 16,9 AM AAAC - GREELEY Alumoweld 7x8 AWG 1500

Tramo 2 B-A-C 73,1 AM AAAC - GREELEY Alumoweld 7x8 AWG 1500

Total

90,0

Page 15: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

15

Tabla 5-18 Datos de entrada Línea 2x220 kV Lagunas-Collahuasi.

18. Línea 2x220 kV Lagunas-Collahuasi

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 39,1 22DD AAAC - FLINT Alumoweld 7x8 AWG 150

Tramo 2 C-A-B 33,8 22DD AAAC - FLINT Alumoweld 7x8 AWG 150

Tramo 3 C-A-B 9,3 22DD ACSR - BLUEJAY Alumoweld 7x8 AWG 150

Tramo 4 B-C-A 36,4 22A.2T ACSR - BLUEJAY Alumoweld 7x8 AWG 150

Total

118,4

Circuito N° 2

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 C-B-A 39,1 22DD AAAC - FLINT - 150

Tramo 2 B-A-C 33,8 22DD AAAC - FLINT - 150

Tramo 3 B-A-C 9,3 22DD ACSR - BLUEJAY - 150

Tramo 4 A-C-B 36,4 22A.2T ACSR - BLUEJAY Alumoweld 7x8 AWG 150

Total

118,4

Tabla 5-19 Datos de entrada Línea 2x220 kV Encuentro-Collahuasi.

19. Línea 2x220 kV Encuentro-Collahuasi

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 65,4 22S1+3 AAAC - FLINT OPGW 150

Tramo 2 C-A-B 69,4 22S1+3 AAAC - FLINT OPGW 150

Tramo 3 B-C-A 16,5 22S1+3 AAAC - FLINT OPGW 150

Tramo 4 B-C-A 17,9 22SH1-3 1CT ACSR - BLUEJAY OPGW 150

Tramo 5 B-C-A 31,9 22SH1-3 2CT ACSR - BLUEJAY OPGW 150

Total

201,2

Circuito N° 2

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 C-B-A 65,4 22S1+3 AAAC - FLINT - 150

Tramo 2 B-A-C 69,4 22S1+3 AAAC - FLINT - 150

Tramo 3 A-C-B 16,5 22S1+3 AAAC - FLINT - 150

Tramo 4 A-C-B 17,9 22SH1-3 1CT ACSR - BLUEJAY - 150

Tramo 5 A-C-B 31,9 22SH1-3 2CT ACSR - BLUEJAY Alumoweld 7x8 AWG 150

Total

201,2

Tabla 5-20 Datos de entrada Línea 2x220 kV Cochrane-Encuentro.

20. Línea 2x220 kV Cochrane-Encuentro

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 56,0 SA 2xACSR ACAR 1200 OPGW 1000

Tramo 2 C-A-B 47,3 SA 2xACSR ACAR 1200 OPGW 1000

Tramo 3 B-C-A 48,9 SA 2xACSR ACAR 1200 OPGW 1000

Total

152.2

Circuito N° 2

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 C-B-A 56,0 SA 2xACSR ACAR 1200

1000

Tramo 2 B-A-C 47,3 SA 2xACSR ACAR 1200

1000

Tramo 3 A-C-B 48,9 SA 2xACSR ACAR 1200

1000

Total

152,2

Page 16: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

16

Tabla 5-21 Datos de entrada Línea 2x220 kV Angamos-Laberinto.

21. Línea 2x220 kV Angamos-Laberinto

Circuito N° 1

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 A-B-C 48,9 S1 ACAR 1200 48/13 OPGW 1000

Tramo 2 C-A-B 43,3 S1 ACAR 1200 48/13 OPGW 1000

Tramo 3 B-C-A 49,8 S1 ACAR 1200 48/13 OPGW 1000

Total

142,0

Circuito N° 2

Sec Longitud

[km]

