Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

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REF: REP-SALVADOR-PROT Version: v007 Date: 02.10.2014 PF Build: 15.1

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Contenidos

Contenidos Versiones ................................................................................................................................................. 6 Respuestas comentarios CDEC-SIC (I) .................................................................................................. 7 Respuestas comentarios CDEC-SIC (II) ................................................................................................. 9 Índice de figuras ................................................................................................................................... 21 Índice de tablas .................................................................................................................................... 22 1 Alcance ............................................................................................................................................... 23 2 Descripción del Proyecto ................................................................................................................... 24 2.1 Descripción de la conexión .................................................................................................................... 24 2.2 Diagrama unilineal funcional ................................................................................................................. 26 2.3 Inversores fotovoltaicos ........................................................................................................................ 29 3 Consideraciones del Estudio .............................................................................................................. 30 3.1 Zonas de Estudio ................................................................................................................................. 30 3.2 Información Técnica del SIC y Herramienta de Simulación Utilizada .......................................................... 32 3.3 Período de aplicación: Septiembre 2014 ................................................................................................. 32 3.4 Demanda en el SIC .............................................................................................................................. 32 3.5 Ampliaciones consideradas en Zona Norte .............................................................................................. 32 3.6 Escenarios de operación CDEC-SIC ........................................................................................................ 33 3.7 Definición y aplicación de fallas ............................................................................................................. 34 3.8 Parámetros de la línea 110 kV Diego de Almagro – Manto Verde .............................................................. 35 3.9 Método de cálculo ................................................................................................................................ 35 3.9.1 Método mejorado para ajuste de la corriente de cortocircuito en caso de cortocircuitos desequilibrados .. 35 3.10 Modificación en protecciones existentes en la base de datos de CDEC-SIC ............................................... 36 3.10.1 Protección T60-51 del Paño JT3. ..................................................................................................... 36 3.10.2 Protección IFC -51G del paño T3 ..................................................................................................... 36 3.10.3 Protección GED60 - 21/21N/51/51N-S2 del paño H1 de S/E Diego de Almagro .................................... 36 3.10.4 Protección 7SA61 - 21/21N/67N del paño H1 de S/E Diego de Almagro .............................................. 37 3.11 Modificación en ajustes de protecciones debido a resultados del estudio ................................................. 37 4 Análisis del comportamiento de las protecciones en la zona de Atacama ....................................... 38 4.1 Fallas ocurridas en la línea 110kV Diego de Almagro - El Salvador ............................................................ 41

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Contenidos

4.1.1 Cortocircuitos con ubicación de falla al 5% de S/E El Salvador ............................................................. 41 4.1.2 Cortocircuitos con ubicación de falla al 95% de S/E El Salvador ........................................................... 50 4.2 Fallas ocurridas en la línea 110 kV Diego de Almagro - El Salado .............................................................. 56 4.2.1 Cortocircuitos con ubicación de falla al 5% de S/E El Salado ................................................................ 56 4.2.2 Cortocircuitos con ubicación de falla al 95% de S/E El Salado .............................................................. 62 4.3 Fallas ocurridas en circuito 1 de la línea 110 kV Diego de Almagro – Potrerillos .......................................... 66 4.3.1 Cortocircuitos con ubicación de falla al 5% de S/E Potrerillos ............................................................... 66 4.3.2 Cortocircuitos con ubicación de falla al 95% de S/E Potrerillos ............................................................. 72 4.4 Fallas ocurridas en la línea 110 kV Diego de Almagro – Tal Tal ................................................................. 78 4.4.1 Cortocircuito Trifásico ...................................................................................................................... 78 4.4.2 Cortocircuito Monofásico .................................................................................................................. 80 4.5 Fallas ocurridas en la línea 110kV S/E Diego de Almagro – Isla Manto Verde ............................................. 82 4.5.1 Cortocircuitos con ubicación de falla al 5% de S/E Diego de Almagro ................................................... 82 4.5.2 Cortocircuitos con ubicación de falla al 95% de S/E Diego de Almagro ................................................. 86 4.6 Fallas ocurridas en la S/E PV El Salvador de la nueva Planta Fotovoltaica – Bushing de 23kV ...................... 90 4.6.1 Cortocircuito Trifásico ...................................................................................................................... 90 4.6.2 Cortocircuito Monofásico .................................................................................................................. 92 4.7 Fallas ocurridas en la línea 110kV Tap Off – S/E PV de la nueva Planta Fotovoltaica ................................... 94 4.7.1 Cortocircuitos con ubicación de falla al 5% desde la nueva S/E PV de la Planta Fotovoltaica ................... 94 4.7.2 Cortocircuitos con ubicación de falla al 95% desde la nueva S/E PV de la Planta Fotovoltaica ................. 99 4.8 Fallas ocurridas en la línea 110 kV Diego de Almagro – Tal Tal (con propuesta de nuevo ajuste para la protección GCY51A – 21 de El Salvador) .................................................................................................... 104 4.8.1 Cortocircuito Trifásico .................................................................................................................... 104 4.8.2 Cortocircuito Monofásico ................................................................................................................ 105 4.9 Fallas ocurridas en la línea 110 kV Diego de Almagro - El Salado (con propuesta de nuevo ajuste para la protección GCY51A – 21 de El Salvador) .................................................................................................... 106 4.9.1 Cortocircuito Trifásico .................................................................................................................... 106 4.9.2 Cortocircuito Monofásico ................................................................................................................ 107 4.10 Fallas ocurridas en el bushing de 110kV de la nueva instalación fotovoltaica .......................................... 108 4.10.1 Cortocircuito Trifásico .................................................................................................................. 108 4.10.2 Cortocircuito Monofásico .............................................................................................................. 109 5 Sistema de Protección de la nueva instalación fotovoltaica .......................................................... 110 5.1 Transformadores de medida ................................................................................................................ 110 5.2 Ajuste de la protección de sobreintensidad (50/51) ............................................................................... 110 5.3 Ajuste de la protección 81 ................................................................................................................... 110 5.4 Ajuste de la protección 27 y 59 ........................................................................................................... 111 5.5 Ajustes de la protección diferencial 87T ................................................................................................ 111 6 Conclusiones .................................................................................................................................... 112

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Contenidos

ANEXO 1: Referencias y Documentación ........................................................................................... 120 ANEXO 2: Ajustes de protecciones de corriente ................................................................................ 149 ANEXO 3: Ajustes de protecciones de distancia ................................................................................ 151 ANEXO 4: Ajustes de protecciones de tensión ................................................................................... 152 ANEXO 5: Ajustes TC y TP ................................................................................................................... 153 ANEXO 6: DETALLE DEL COMPORTAMIENTO DE LAS PROTECCIONES EN LA ZONA DE ATACAMA .. 157 ANEXO 7: DETALLE DEL COMPORTAMIENTO DE LAS PROTECCIONES EN LA ZONA DE ATACAMA CON PROPUESTA DE NUEVO AJUSTE EN PROTECCIÓN DE DISTANCIA “GCY51A-21” S/E EL SALVADOR ............................................................................................................................................................. 158

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Versiones Versión

Fecha

REP-SALVADOR-PROT-v001

18.11.2013

REP-SALVADOR-PROT-v002

18.12.2013

REP-SALVADOR-PROT-v003

30.01.2014

REP-SALVADOR-PROT-v004

13.05.2014

Comentarios CDEC-SIC (I)

REP-SALVADOR-PROT-v005

28.08.2014

Comentarios CDEC-SIC (II)

REP-SALVADOR-PROT-v005.1

05.09.2014

Data missing in some tables (Tables 34-42, 44, 46-57)

REP-SALVADOR-PROT-v006

22.09.2014

Comentarios TRANSELEC (I)