Estructura Conductor C. Guardia

Resist [Ohm-m] Tipo Tipo

Tramo 1 C-B-A 48,9 S1 ACAR 1200 48/13

1000

Tramo 2 B-A-C 43,3 S1 ACAR 1200 48/13

1000

Tramo 3 A-C-B 49,8 S1 ACAR 1200 48/13

1000

Total

142,0

6. RESULTADOS

En la Tabla 6-1 se presentan los resultados obtenidos del análisis de desbalance de tensión, considerando los datos de entrada indicados en el punto anterior y en el anexo I. Se destaca en este punto que la caída de tensión entre el extremo emisor y el extremo receptor de las líneas analizadas, es de un 10% como valor máximo, y es coincidente con la amplitud del rango de variación de los voltajes en instalaciones con tensiones superiores a los 200 kV e inferiores a los 500 kV, de acuerdo a lo establecido en el artículo 5-23 de la NTSyCS para un estado de operación normal del sistema, es decir, en la cual se espera que éste opere la mayor parte del tiempo.

Page 17: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

17

Tabla 6-1 Resultados Obtenidos del cálculo del índice de desbalance de todas las líneas bajo análisis, de acuerdo a

los lineamientos establecidos en el Escenario N°1.

Línea Extremo receptor Índice < 1,0% Nombre Circuito

Límite 25°C [A]

Corriente [A]

Tensión(3) [p.u.]

Índice Desb. [%]

1. Línea 1x220 kV Lagunas-Pozo Almonte - 511 510,5 0,95 0,73%

2. Línea 1x220 kV Crucero-El Abra - 1200 770,2 0,90 0,45%

3. Línea 2x220 kV Chacaya-El Cobre 1 1250 604,4

0,90 0,32%

2 1250 604,4

4. Línea 1x220 kV Chacaya-Crucero - 860 445,9 0,90 1,73% X

5. Línea 2x220 kV Atacama-Domeyko 1 645 363,3

0,90 0,08%

2 645 363,3

6. Línea 2x220 kV Crucero-Laberinto, Circuito N°1 1 769 549,7 0,90 0,79%

16. Línea 2x220 kV Crucero-Laberinto, Circuito N°2 2 820 549,7

7. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°1 1 769 766,5 0,90 1,04%

X

17. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°2 2 820 766,5 X

8. Línea 1x345 kV Central Salta-Andes - 1300 555,1 0,90 0,71%

9. Línea 2x220 kV Tarapacá-Lagunas 1 688 686,8

0,96 0,38%

2 688 686,8

10. Línea 1x220 kV Crucero-Lagunas - 615,8 396,6 0,90 0,34%

0,20%(1)

11. Línea 1x220 kV Lagunas- María Elena - 615,8 407,8 0,90 0,40%

12. Línea 1x220 kV Crucero-María Elena - 615,8 615,2 0,99 0,08%

13. Línea 2x220 kV Atacama-Encuentro 1 1012,8 709,8

0,90 0,45%

0,09%(2)

2 1012,8 709,8

14. Línea 1x220 kV Tarapacá-Cóndores - 517,7 515,5 0,95 0,15%

15. Línea 1x220 kV Cóndores-Parinacota - 517,7 337,7 0,90 2,10% X

18. Línea 2x220 kV Lagunas-Collahuasi 1 286 285,8

0,96 0,16%

2 286 285,8

19. Línea 2x220 kV Encuentro-Collahuasi 1 505 384,1

0,90 0,11%

2 576 384,1

20. Línea 2x220 kV Cochrane-Encuentro 1 1961 820,3

0,90 0,39%

2 1961 820,3

21. Línea 2x220 kV Angamos-Laberinto 1 2102 867,1

0,90 0,24%

2 2102 867,1

(1) Índice de desbalance en Tap-Off Nueva Victoria (2) Índice de desbalance en Tap-Off Enlace (3) Tensión en el extremo receptor.

En la Tabla 6-1 se puede ver que en la mayoría de los casos evaluados bajo el Escenario N°1, fue necesario llegar a la tensión de emergencia, como condición de evaluación más conservadora. En ella se puede apreciar que solo las líneas:

Page 18: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

18

4. Línea 1x220 kV Chacaya-Crucero. 7. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°1. 17. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°2. 15. Línea 1x220 kV Cóndores-Parinacota

No cumplen con lo estipulado en el artículo 3-22 de la NTSyCS bajo el Escenario N°1. Lo anterior se debe principalmente en el caso de los simples circuitos, a que son líneas que exceden los 150 km de longitud sin transposición alguna. Ahora, para el caso de los dos circuitos de la línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, se debe principalmente a que se ha excedido su capacidad “N-1” (considerando la máxima capacidad del conductor a 25°C)12, lo cual la somete a condiciones de evaluación exigentes. Ahora bien, respecto de las líneas que presentan un índice de desbalance inferior al 1%, bajo las condiciones de evaluación del Escenario N°1 y que han sido sujetas a la utilización de supuestos por parte del Consultor para superar la falta de información requerida, en la Tabla 6-2 se presentan los resultados de la sensibilización de los parámetros supuestos. No se ha incluido a la línea 1x220 kV Crucero-María Elena, debido a que por su corta longitud (7 km), presenta un pleno cumplimiento del artículo 3-22 de la NTSyCS.

Tabla 6-2 Resultados de las sensibilidades aplicadas a la información faltante.

Línea Índice Desb. Máximo[%]

Nombre Circuito Y medio X-Y Rho

1. Línea 1x220 kV Lagunas-Pozo Almonte - 0,73% 0,73% Nota 2

2. Línea 1x220 kV Crucero-El Abra - 0,45% 0,47% Nota 2

3. Línea 2x220 kV Chacaya-El Cobre 1

0,34% 0,37% Nota 2 2

5. Línea 2x220 kV Atacama-Domeyko 1

Nota 1 Nota 1 Nota 2 2

6. Línea 2x220 kV Crucero-Laberinto, Circuito N°1 1 Nota 1 Nota 1 Nota 1

16. Línea 2x220 kV Crucero-Laberinto, Circuito N°2 2 Nota 1 Nota 1 Nota 1

7. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°1 1 Nota 1 Nota 1 Nota 1

17. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°2 2 Nota 1 Nota 1 Nota 1

8. Línea 1x345 kV Central Salta-Andes - 0,84% Nota 1 Nota 1

9. Línea 2x220 kV Tarapacá-Lagunas 1

0,38% 0,38% 0,38% 2

10. Línea 1x220 kV Crucero-Lagunas - 0,35%

0,21%(1) 0,36%

0,21%(1) Nota 2

11. Línea 1x220 kV Lagunas- María Elena - 0,40% 0,41% 0,43%

13. Línea 2x220 kV Atacama-Encuentro 1 0,48% 0,57% 0,60%

12

Conforme a lo indicado en las bases técnicas del estudio.

Page 19: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

19

Línea Índice Desb. Máximo[%]

Nombre Circuito Y medio X-Y Rho

2 0,09%(2) 0,13%(2) 0,16%(2)

14. Línea 1x220 kV Tarapacá-Cóndores - 0,15% 0,15% 0,16%

18. Línea 2x220 kV Lagunas-Collahuasi 1

0,17% 0,17% Nota 1 2

20. Línea 2x220 kV Cochrane-Encuentro 1

0,41% Nota 1 Nota 1 2

21. Línea 2x220 kV Angamos-Laberinto 1

0,25% Nota 1 Nota 1 2

Nota 1: Informado en formulario para efectos del presente estudio. Nota 2: Informado en la página WEB del CDEC-SING.

En la Tabla 6-2 se puede establecer que el cumplimiento del artículo 3-22 de la NTSyCS de las líneas de transmisión sensibilizadas, es válido para un amplio rango de variación de los parámetros supuestos. Por lo que se puede concluir que las líneas mencionadas en la Tabla 6.2 cumplen satisfactoriamente con los requerimientos de la NTSyCS (ver anexos IV, V y VI). Como caso de análisis adicional en la tabla 6-3 se presenta el comportamiento que muestran las líneas del estudio si en el extremo emisor se simula una tensión igual a 1,05 p.u., hasta llegar a una tensión igual a 0,9 p.u. en el extremo receptor, mientras no se supere un índice de desbalance de 1%, con el fin de forzar una mayor circulación de corriente en sus circuitos y así determinar cual es la máxima corriente que por ellos puede circular. En este análisis se han incorporado todas las líneas conectadas en centrales de generación, con excepción de la línea 2x220 kV Atacama-Domeyko que presenta una secuencia de transposición completa e informada en detalle para el presente estudio, y que por lo mismo, presente un nivel de desbalance muy reducido (de un 0,08%). Sin embargo se destaca en este punto que la caída de tensión entre el extremo emisor y el extremo receptor de las líneas analizadas, es aproximadamente de un 15%.