REP-SALVADOR-PROT-v007

02.10.2014

Ajustes protección frecuencia según NTCyS Julio 2014

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Comentarios

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Respuestas comentarios CDEC-SIC (I) Comentario 1

Respuestas al comentario 1 Se han realizado cortocircuitos monofásicos y trifásicos con impedancia cero de falla en los siguientes emplazamientos: -

Taltal, a 5% de S/E Diego de Almagro, trifásica y monofásica [Página 104 Capítulo 4, Subcapítulo 4.8]

-

El Salado, a 5% de S/E Diego de Almagro, trifásica y monofásica [Página 106 Capítulo 4, Subcapítulo 4.9]

De esta manera se ha podido comprobar que con la modificación propuesta la protección no opera en primera zona para fallas ocurridas más allá del 100% de la línea que protege, tanto con la contribución de la nueva instalación como sin dicha contribución. Según el modelo de relé GCY51 suministrado en la base de datos de CDEC-SIC, es posible actuar sobre el parámetro restraint para modificar el alcance de zona 1. El cliente verificará con el propietario del relé la conformidad de la modificación propuesta. Comentario 2

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Respuestas al comentario 2 Se ha incluido un capítulo [Página 110 Capítulo 5] que resume los ajustes propuestos para las protecciones 81O, 81U, 27 y 59, así como los valores nominales de transformadores de medida.

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Respuestas comentarios CDEC-SIC (II) Comentario 1

Se han añadido al informe principal los resultados solicitados para todos los casos de estudio [Página 41, Capítulo 4.1]. Por ejemplo se incluye a continuación una tabla con los resultados de un cortocircuito trifásico al 5% de S/E El Salvador con resistencia de falla de 0 ohms y escenario de operación A demanda alta sin instalación fotovoltaica.

-

Se han incluido en las tablas no sólo la protección que dispara sino también las del otro extremo de la línea, así como sus corrientes y tiempos de disparo.

-

Se ha subrayado la protección que dispara primero (en este caso GCY51A-21 en El Salvador).

-

Se ha detallado para cada elemento la barra y subestación donde se encuentra instalado así como el elemento que protege.

A continuación para cada caso se han realizado varias iteraciones de cálculo de falla hasta que queda completamente despejada. En este caso, se abre el interruptor en El Salvador y se recalcula el relé que despeja completamente la falla.

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-

Se observa que el relé de Diego de Almagro abre el interruptor en S/E Diego de Almagro en 410ms y despeja completamente la falla.

Para determinar las protecciones de respaldo, se ejecuta el cálculo de falla desactivando los dos relés que anteriormente se han encargado de despejar la falla. Se detallan los tiempos de disparo de los relés del área de influencia obtenidos de menor a mayor para los dos casos: -

Operación errónea del relé en S/E El Salvador (GCY51A-21)

-

Operación errónea del relé en S/E Diego de Almagro (DdA-52H1-Siemens 7SA61)

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Comentario 2

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Se ha modificado la curva de disparo del relé en el paño JT3 de S/E Diego de Almagro (T60-51) tal y como indicado por CDEC-SIC [Página 41, Subcapítulo 4.1.1]. En el caso de cortocircuitos cercanos a S/E El Salvador: -

Resistencia de falla cero: Los resultados de cortocircuitos trifásicos cercanos a S/E El Salvador son correctamente despejados por las protecciones de distancia en los dos extremos de la línea [Página 41, Subcapítulo 4.1.1.1].

-

Resistencia de falla elevada (50ohms): En los casos con resistencia de falla elevada las protecciones de distancia ven el cortocircuito alejado y no disparan [Página 43, Subcapítulo 4.1.1.2]. o Escenarios A y B: cortocircuito no despejado tanto en el caso con parque como el caso sin parque. o Escenarios C y D: La protección modificada del paño JT3 despeja la falla en los casos sin instalación fotovoltaica. Con la instalación fotovoltaica no despeja la falla.

En el caso de cortocircuitos cercanos a S/E Diego de Almagro sin resistencia de falla, la protección de distancia en S/E Diego de Almagro despeja el cortocircuito en todos los escenarios analizados en Zona 1. La protección de El Salvador retrasa su tiempo de detección y disparo a Zona 2 en los casos en los que el parque fotovoltaico está conectado, por lo que se conserva la modificación de alcance inicialmente propuesta (restraint de 75% a 68%) [Página 50, Subcapítulo 4.1.2.1].

Comentario 3

Se han modificado los dos relés IFC-51G, uno para cada transformador para evitar su actuación en caso de fallas trifásicas [Página 43, Subcapítulo 4.1.1.2] y [Página 52, Subcapítulo 4.1.2.2]: -

IFC-51G para T3 desactivada la función TOC de fase. Activada la función TOC Earth.

-

IFC-51G para T4 activada la función TOC Earth.

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Comentario 4

Se han incluido en el informe los detalles de las protecciones de respaldo [Página 56, Capítulo 4.2]. Comentario 5

Se han modificado los dos relés IFC-51G, uno para cada transformador para evitar su actuación en caso de fallas trifásicas [Página 56, Capítulo 4.2]: -

IFC-51G para T3 desactivada la función TOC de fase. Activada la función TOC Earth.

-

IFC-51G para T4 activada la función TOC Earth.

Comentario 6

Se ha realizado la modificación [Página 56, Capítulo 4.2]. La unidad de Sobrecorriente de la protección de distancia en S/E Diego de Almagro es la responsable de despejar la falla en todos los casos.

Comentario 7

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Se han revisado los modelos de relés IFC51G y T60-51 de acuerdo a los comentarios de CDEC-SIC. Se han repetido los cálculos y verificado las protecciones de respaldo [Página 66, Capítulo 4.3]. Fallas trifásicas a 5% de Potrerillos La protección de distancia GCY51A – 21 que protege la línea en S/E Potrerillos actúa en todos los casos abriendo el interruptor en Potrerillos. El elemento en falla no queda aislado y actúan protecciones de El Salvador en Zona 2. El elemento en falla no queda aislado y actúan las protecciones de Diego de Almagro en último lugar. No hay influencia de la nueva instalación fotovoltaica [Página 66, Subcapítulo 4.3.1.1]. En los casos con resistencia de falla elevada, las protecciones anteriores ven la falla demasiado alejada y se observan las siguientes diferencias [Página 67, Subcapítulo 4.3.1.2]: -

Escenarios A, B y D: la falla no es despejada por las protecciones principales.

-

Escenario C: sin instalación fotovoltaica, la protección del paño JT3 de Diego de Almagro es la encargada de despejar la falla. Con la instalación fotovoltaica conectada, la protección no actúa.

Fallas trifásicas a 95% de Potrerillos La protección de distancia 7SA611 - 21/21N/67N que protege la línea en S/E Diego de Almagro actúa en todos los casos abriendo el interruptor en Diego de Almagro. El elemento en falla no queda aislado y actúan protecciones de El Salvador en Zona 2. El elemento en falla no queda aislado y actúa la protección de Potrerillos en último lugar. No hay influencia de la nueva instalación fotovoltaica [Página 72, Subcapítulo 4.3.2.1]. En los casos con resistencia de falla elevada, las protecciones anteriores ven la falla demasiado alejada y se observan las siguientes diferencias [Página 74, Subcapítulo 4.3.2.2]: -

Escenario A: sin instalación fotovoltaica, la protección del paño JT3 de Diego de Almagro es la encargada de despejar la falla. Con la instalación fotovoltaica conectada, la protección no actúa.

-

Escenario B: la falla no es despejada por las protecciones principales.