Tabla 6-3 Resultados Obtenidos del cálculo del índice de desbalance de todas las líneas bajo análisis, de acuerdo a

los lineamientos establecidos en el Escenario N°1, con tensión igual a 1,05 p.u. en el extremo emisor.

Línea Extremo receptor

Nombre Circuito Límite 25°C

[A] Corriente

[A] Tensión(3)

[p.u.] Índice

Desb. [%]

3. Línea 2x220 kV Chacaya-El Cobre 1 1250 766,1

0,91 1,00% 2 1250 766,1

8. Línea 1x345 kV Central Salta-Andes - 1300 647,9 0,91 0,83%

11. Línea 1x220 kV Lagunas- María Elena - 615,8 549,9 0,90 0,71%

13. Línea 2x220 kV Atacama-Encuentro 1 1012,8 834,3

0,91 1,00%

0,38%(2) 2 1012,8 834,3

20. Línea 2x220 kV Cochrane-Encuentro 1 1961 1038,5

0,91 0,85% 2 1961 1038,5

Page 20: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

20

Línea Extremo receptor

Nombre Circuito Límite 25°C

[A] Corriente

[A] Tensión(3)

[p.u.] Índice

Desb. [%]

21. Línea 2x220 kV Angamos-Laberinto 1 2102 1109,6

0,90 0,24% 2 2102 1109,6

(1) Índice de desbalance en Tap-Off Nueva Victoria. (2) En la presente tabla se muestra la máxima corriente que puede circular por los circuitos manteniendo un índice de

desbalance menor a 1,0%, o hasta alcanzar una tensión no menor a 0,9 p.u. en el extremo receptor. (3) Tensión en el extremo receptor.

En la tabla 6-3 se puede apreciar que aun bajo condiciones que permiten una mayor circulación de corriente por los circuitos, no se alcanza en ninguno de los casos la capacidad límite a 25°C con sol. En la tabla 6-4 se presentan los resultados obtenidos bajo la condición de operación indicada en la descripción del Escenario N°2, para las líneas que no lograron cumplir con el artículo 3-22 bajo las condiciones operativas del Escenario N°1. Para tener un amplio rango de escenarios de condiciones operativas a partir de los cuales estimar el máximo flujo esperado para las líneas de simple circuito en un horizonte de operación de 10 años, se utilizaron las estimaciones indicadas en el antecedente 3.(d) “Flujos por Líneas 2015-2029 IET Septiembre 2015” (ver anexo IX). Para obtener la corriente esperada en cada escenario, se consideraron los flujos de potencia activa indicados en él, junto a un factor de potencia 0,98 inductivo y una tensión de servicio de 220 kV.

Tabla 6-4 Resultados Obtenidos del cálculo del índice de desbalance, de acuerdo a los lineamientos establecidos en

el Escenario N°2.

Línea Extremo receptor Índice < 1,0% Nombre Circuito

Límite 25°C [A]

Corriente [A]

Tensión [p.u.]

Índice Desb. [%]

4. Línea 1x220 kV Chacaya-Crucero - 860 343,5(1) 0,93 1,16% X

7. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°1 1 769 768,6(2) 0,96 0,30%

17. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°2 2 820

15. Línea 1x220 kV Cóndores-Parinacota - 517,7 220,3(3) 0,90 1,07% X

(1) Máximo flujo de corriente estimado para el año 2016 bajo un escenario de alta generación ERNC 1. (2) Capacidad “N-1” de la línea de doble circuito a 25°C con sol. (3) Máximo flujo de corriente estimado para el año 2019 bajo un escenario de alta generación ERNC 1.

En la Tabla 6-4 se puede ver que para el caso de la línea 1x220 kV Chacaya-Crucero en el año 2016 (y en general bajo todos los escenarios indicados en el anexo IX para igual año) presenta niveles de incumplimiento del artículo 3-22. Lo mismo se espera para esta línea en los años 2018 y 2019 bajo todos los escenarios evaluados, pero con un nivel de desbalance aun mayor a lo indicado en la tabla 6-4, debido a que se supera incluso el valor de corriente evaluado en el Escenario N°1 para esta línea (445,9 [A]). Para el caso de los dos circuitos de la línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, bajo condiciones de operación “N-1” (según la máxima capacidad del conductor a 25°C) su índice de desbalance cumple satisfactoriamente con lo estipulado en el artículo 3-22.

Page 21: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

21

Finalmente para el caso de la línea 1x220 kV Cóndores-Parinacota ya en el año 2019 comienza a superar los requerimientos del artículo 3-22, lo cual se espera que se acentúe aun más en los escenarios de alta generación ERNC a partir del año 2020 en adelante. Luego para levantar el estatus de incumplimiento del artículo 3-22 de la NTSyCS, aquí establecido, bajo el Escenario N°1 y N°2, los coordinados afectados deberán hacer entrega de la información faltante. A este respecto se indica a continuación los principales datos faltantes para las líneas aludidas: 4. Línea 1x220 kV Chacaya-Crucero: No se ha entregado plano de diseño con la geometría de

la estructura predominante. 15. Línea 1x220 kV Cóndores-Parinacota: No se ha entregado plano de diseño con la geometría

de la estructura predominante. En las Tabla 6-5 se presentan las impedancias equivalentes por kilómetro de todas las líneas bajo análisis, considerando resistencias a 20°C. En el anexo VII se presentan las impedancias en extenso por cada uno de los tramos que las componen.

Tabla 6-5 Impedancias de secuencia positiva y cero de todas las líneas bajo análisis, adecuadas para análisis en

sistemas eléctricos balanceados.

1. Línea 1x220 kV Lagunas-Pozo Almonte

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,091 0,416 0,411 1,378 2,784 1,798

Publicado en Web CDEC-SING 0,100 0,417 0,401 1,425 2,768 1,651

Diferencia % Web vs Estudio 9,3% 0,3% -2,5% 3,3% -0,6% -8,9%

2. Línea 1x220 kV Crucero-El Abra

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,048 0,398 0,343 1,160 2,907 1,852

Publicado en Web CDEC-SING 0,060 0,405 0,345 1,425 2,876 1,613

Diferencia % Web vs Estudio 18,9% 1,7% 0,6% 18,5% -1,1% -14,8%

3. Línea 2x220 kV Chacaya-El Cobre

Impedancia Equivalente Total por Circuito

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,041 0,390 0,293 1,238 2,980 1,878

Publicado en Web CDEC-SING 0,043 0,380 0,250 1,068 3,019 1,790

Diferencia % Web vs Estudio 4,0% -2,6% -17,1% -15,9% 1,3% -4,9%

4. Línea 1x220 kV Chacaya-Crucero

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,091 0,416 0,411 1,378 2,784 1,798

Publicado en Web CDEC-SING 0,100 0,417 0,401 1,425 2,768 1,651

Page 22: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

22

Diferencia % Web vs Estudio 9,3% 0,3% -2,5% 3,3% -0,6% -8,9%

5. Línea 2x220 kV Atacama-Domeyko

Impedancia Equivalente Total por Circuito

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,090 0,407 0,424 1,361 2,852 1,767

Publicado en Web CDEC-SING 0,099 0,411 0,372 1,243 2,823 1,773

Diferencia % Web vs Estudio 8,6% 1,0% -14,1% -9,5% -1,0% 0,3%

6. Línea 2x220 kV Crucero-Laberinto, Circuito N°1

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,073 0,414 0,374 1,412 2,797 1,727

Publicado en Web CDEC-SING 0,080 0,411 0,347 1,213 2,755 0,000

Diferencia % Web vs Estudio 9,0% -0,8% -7,8% -16,4% -1,5% N/A

7. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°1

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,073 0,414 0,374 1,412 2,796 1,724

Publicado en Web CDEC-SING 0,080 0,411 0,347 1,213 2,755 0,000

Diferencia % Web vs Estudio 9,0% -0,8% -7,8% -16,4% -1,5% N/A

8. Línea 1x345 kV Central Salta-Andes

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,030 0,352 0,379 1,031 3,361 2,708