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Escenarios C y D: la falla es despejada por la protección del paño JT3 de Diego de Almagro, y se retrasa su tiempo total de actuación en 400ms con la nueva instalación fotovoltaica conectada.

Comentario 8

Se ha modificado el relé IFC51G según comentarios de CDEC-SIC y se ha mostrado el comportamiento de las protecciones de respaldo [Página 78, Capítulo 4.4]. Se han realizado fallas al 5% de S/E Taltal: Fallas trifásicas con resistencia de falla 0 ohms [Página 78, Subcapítulo 4.4.1.1]: -

Escenario A: la falla es despejada de forma instantánea por la protección GED60(2) - 50/51 (lever 0.4) en S/E Diego de Almagro que protege la línea hasta Taltal, con y sin nueva instalación.

-

Escenario B: la protección que actúa de forma instantánea cuando la instalación fotovoltaica no está conectada es la protección GED60(1) - 21/21N/51/51N. Cuando está la instalación conectada es la protección GED60(2) 50/51 (lever 0.4) la que despeja la falla. Ambas de forma instantánea.

-

Escenario C y D: la falla es despejada en todos los casos por las protecciones en Diego de Almagro, no hay influencia de la nueva instalación fotovoltaica.

Fallas trifásicas con resistencia de falla 50 ohms [Página 79, Subcapítulo 4.4.1.2]: La protección GED60(1) - 21/21N/51/51N en Diego de Almagro despeja la falla en todos los casos.

Comentario 9

Se comprueba que los tiempos de disparo de los relés IFC51G son del orden de los 2 s tal y como indica CDEC-SIC [Página 80, Subcapítulo 4.4.2.1]. Los tiempos indicados anteriormente eran los tiempos obtenidos por el disparo de la unidad trifásica.

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Comentario 10

Se ha modificado el modelo e incluido el relé en el paño H6 para obtener los resultados solicitados. Se ha modificado el relé IFC51G y el relé del paño JT3. Se ha reemplazado la carga de Manto Verde (Figura 1) por una línea y se han realizado cortocircuitos en dicha línea [Página 82, Capítulo 4.5]. Los parámetros utilizados para el modelado de la línea 110 kV Diego de Almagro – Manto Verde han sido proporcionados por CDEC-SIC y se pueden encontrar en la Página 35, Capítulo 3.8. Los cortocircuitos realizados sobre la línea son:

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Fallas trifásicas al 5% de Diego de Almagro con resistencia de falla 0 ohms: la falla es despejada en todos los casos por la protección de la línea MV 7SA5115, abriendo el interruptor en Diego de Almagro y aislando la falla [Página 82, Subcapítulo 4.5.1.1].

-

Fallas trifásicas al 5% de Diego de Almagro con resistencia de falla 50 ohms: la falla es despejada en todos los casos por la protección de la línea MV 7SJ5115, abriendo el interruptor en Diego de Almagro y aislando la falla [Página 83, Subcapítulo 4.5.1.2].

-

Fallas monofásicas al 5% de Diego de Almagro con resistencia de falla 0 ohms: la falla es despejada en todos los casos por la protección de la línea MV 7SA5115, abriendo el interruptor en Diego de Almagro y aislando la falla [Página 84, Subcapítulo 4.5.1.3].

-

Fallas monofásicas al 5% de Diego de Almagro con resistencia de falla 50 ohms: la falla es despejada en todos los casos por la protección de la línea MV 7SA5115, abriendo el interruptor en Diego de Almagro y aislando la falla [Página 85, Subcapítulo 4.5.1.4].

-

Fallas trifásicas y monofásicas al 95% de Diego de Almagro con resistencia de falla 0 y 50 ohms [Página 86, Capítulo 4.5.2]: la falla es despejada en todos los casos por la protección de la línea MV 7SJ5115, abriendo el interruptor en Diego de Almagro y aislando la falla.

Figura 1: Modelo de carga representando la salida desde S/E Diego de Almagro a S/E Manto Verde

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Figura 1: Modificación del modelo para representar la línea S/E Diego de Almagro a S/E Isla Manto Verde Se comprueba que los tiempos de disparo de los relés IFC51G son del orden de los 2 s tal y como indica CDEC-SIC. Los tiempos indicados anteriormente eran los tiempos obtenidos por el disparo de la unidad trifásica.

Comentario 11

Se han incluido en el informe todas las protecciones indicadas [Página Error! Bookmark not defined., Capítulo Error! Reference source not found.].

Comentario 12

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Se han incluido en el informe todas las protecciones indicadas [Página 94, Capítulo 4.7].

Comentario 13

Se han modificado las dos protecciones IFC51G y T60-51 según comentarios de CDEC-SIC [Página 94, Capítulo 4.7]. Frente a cortocircuitos trifásicos con resistencia de falla en esta línea, las protecciones no despejan la falla en ninguno de los casos [Página 95, Subcapítulo 4.7.1.2] y [Página 100, Subcapitulo 4.7.2.2]. Los cortocircuitos monofásicos con elevada resistencia de falla son despejados por GCXG51 - 21N-S1 en Diego de Almagro y JBC-67N en El Salvador [Página 97, Subcapítulo 4.7.1.4] y [Página 102, Subcapítulo 4.7.2.4].

Se han incluido en el informe todas las protecciones indicadas [Página 94, Capítulo 4.7].

Comentario 14

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El criterio de ajustes de la planta sigue los criterios de CDEC-SIC de proteger la línea Diego de Almagro a El Salvador mediante protecciones de distancia en los dos extremos. El aporte de la planta fotovoltaica es del orden de corriente nominal, aporte reducido respecto a la corriente de aporte desde Diego de Almagro o desde El Salvador. El apartado conclusiones detalla la estrategia de protección de la planta. El aumento de alcance en el extremo de El Salvador se realiza porque la influencia del parque hace que dispare la protección de El Salvador en Zona 2 en vez de Zona 1 en determinados casos [Página 50, Subcapítulo 4.1.2.1]. El aumento de alcance permite conservar la filosofía de protección existente para la línea Diego de Almagro-El Salvador. Finalmente indicar que CODELCO como propietario de la línea adicional 1x110 kV Diego de Almagro – Salvador solicitó mantener la filosofía de protecciones existente en la línea. Esta filosofía consiste en la apertura instantánea del Interruptor de Línea en el extremo Salvador ante cualquier falla en los equipos que se conectan a la línea (incluida la Subestación Tap-Off), de manera de proteger al personal que pudiese estar realizando trabajos o transitando con maquinaria por las rutas cercanas a la línea. Particularmente para la falla en el transformador elevador 23/110 kV también se desconecta la línea, lo que mantendría el criterio solicitado por CODELCO. No obstante lo anterior, la filosofía propuesta presenta las siguientes características sistémicas: a)

Según los resultados de los estudios sistémicos presentados, para las fallas analizadas no se observan inestabilidades en el sistema,

b)

Debido a que CODELCO presenta líneas redundantes al circuito 1x110 kV Diego de Almagro – Salvador, no está en riesgo el suministro a CODELCO. Es importante agregar que ante fallas en la línea CODELCO realiza inspección terrestre antes de reconectar, debido a que la redundancia de suministro así lo permite. Adicionalmente, CODELCO realiza mantenimiento con línea desenergizada debido a la misma característica de su suministro.

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Índice de figuras Figura 1: Modificación del modelo para representar la línea S/E Diego de Almagro a S/E Isla Manto Verde .................. 18 Figura 2: Placa de características del transformador de la planta fotovoltaica [Anexo 1:10] ........................................ 25 Figura 3: Subestación 110/23kV ........................................................................................................................... 26 Figura 4: Diagrama unifilar de la planta El Salvador ................................................................................................ 27 Figura 5: Zona de influencia en la red de Atacama ................................................................................................. 31 Figura 6............................................................................................................................................................ 114 Figura 7............................................................................................................................................................ 115 Figura 8............................................................................................................................................................ 116 Figura 9: Tensión y señal de disparo de la protección 27 de la nueva instalación fotovoltaica correctamente en 500ms. ....................................................................................................................................................................... 118 Figura 10: Tensión, frecuencia, potencia activa y reactiva en terminales del parque fotovoltaico. .............................. 119

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Índice de tablas Tabla 1: Leyenda diagrama unilineal funcional ....................................................................................................... 28 Tabla 2: Datos de transformadores de inversor ...................................................................................................... 29 Tabla 3: Ampliaciones Septiembre 2014 ................................................................................................................ 32 Tabla 4. Protecciones........................................................................................................................................... 38 Tabla 5 ............................................................................................................................................................. 110 Tabla 6 ............................................................................................................................................................. 110 Tabla 7 ............................................................................................................................................................. 111 Tabla 8 ............................................................................................................................................................. 111 Tabla 9 ............................................................................................................................................................. 113 Tabla 10 ........................................................................................................................................................... 113

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1 Alcance El alcance de este informe es el estudio de las protecciones de la zona de interés del punto de conexión de la instalación fotovoltaica “El Salvador” en Chile. El estudio incluye el cálculo de varios cortocircuitos con diferentes escenarios de operación de la red eléctrica Chilena. La red empleada es la base de datos del CDEC-SIC de Septiembre 2013. El objetivo de este estudio es de comparar los tiempos de disparo de las diferentes protecciones con y sin la nueva instalación fotovoltaica. La norma de cálculo de los cortocircuitos es la norma IEC60909 pero en este estudio, se considera que, durante una falla, los inversores de la nueva instalación inyectan su corriente nominal (1.09 p.u.).

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2 Descripción del Proyecto La planta fotovoltaica "El Salvador" se construirá en las proximidades de Diego de Almagro (Chile, Tercera Región), promovida por Solventus, Etrion y Total. La fecha estimada de puesta en servicio de la instalación es Septiembre de 2014. Esta planta tendrá una potencia aproximada de 70.156MWp y 68MWac. La planta fotovoltaica estará basada en módulos Sunpower 435, instalados en el sistema Oasis v2.0, un sistema con seguidor a un eje. Estos módulos se conectarán en serie para formar cadenas o strings, que posteriormente se pondrán en paralelo en las cajas de primer nivel o Combiner Boxes; éstas se conectarán a los inversores distribuidos por la planta. La planta contendrá 45 estaciones AC o AC-stations, cada una formada por un inversor Power One ULTRA de 1,560 kVA y un transformador de 1560kVA. El inversor recogerá la potencia generada por el campo fotovoltaico (corriente continua) y la convertirá en potencia en corriente alterna. Cada inversor estará conectado a un transformador de tipo pad-mounted que eleve la tensión a 23kV. Los transformadores se conectarán entre sí mediante líneas subterráneas de 23kV y, finalmente, a celdas de media tensión ubicadas en el Edificio de la Subestación. Para evacuar la energía generada por la planta, se construirá una subestación, donde se elevará la tensión a 110kV; la planta se conectará a la línea que une las subestaciones de Diego de Almagro (Transelec) y Codelco Salvador (Codelco), entre los postes Nº 81 y 82.

2.1 Descripción de la conexión La planta fotovoltaica El Salvador se conectará a la línea L1, línea de 110kV que une las subestaciones de Diego de Almagro y Codelco Salvador y forma parte del Sistema de Transmisión Adicional propiedad de Codelco. Las características de dicha línea, conforme a la información suministrada por el cliente [Anexo 1], son las siguientes: 

Línea: Diego de Almagro - Salvador



Tensión: 110kV



Número del circuito: 1



Longitud: 48.2 km



Conductor: ACSR Penguin Nº4 AWG

La conexión de la planta con la línea L1 se realizará entre los postes Nº 81 y 82, a 20.25 y 20.49km de Diego de Almagro, respectivamente. Para realizar la interconexión se construirá una subestación en la planta, con un único paño. Dicho paño contendrá un transformador con las siguientes características [10]: 

Potencia nominal: 50/72MVA ONAN/ONAF



Tensión nominal: 110/23kV (OLTC lado HV 1.25%, 1;9;17) Consigna de tensión OLTC lado LV: 1 p.u.



Índice: DYn11

Planta Fotovoltaica El Salvador

24

Estudio de Protecciones



Tensión de cortocircuito = 12.5%



Perdidas en el cobre: 300 kW



Corriente en vacío: 0.2%



Perdidas en vacío: 50kW

Figura 2: Placa de características del transformador de la planta fotovoltaica [Anexo 1:10]

Planta Fotovoltaica El Salvador

25

Estudio de Protecciones

Figura 3: Subestación 110/23kV La subestación se conectará a la línea L1 mediante una línea de interconexión de 110 kV y 75m de longitud aproximadamente. Las características de esta línea son las siguientes: 

Línea: Interconexión



Tensión: 110kV



Número del circuito: 1



Longitud: 75 m



Conductor: AAAC DARIEN

2.2 Diagrama unilineal funcional El diagrama unilineal de la instalación se presenta a continuación.

Planta Fotovoltaica El Salvador

26

Estudio de Protecciones

Figura 4: Diagrama unifilar de la planta El Salvador

Planta Fotovoltaica El Salvador

27

Estudio de Protecciones

Tabla 1: Leyenda diagrama unilineal funcional

Planta Fotovoltaica El Salvador

28

Estudio de Protecciones

2.3 Inversores fotovoltaicos Los inversores Power-One ULTRA de 1,560 kVA de Power-One tienen las características técnicas siguientes [5]: 

Tipo: ULTRA-1400.0-TLOUTD-690



Tensión nominal: 690V



Frecuencia nominal: 50Hz



Potencia aparente nominal: 1560 kVA



Potencia activa nominal (Pn): 1560 kW



Corriente nominal: 1300 A



Contribución a falla: 1.09 p.u.

El modelo de inversor para la plataforma DIgSILENT PowerFactory fue proporcionado por el fabricante Power-One. Este modelo es apto para la realización de estudios de régimen permanente, cortocircuito y estabilidad transitoria. Cada inversor estará conectado a un transformador de tipo pad-mounted que eleva la tensión a 23kV. Las características de los transformadores son [11]: 

Potencia nominal 1.56 MVA



Tensión nominal 23/0.69 kV, tomas en HV 2x±2.5%



Índice: DY11



Tensión de cortocircuito = 6%



Perdidas en el cobre: 12.46 kW



Corriente en vacío: 0.11%

Tabla 2: Datos de transformadores de inversor

Planta Fotovoltaica El Salvador

29

Estudio de Protecciones

3 Consideraciones del Estudio 3.1 Zonas de Estudio La zona de interés se sitúa en la red de Atacama y se compone, como indicado en la figura siguiente, de las subestaciones de: -

Diego de Almagro 110kV

-

El Salvador 110kV

-

Potrerillos 110kV

Y de las líneas entre estas subestaciones (Líneas: Diego de Almagro-El Salvador, Diego de Almagro-El Salado, Diego de Almagro-Potrerillos, Diego de Almagro-Isla Manto Verde, Diego de Almagro-Isla Centenario, Diego de Almagro-Planta de Óxido, El Salvador-Llanta). La nueva planta se conectará a la línea que une las subestaciones de Diego de Almagro (Transelec) y Codelco Salvador (Codelco), entre los postes Nº 81 y 82.