Publicado en Web CDEC-SING 0,028 0,351 0,288 0,820 3,259 2,439

Diferencia % Web vs Estudio -6,4% -0,4% -31,8% -25,9% -3,1% -11,1%

9. Línea 2x220 kV Tarapacá-Lagunas

Impedancia Equivalente Total por Circuito

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,051 0,397 0,303 1,246 2,925 1,854

Publicado en Web CDEC-SING 0,049 0,391 0,362 1,150 2,940 1,909

Diferencia % Web vs Estudio -3,9% -1,5% 16,4% -8,3% 0,5% 2,9%

10. Línea 1x220 kV Crucero-Lagunas

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,090 0,416 0,323 1,508 2,785 1,809

Publicado en Web CDEC-SING 0,100 0,417 0,401 1,425 2,768 1,651

Diferencia % Web vs Estudio 9,5% 0,2% 19,6% -5,9% -0,6% -9,6%

11. Línea 1x220 kV Lagunas- María Elena

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,090 0,416 0,309 1,513 2,773 1,681

Publicado en Web CDEC-SING 0,090 0,414 0,409 1,413 2,758 1,719

Page 23: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

23

Diferencia % Web vs Estudio -0,9% -0,5% 24,4% -7,1% -0,5% 2,2%

12. Línea 1x220 kV Crucero-María Elena

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,090 0,416 0,323 1,508 2,785 1,809

Publicado en Web CDEC-SING 0,090 0,414 0,409 1,413 2,758 1,719

Diferencia % Web vs Estudio -1,0% -0,5% 21,1% -6,8% -1,0% -5,2%

13. Línea 2x220 kV Atacama-Encuentro

Impedancia Equivalente Total por Circuito

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,043 0,297 0,295 1,145 3,892 2,241

Publicado en Web CDEC-SING 0,048 0,302 0,309 1,051 3,812 2,519

Diferencia % Web vs Estudio 10,6% 1,7% 4,5% -9,0% -2,1% 11,0%

14. Línea 1x220 kV Tarapacá-Cóndores

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,091 0,416 0,385 1,178 2,783 1,779

Publicado en Web CDEC-SING 0,090 0,410 0,445 1,403 2,752 1,653

Diferencia % Web vs Estudio -1,3% -1,4% 13,5% 16,0% -1,1% -7,6%

15. Línea 1x220 kV Cóndores-Parinacota

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,091 0,416 0,385 1,178 2,785 1,802

Publicado en Web CDEC-SING 0,090 0,410 0,445 1,403 2,752 1,653

Diferencia % Web vs Estudio -1,3% -1,4% 13,5% 16,0% -1,2% -9,0%

16. Línea 2x220 kV Crucero-Laberinto, Circuito N°2

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,073 0,414 0,374 1,412 2,797 1,727

Publicado en Web CDEC-SING 0,073 0,400 0,312 1,247 2,869 1,726

Diferencia % Web vs Estudio -0,6% -3,5% -20,1% -13,2% 2,5% -0,1%

17. Línea 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, Circuito N°2

Impedancia Equivalente Total

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,073 0,414 0,374 1,412 2,796 1,724

Publicado en Web CDEC-SING 0,073 0,400 0,725 1,247 2,869 1,726

Diferencia % Web vs Estudio -0,6% -3,5% 48,4% -13,2% 2,5% 0,1%

18. Línea 2x220 kV Lagunas-Collahuasi

Impedancia Equivalente Total Circuito N° 1

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

Page 24: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

24

0,080 0,413 0,334 1,233 2,812 1,836

Publicado en Web CDEC-SING 0,080 0,402 0,233 1,266 2,784 S/A

Diferencia % Web vs Estudio -0,5% -2,5% -43,5% 2,6% -1,0% N/A

Impedancia Equivalente Total Circuito N° 2

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,080 0,413 0,334 1,233 2,812 1,836

Publicado en Web CDEC-SING 0,079 0,395 0,230 1,243 2,784 S/A

Diferencia % Web vs Estudio -1,4% -4,4% -45,4% 0,8% -1,0% N/A

19. Línea 2x220 kV Encuentro-Collahuasi

Impedancia Equivalente Total Circuito N° 1

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,081 0,405 0,332 1,165 2,865 1,786