30 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

Figura 5: Zona de influencia en la red de Atacama 31 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

3.2 Información Técnica del SIC y Herramienta de Simulación Utilizada Para la simulación del sistema se utilizó la base de datos del SIC en formato DIgSILENT PowerFactory correspondiente a los escenarios bases confeccionados por la DO del CDEC-SIC para el mes de Septiembre de 2013, agregando la planta fotovoltaica “El Salvador” en proyecto y otros proyectos actualmente en curso.

3.3 Período de aplicación: Septiembre 2014 El estudio considera la red en su estado de Septiembre 2014 y la planta fotovoltaica El Salvador como ampliación del sistema.

3.4 Demanda en el SIC El incremento de la demanda considerada en Septiembre 2014 es: -

Cargas industriales de la zona Atacama: + 6.2%

-

Cargas residenciales de la zona Atacama: + 5.9%

La demanda en la zona norte de Atacama se ha determinado como la suma de la demanda en las líneas Maitencillo-Cardones sin generación local despachada al norte de S/E Maitencillo, obteniendo: -

Demanda Alta: 341MW

-

Demanda Baja: 317MW

3.5 Ampliaciones consideradas en Zona Norte Las nuevas instalaciones de generación consideradas en Septiembre 2014 son:

Tabla 3: Ampliaciones Septiembre 2014 Proyecto Generación

Punto de Conexión

Capacidad Instalada MW

Fecha de Puesta en Servicio

Central Fotovoltaica Llano de Llampos

Barra seccionadora en LT 220 Kv Cardones – Cerro Negro Norte

100

Febrero 2014

Proyecto Fotovoltaico San Andrés

Barra seccionadora en LT 220 Kv Cardones – Carrera Pinto.

50

1° trimestre 2014

Proyectos Fotovoltaicos Valleland I y Valleland II

Tap-Off en LT 220 Kv Maitencillo – Cardones c1.

67

1º semestre 2014

Parque eólico Taltal

Tap Off en LT 220 Kv Diego de Almagro – Paposo

99

Septiembre 2014

32 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

Proyecto Generación

Punto de Conexión

Capacidad Instalada MW

Fecha de Puesta en Servicio

Parque Eólico Pacífico y La Cebada (Los Cururos)

S/E Seccionadora circuito 1 Las Palmas – Pan de Azúcar 220 Kv (a 30 km de Las Palmas)

72

Marzo de 2014

Parque Eólico El Arrayán

Barra seccionadora en LT 220 Kv Las Palmas – Pan de Azúcar C2

115

Marzo 2014

Proyecto Solar SolaireDirect Generation x 05

S/E Los Loros

50

3º trimestre 2014

3.6 Escenarios de operación CDEC-SIC Los escenarios han sido definidos por el CDEC-SIC en su carta [8]. Para cada caso, hay que considerar un escenario de demanda alta y otro de demanda baja en la zona Atacama desde S/E Maitencillo hacia el norte (demanda identificada como la suma de las transferencias por las líneas 220 Kv Maitencillo – Cardones y 110 Kv Maitencillo – Cardones, ambas medidas en S/E Maitencillo, más la generación local despachada). Para cada escenario base de demanda, se han considerado las siguientes condiciones de operación: a)

Central Guacolda con cuatro unidades E/S a plena carga, generación al norte de S/E Maitencillo con sólo el despacho de la central proyectada en 68 MW, línea 220 Kv Maitencillo – Cardones con tres circuitos E/S.

b)

Central Guacolda con cuatro unidades E/S a plena carga, generación al norte de S/E Maitencillo con sólo el despacho de la central proyectada en 68 MW, línea 220 Kv Maitencillo – Cardones con dos circuitos E/S.

c)

Central Guacolda con tres unidades E/S a plena carga, generación al norte de S/E Maitencillo con el despacho de la central proyectada en 68 MW y una unidad de central Taltal a mínimo técnico (65 MW), línea 220 Kv Maitencillo – Cardones con tres circuitos E/S.

d)

Central Guacolda con tres unidades E/S a plena carga, generación al norte de S/E Maitencillo con el despacho de la central proyectada en 68 MW y una unidad de central Taltal a mínimo técnico (65 MW), línea 220 Kv Maitencillo – Cardones con dos circuitos E/S.

Al añadir las ampliaciones previstas con fecha de Septiembre 2014, se han realizado ajustes en los escenarios de base. En cada escenario, las centrales fotovoltaicas se despachan al 100% de su capacidad y las eólicas al 33%. a)

Escenario A: 4 unidades de Guacolda a mínimos técnicos (75MW), Línea Maitencillo-Cardones 220Kv con 3 circuitos, ninguna generación al norte de S/E Maitencillo salvo las nuevas centrales consideradas y el parque fotovoltaico El Salvador a 100% de su capacidad (68MW)

b)

Escenario B: 4 unidades de Guacolda a mínimos técnicos (75MW), Línea Maitencillo-Cardones 220Kv con 2 circuitos, ninguna generación al norte de S/E Maitencillo salvo las nuevas centrales consideradas y el parque fotovoltaico El Salvador a 100% de su capacidad (68MW).

c)

Escenario C: 3 unidades de Guacolda a mínimos técnicos (75MW), Línea Maitencillo-Cardones 220Kv con 3 circuitos, ninguna generación al norte de S/E Maitencillo salvo las nuevas centrales consideradas,

33 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

una unidad de la central de Taltal a mínimos técnicos (65MW) y el parque fotovoltaico El Salvador a 100% de su capacidad (68MW). d)

Escenario D: 3 unidades de Guacolda a mínimos técnicos (75MW), Línea Maitencillo-Cardones 220Kv con 2 circuitos, ninguna generación al norte de S/E Maitencillo salvo las nuevas centrales consideradas, una unidad de la central de Taltal a mínimos técnicos (65MW) y el parque fotovoltaico El Salvador a 100% de su capacidad (68MW).

Cada escenario se ha duplicado para Demanda Alta y Demanda Baja. Se ha añadido un nuevo escenario de operación llamado “A Dda Alta (Centrales Emelda y Dda)” en el que se consideran en servicio las Turbinas de Diego de Almagro y de la Central Emelda tal y como ha solicitado TRANSELEC. Las protecciones de las centrales mencionadas se consideran en todos los escenarios.

3.7 Definición y aplicación de fallas Los cortocircuitos han sido definidos por el CDEC-SIC en su carta [8]. -

Fallas trifásicas y monofásicas con resistencia de falla a tierra (RFT) nula y RFT = 50 Ω en la línea 110 Kv Diego de Almagro – El Salvador, al 5% y 95% de S/E Diego de Almagro, teniendo en cuenta la operación secuencial de las protecciones de esta línea.

-

Fallas trifásicas y monofásicas con resistencia de falla a tierra (RFT) nula y RFT = 50 Ω en un circuito de la línea 110 Kv Diego de Almagro – Potrerillos, al 5% y 95% de S/E Diego de Almagro, teniendo en cuenta la operación secuencial de las protecciones de esta línea.

-

Fallas trifásicas y monofásicas con resistencia de falla a tierra (RFT) nula y RFT = 50 Ω en la línea 110 Kv Diego de Almagro – Manto Verde, al 5% de S/E Diego de Almagro.

-

Fallas trifásicas y monofásicas con resistencia de falla a tierra (RFT) nula y RFT = 50 Ω en la línea 110 Kv Diego de Almagro – El Salado, al 5% de S/E Diego de Almagro.

-

Fallas trifásicas y monofásicas con resistencia de falla a tierra (RFT) nula y RFT = 50 Ω en la línea 110 Kv Diego de Almagro – Taltal, al 5% de S/E Diego de Almagro.

-

Fallas trifásicas y monofásicas con resistencia de falla a tierra (RFT) nula y RFT = 50 Ω en el lado de 20 Kv del transformador 110/20 kV de la S/E proyectada.

-

Fallas trifásicas y monofásicas con resistencia de falla a tierra (RFT) nula y RFT = 50 Ω en el tramo Tap Off - lado de 110 kV del transformador 110/20 kV de la S/E proyectada, al 5% y 95% del Tap Off, teniendo en cuenta la operación secuencial de las protecciones de este tramo.

Se han realizado 32 casos adicionales que han sido solicitados por CDEC-SIC en sus comentarios a la versión 3 del estudio para verificar la coordinación de la protección GCY51A – 21 en S/E El Salvador: -

El Salado, a 5% de S/E Diego de Almagro, trifásica y monofásica

-

Taltal, a 5% de S/E Diego de Almagro, trifásica y monofásica

Se han realizado casos adicionales que han sido solicitados por Transelec. Los nuevos casos incluyen fallas en el bushing de 110kV de la nueva instalación fotovoltaica. Las fallas son monofásicas y trifásicas con 0 Ohm de impedancia de falla [Página 108, Capítulo 4.10].

34 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

3.8 Parámetros de la línea 110 kV Diego de Almagro – Manto Verde Con el fin de realizar las fallas solicitadas, se ha modelado la línea utilizando los siguientes parámetros proporcionados por CDEC-SIC: -

Conductor: AAAC Cairo 397.5 MCM.

-

Longitud: 43.8km.

-

R1: 0.1575 ohm/km

-

X1: 0.4164 ohm/km

-

R0: 0.3045 ohm/km

-

X0: 1.5794 ohm/km

3.9 Método de cálculo El método de cálculo es el método de la norma IEC 60909 pero considerando, según información del fabricante, que los inversores contribuyen a la falla con 1.09 veces su corriente nominal. Combinando todos los escenarios con y sin la nueva instalación, con la lista de cortocircuitos, se obtienen 1056 casos a estudiar. La contribución de la nueva instalación a la corriente de cortocircuito se mira en terminales de un inversor y en terminales del transformador HT/MT lado HT. Los resultados de cada caso individual se dan en anexos.

3.9.1 Método mejorado para ajuste de la corriente de cortocircuito en caso de cortocircuitos desequilibrados El fabricante del inversor realiza una supervisión de la tensión de secuencia negativa en terminales del inversor en el momento en que tiene lugar un cortocircuito. Cuando la tensión de secuencia negativa supera un umbral fijado por defecto por el fabricante, el inversor no contribuye al cortocircuito. Para poder simular estas condiciones en cada inversor, se ha implementado un algoritmo en DPL con el proceso siguiente: -

Cálculo de cortocircuitos monofásicos

-

Supervisión de tensión de secuencia negativa, comparación con umbral límite o Si la tensión de secuencia negativa es mayor modificación de la contribución al cortocircuito nula en los inversores en los que se detecta la condición. o Si la tensión de secuencia negativa es menor  modificación de la contribución al cortocircuito correspondiente a 1.09pu de corriente de secuencia positiva en los inversores en los que se detecta la condición.

35 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

-

Repetición del cálculo de cortocircuito y emisión de resultados finales.

3.10 Modificación en protecciones existentes en la base de datos de CDEC-SIC Con la finalidad de cumplir con los comentarios realizados por parte de CDEC-SIC y Transelec, se han realizado algunas modificaciones en los ajustes de las protecciones de la base de datos de Septiembre de 2013. Dichos ajustes coinciden con los existentes en la última base de datos enviada por CDEC-SIC en Agosto de 2014.

3.10.1 Protección T60-51 del Paño JT3. Se ha modificado la curva de disparo de la función de sobrecorriente temporizada siguiendo los comentarios de CDEC-SIC. La protección ahora sigue una curva según normativa IEEE C37.112-1996

3.10.2 Protección IFC -51G del paño T3 Se ha desactivado la unidad de sobrecorriente temporizada de fases de la protección IFC-51G del paño T3 según lo solicitado por CDEC-SIC.

3.10.3 Protección GED60 - 21/21N/51/51N-S2 del paño H1 de S/E Diego de Almagro Se han considerado dos tipos de ajustes para la unidad de sobrecorriente temporizada de fallas a tierra (función “Iep>”) del paño H1, por un lado los existentes en la base de datos de Septiembre de 2013 (Grupo 1) y por el otro lado los existentes en la base de datos enviada por CDEC-SIC en Agosto de 2014. Los ajustes se muestran a continuación: o

Septiembre de 2013 (Grupo de ajustes 1):

o

Agosto de 2014 (Grupo de ajustes 2):

36 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

3.10.4 Protección 7SA61 - 21/21N/67N del paño H1 de S/E Diego de Almagro Se ha desactivado la función de backup de sobrecorriente temporizada (función “I>”) siguiendo los ajustes existentes en la última base de datos enviada por CDEC-SIC en Agosto de 2014.

3.11 Modificación en ajustes de protecciones debido a resultados del estudio Cabe mencionar que en el caso de cortocircuito al 95% de la línea Diego de Almagro – El Salvador, se ha aumentado el alcance de Zona 1 de la protección GCY51A – 21 en S/E El Salvador mediante la modificación del parámetro “restraint” para evitar el disparo del sistema de 110kV. En ningún otro caso se ha propuesto modificación de los ajustes actuales. El nuevo ajuste propuesto se ha verificado con la realización de fallas a 5% de S/E Diego de Almagro en las líneas a Tal Tal y El Salado. En todos los casos estudiados, las protecciones de las propias líneas disparan primero.

37 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4 Análisis del comportamiento de las protecciones en la zona de Atacama A continuación, se entregan los resultados obtenidos del comportamiento de las protecciones de instalaciones del SIC, luego de un análisis que considera el cálculo de cortocircuitos del tipo trifásico y monofásico, considerando sin y con resistencia de falla a tierra. Se han realizado los cálculos en primer lugar para verificar el correcto disparo de las protecciones y apertura de interruptores para despeje de falla. Posteriormente se modifica el escenario y se repite el cortocircuito con el interruptor abierto para verificar que elemento de protección despejará la falla en segundo lugar para aislar el elemento en defecto. Se repiten los cálculos hasta que el elemento en falla se queda completamente aislado. El proceso puede repetirse hasta tres o cuatro veces. Se han realizado los cálculos para determinar la actuación de las protecciones de respaldo. Se determina la protección principal que despeja la falla, posteriormente se desactiva y se repite el cortocircuito con las mismas condiciones de operación para verificar que elemento de protección despejará la falla en segundo lugar para aislar el elemento en defecto. Se realiza una segunda iteración considerando que falla la protección de respaldo, es decir, el cortocircuito es correctamente despejado por la primera protección que abre el interruptor y falla la segunda protección que finalmente podría aislar la falla. Se repite esta operación de forma sucesiva hasta que no dispara ninguna protección porque el cortocircuito está aislado o porque ninguna protección ve la falla. Las protecciones de interés para la verificación de su coordinación frente a la entrada en servicio de la nueva instalación en esta zona corresponden a las siguientes:

Tabla 4. Protecciones

Línea Protección DdA-52H1-GED60 21/21N/51/51N-S2

Posición Diego de Almagro - Posición 52H1

DdA-52H1-Siemens 7SA61

Diego de Almagro - Posición 52H1

ES-52H3-GCY51A - 21

El Salvador - Posición 52H3

ES-52H3-JBC - 67N

El Salvador - Posición 52H3

DdA-52H2-7SA611 21/21N/67N DdA-52H2-GED60 21/21N/51/51N

Diego de Almagro - Posición 52H2 Diego de Almagro - Posición 52H2

PO-52H1-GCY51A - 21

Potrerillos - Posición 52H1

PO-52H1-JBCG - 67N

Potrerillos - Posición 52H1

DdA-52H3-7SA611 21/21N/67N

Diego de Almagro - Posición 52H3

Diego de Almagro-El Salvador Diego de Almagro-El Salvador Diego de Almagro-El Salvador Diego de Almagro-El Salvador Diego de AlmagroPotrerillos Diego de AlmagroPotrerillos Diego de AlmagroPotrerillos Diego de AlmagroPotrerillos Diego de AlmagroPotrerillos