Publicado en Web CDEC-SING 0,090 0,409 0,186 1,012 2,832 1,533

Diferencia % Web vs Estudio 9,1% 1,0% -78,6% -15,1% -1,1% -16,5%

Impedancia Equivalente por Zona Circuito N° 2

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

Zona Baja Estudio 0,091 0,405 0,339 1,187 2,865 1,769

Zona Baja Web CDEC-SING 0,100 0,405 0,348 1,188 2,862 1,722

Diferencia % Web vs Estudio 9,0% 0,0% 2,6% 0,1% -0,1% -2,7%

Zona Media Estudio 0,053 0,405 0,282 1,162 2,855 1,803

Zona Media Web CDEC-SING 0,058 0,405 0,288 1,162 2,854 1,796

Diferencia % Web vs Estudio 9,5% 0,0% 1,9% 0,0% 0,0% -0,4%

Zona Alta Estudio 0,053 0,404 0,322 1,073 2,866 1,854

Zona Alta Web CDEC-SING 0,059 0,405 0,329 1,066 2,864 1,850

Diferencia % Web vs Estudio 9,6% 0,0% 2,0% -0,7% -0,1% -0,2%

20. Línea 2x220 kV Cochrane-Encuentro

Impedancia Equivalente Total por Circuito

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,026 0,287 0,252 1,056 4,020 2,166

Publicado en Web CDEC-SING 0,026 0,287 0,271 1,076 4,009 2,046

Diferencia % Web vs Estudio 0,1% 0,0% 7,0% 1,9% -0,3% -5,9%

21. Línea 2x220 kV Angamos-Laberinto

Impedancia Equivalente Total por Circuito

R1 Ohm/km

X1 Ohm/km

R0 Ohm/km

X0 Ohm/km

B1 uS/km

B0 uS/km

0,026 0,287 0,279 1,083 4,020 2,203

Publicado en Web CDEC-SING 0,026 0,287 0,278 1,085 4,009 2,077

Diferencia % Web vs Estudio 0,0% 0,0% -0,2% 0,2% -0,3% -6,1%

Page 25: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

25

7. CONCLUSIONES

A partir del análisis de los resultados presentados en las Tablas 6-1 y 6-4 del presente informe técnico, los cuales fueron alcanzados tomando en consideración los datos entregados por los coordinados, la información disponible en la página Web del CDEC-SING y los supuestos del Consultor, se ha podido concluir que solamente las líneas:

4. Línea 1x220 kV Chacaya-Crucero. 15. Línea 1x220 kV Cóndores-Parinacota

Presentan un nivel de desbalance por sobre el máximo tolerable indicado en la NTSyCS (artículo 3-22) bajo los Escenarios N°1 y N°2. Por lo anterior es necesario que los coordinados entreguen la información faltante según consta en las tablas del punto 5.0 y del anexo I, para evaluar si este incumplimiento puede ser subsanado. De otra forma, se recomienda incorporar ciclos de transposición que permiten dar un cumplimiento satisfactorio a lo establecido en la NTSyCS. Ahora bien, para el caso de la línea de doble circuito 2x220 kV Laberinto-Nueva Zaldívar, en la cual se evidenció incumplimiento en el desbalancee máximo tolerable en el Escenario N°1, bajo condiciones de operación “N-1” (según la máxima capacidad del conductor a 25°C con sol), su índice de desbalance cumple satisfactoriamente con lo estipulado en el artículo 3-22. Respecto de las demás líneas analizadas, se puede apreciar que alcanzan índices de desbalance satisfactorios, en un amplio rango de evaluación de los parámetros que fueron supuestos por el Consultor para superar la falta de información necesaria para llevar a cabo el estudio. Por lo anterior se puede concluir que cumplen satisfactoriamente con los requerimientos de la NTSyCS.

Page 26: P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE …

P15061 ESTUDIO DE TRANSPOSICIÓN EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DEL SING

I-SEP · INGENIERÍA EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA · WWW.I-SEP.CL

26

8. ANEXOS