Ajustes en Anexo Nº 2-3 2 3 2 2-3 2-3 3 2 2-3

38 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

Línea Protección DdA-52H3-GED60 21/21N/51/51N

Posición

PO-52H2-GCY51A - 21

Potrerillos - Posición 52H2

PO-52H2-JBCG - 67N

Potrerillos - Posición 52H2

PV-Overcurrent 50/51 PV-Transformer Differential 87T DdA-REL650/REL670 21/21N/50/51/50N/51N DdA-52H5-GED60(1) 21/21N/51/51N DdA-52H5-GE 12IFC51A 51N (lever 4.2) DdA-52H5-GED60(2) 50/51 (lever 0.4)

Planta fotovoltaica HV

Diego de AlmagroPotrerillos Diego de AlmagroPotrerillos Diego de AlmagroPotrerillos TapOff

Planta fotovoltaica HV

TapOff/Transformador

DdA-52H5-GEX51 – 21

Diego de Almagro 52H5

DdA-52H5-GEXG51 - 21N

Diego de Almagro 52H5

DdA-27 - E1

Diego de Almagro Cub 2.6

DdA-27 - E2

Diego de Almagro Cub 2.6

ES-52H2-GCY51A - 21 ES-52H2-JBC - 67N ES-Cub5-GCY51A - 21 ES-Cub5-JBC - 67N

El Salvador 52H2 El Salvador 52H2 El Salvador Cub 5 El Salvador Cub 5

IFC – 51G

Paño HT3 – Cub_3.3(1)

IFC – 51G

Paño HT4 – Cub_3.4

T60 – 51

Paño JT3 - Cub_1.4(1)

Diego de Almagro - Posición 52H3

Diego de Almagro 52H9 Diego de Almagro 52H5 Diego de Almagro 52H5 Diego de Almagro 52H5

Diego de Almagro-El Salado Diego de AlmagroPlanto de Óxido Diego de AlmagroPlanto de Óxido Diego de AlmagroPlanto de Óxido Diego de AlmagroPlanto de Óxido Diego de AlmagroPlanto de Óxido Diego de Almagro-I. Centenario Diego de Almagro-I. Centenario El Salvador-Llanta C2 El Salvador-Llanta C2 El Salvador-Llanta C1 El Salvador-Llanta C1 D. de Almagro 220/110kV – 120MVA T3 D. de Almagro 220/110kV – 120MVA T4 Aux D.AlmagroD.Almagro 220kV

Ajustes en Anexo Nº 2-3 2-3 2 2 2-3 2-3 2 2 2-3 2-3 4 4 3 3 3 3 2

2

2

A continuación se analizan los resultados de cortocircuito en las instalaciones de la zona Atacama y su entorno, según la falla aplicada.

39 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

Se incluyen los resultados del cortocircuito para cada escenario de demanda y generación en detalle con los tiempos de disparo de todas las protecciones en documento aparte. En las secciones siguientes se incluyen solamente las protecciones que despejan el cortocircuito para facilitar el análisis de resultados.

40 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.1 Fallas ocurridas en la línea 110kV Diego de Almagro - El Salvador A continuación se resumen los resultados de cortocircuitos del tipo trifásico y monofásico efectuados en algunas ubicaciones pertenecientes a la línea 110 kV Diego de Almagro – El Salvador.

4.1.1 Cortocircuitos con ubicación de falla al 5% de S/E El Salvador 4.1.1.1 Trifásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - El Salvador 110kV (tipo: trifásico - dst: 95pc - R: 0 Ohm)”. En este caso se obtienen las siguientes conclusiones: -

En primer lugar, la protección de distancia en S/E El Salvador, GCY51A – 21 situada en el paño H1 de S/E El Salvador, opera en tiempo instantáneo, detectando la falla en Zona 1 mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1Mho”) y despejando el cortocircuito en el tiempo de pickup de 30 ms en todos los escenarios y casos estudiados.

-

Dado que la protección anterior no aísla completamente el elemento en falla, la protección de distancia en S/E Diego de Almagro, DdA-52H1-Siemens 7SA61 situada en el paño H1, detecta el cortocircuito en Zona 2 mediante su unidad de protección de distancia (función “Z2”) y abre el interruptor de línea en los tiempos totales siguientes para cada caso: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador)

41 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario C demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario C demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario D demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario D demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.44s (posterior a la apertura de interruptor en S/E El Salvador) -

Se concluye que frente a este evento no se observan problemas de coordinación de protecciones causados por la conexión de la nueva instalación dado que las protecciones que actúan y sus tiempos de actuación son los mismos independientemente de que la nueva instalación fotovoltaica se encuentre o no conectada.

42 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.1.1.2 Trifásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - El Salvador 110kV (tipo: trifásico - dst: 95pc - R: 50 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

En el escenario A, tanto para demanda alta como para demanda baja, no se aprecia influencia debido a la conexión del parque fotovoltaico. En dichos casos las fallas realizadas no son despejadas correctamente por las protecciones principales de los elementos independientemente de que la nueva instalación fotovoltaica se encuentre conectada o no. Las únicas protecciones que actúan ante estas fallas son las protecciones de baja tensión del paño H7 de S/E Diego de Almagro. En primer lugar actuaría la protección 27-E1 mediante su unidad de protección de baja tensión (función “27(U”), y actúa en los siguientes tiempos para cada caso: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.452 segundos o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.452 segundos o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.432 segundos o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.432 segundos o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.452 segundos o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.452 segundos o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.454 segundos o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.454 segundos o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.454 segundos o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.454 segundos o Escenario C demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.441 segundos o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.441 segundos o Escenario C demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.441 segundos o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.441 segundos

47 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

o Escenario D demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.442 segundos o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.442 segundos o Escenario D demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.442 segundos o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.442 segundos. Analizando los resultados de esta falla se concluye que frente a este evento no se observan problemas de coordinación de protecciones causados por la conexión de la nueva instalación. El parque fotovoltaico no modifica los tiempos de operación en ningún caso

Grupo de ajustes 2: Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - El Salvador 110kV (tipo: monofásico - dst: 95pc - R: 50 Ohm) (Grupo de ajustes 2)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La protección de Sobrecorriente direccional para detección de fallas a tierra 67N (JBC-67N) que protege la línea en el extremo de S/E El Salvador (paño H1) despeja el cortocircuito en tiempo instantáneo mediante su función de sobrecorriente instantánea de fallas a tierra (función “IOC Earth”) con un tiempo de pickup de 20ms, independientemente de que la nueva instalación fotovoltaica se encuentre conectada o no. La nueva instalación fotovoltaica no tiene ninguna influencia sobre la actuación de esta protección en ninguno de los escenarios analizados.

-

Posteriormente, tras la actuación de la protección JBC-67N del paño H1 de S/E El Salvador, para aislar completamente la línea en falla, la protección IFC51A - 67N-S1 del paño H1 de S/E Diego de Almagro detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente temporizada de fallas a tierra (función “Toc Earth”), y actúa en los siguientes tiempos para cada caso: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.577 segundos o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.577 segundos o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.56 segundos o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.56 segundos o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.577 segundos o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.577 segundos o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.578 segundos o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.578 segundos o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.578 segundos o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.578 segundos o Escenario C demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.568 segundos o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.568 segundos

48 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

o Escenario C demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.568 segundos o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.568 segundos o Escenario D demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.568 segundos o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.568 segundos o Escenario D demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.568 segundos o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.568 segundos. -

Analizando los resultados de esta falla se concluye que frente a este evento no se observan problemas de coordinación de protecciones causados por la conexión de la nueva instalación. El parque fotovoltaico no modifica los tiempos de operación en ningún caso.

49 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.1.2 Cortocircuitos con ubicación de falla al 95% de S/E El Salvador 4.1.2.1 Trifásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - El Salvador 110kV (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La protección de distancia DdA-52H1-Siemens 7SA61 situada en el paño H1 de S/E Diego de Almagro que protege la línea opera en tiempo instantáneo mediante su unidad de protección de distancia (función Z1), detectando la falla en Zona 1 y despejando el cortocircuito con un tiempo de pickup de 20 ms en todos los escenarios y casos estudiados.

-

La protección de distancia situada en el paño H1 de S/E El Salvador, GCY51A-21 detecta el cortocircuito en Zona 1 (sin la nueva instalación fotovoltaica) o Zona 2 (con la nueva instalación fotovoltaica) y abre el interruptor de línea en los casos siguientes: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.05s o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.55s o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.05s o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.05s o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.05s o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.55s o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.05s o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.55s o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.05s o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.55s o Escenario C demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.05s o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.55s o Escenario C demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.05s o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.55s o Escenario D demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.05s o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.55s o Escenario D demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.05s o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje 0.55s

50 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

-

Se concluye que frente a este evento se observa influencia en la coordinación de protecciones causados por la conexión de la nueva instalación. El parque fotovoltaico retrasa los tiempos de operación en 500ms en algunos casos analizados.

Según el modelo de relé GCY51A – 21 suministrado por CDEC-SIC, es posible modificar los ajustes mediante el cambio de la impedancia réplica en sec.ohms (0.75; 1.5; 3) o bien mediante el restraint (modificable de 10% a 100% en pasos de 1%). Los ajustes originales del relé son: -

Impedancia: 0.75 sec.ohms

-

Restraint: 75%

La modificación de la impedancia réplica a 1.5sec.ohms excede el alcance deseado en Zona 1. Con el ajuste del “Restraint” del 75% a 68% (FV conectado) se aumenta el alcance de la impedancia vista por el relé. Se ha recalculado el cortocircuito aumentando el alcance de Zona 1 de la protección GCY51A – 21 del paño H1 en S/E El Salvador para evitar el retraso de actuación de 500ms que se produce tras la conexión de la nueva instalación fotovoltaica. Ajuste antiguo de la protección GCY51A – 21 / Zona 1:

Ajuste propuesto de la protección GCY51A – 21 / Zona 1:

51 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.1.2.2 Trifásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - El Salvador 110kV (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 50 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La protección de distancia GED60 - 21/21N/51/51N-S2 situada en el paño H1 de S/E Diego de Almagro detecta el cortocircuito de alta impedancia en la mayoría de los casos y opera abriendo el interruptor de línea en S/E Diego de Almagro. En los escenarios C y D, tras conectar la nueva instalación fotovoltaica, la falla es aislada mediante la protección T60-51 del paño JT3. Los tiempos de actuación para cada caso son los siguientes: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Z3PhMh 1.03 segundos o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Ip> 6.731 segundos o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Ip> 4.252 segundos o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Ip> 4.536 segundos o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Z3PhMh 1.03 segundos o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Ip> 6.731 segundos o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Z3PhMh 1.03 segundos o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Ip> 7.029 segundos o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Z3PhMh 1.03 segundos o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Ip> 7.029 segundos o Escenario C demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Z3PhMh 1.03 segundos o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Toc (T60-51 del paño JT3) 2.471 segundos o Escenario C demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Z3PhMh 1.03 segundos o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Toc (T60-51 del paño JT3) 2.471 segundos

52 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

o Escenario D demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Z3PhMh 1.03 segundos o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Toc (T60-51 del paño JT3) 2.515 segundos o Escenario D demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Z3PhMh 1.03 segundos o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función Toc (T60-51 del paño JT3) 2.515 segundos -

En todos los casos analizados se observa la influencia de la conexión de la nueva instalación fotovoltaica. o En los escenarios A y B para cualquier demanda, con el parque fotovoltaico conectado se produce una variación en la función encargada de aislar el elemento en falla, pasando de ser la unidad de distancia (función “Z3PhMh”), a ser la unidad de sobrecorriente temporizada (función “Ip>”). En ninguno de los casos el elemento en falla es aislado correctamente independientemente de que la nueva instalación fotovoltaica se encuentre conectada o no. o Para los escenarios C y D con ambas demandas, nuevamente con el parque fotovoltaico conectado se produce una variación en los tiempos de actuación. Con el parque fotovoltaico conectado, la protección encargada de aislar el elemento en falla es la T60-51 del paño JT3 (función “Toc”). En estos casos, el elemento en falla es correctamente aislado mediante la actuación de la protección T60-51 del paño JT3 solo cuando la nueva instalación fotovoltaica se encuentra conectada.

53 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.1.2.3 Monofásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - El Salvador 110kV (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

Para aislar la línea en falla, la protección direccional de distancia para la detección de fallas entre fases (21) y a tierra (21N) del paño H1 de S/E Diego de Almagro actúa de forma instantánea mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1”) abriendo el interruptor de la línea en S/E Diego de Almagro en un tiempo de 20 ms en todos los casos con y sin la nueva planta fotovoltaica. La nueva instalación fotovoltaica no tiene ninguna influencia sobre la actuación de esta protección.

-

La protección de Sobrecorriente direccional para detección de fallas a tierra 67N situada en el paño H1 de S/E El Salvador que protege la línea despeja el cortocircuito en tiempo instantáneo mediante su unidad de sobrecorriente instantánea de fallas a tierra (función “Ioc Earth”) una vez abierto el extremo de Diego de Almagro con un tiempo de pickup de 20ms, en todos los casos estudiados. La nueva instalación fotovoltaica no tiene ninguna influencia sobre la actuación de esta protección.

-

Se concluye que frente a este evento no se observan problemas de coordinación de protecciones causados por la conexión de la nueva instalación. El parque fotovoltaico no modifica las protecciones ni sus tiempos de operación en ningún caso.

54 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.1.2.4 Monofásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - El Salvador 110kV (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 50 Ohm)” En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

Para aislar la línea en falla, la protección direccional de distancia para la detección de fallas entre fases (21) y a tierra (21N) del paño H1 de S/E Diego de Almagro actúa de forma instantánea mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1”) abriendo el interruptor de la línea en S/E Diego de Almagro en un tiempo de 20 ms en todos los casos con y sin la nueva planta fotovoltaica. La nueva instalación fotovoltaica no tiene ninguna influencia sobre la actuación de esta protección.

-

La protección de Sobrecorriente direccional para detección de fallas a tierra 67N situada en el paño H1 de S/E El Salvador que protege la línea despeja el cortocircuito en tiempo instantáneo mediante su unidad de sobrecorriente instantánea de fallas a tierra (función “Ioc Earth”) una vez abierto el extremo de Diego de Almagro con un tiempo de pickup de 20ms, en todos los casos estudiados. La nueva instalación fotovoltaica no tiene ninguna influencia sobre la actuación de esta protección.

-

Se concluye que frente a este evento no se observan problemas de coordinación de protecciones causados por la conexión de la nueva instalación. El parque fotovoltaico no modifica las protecciones ni sus tiempos de operación en ningún caso.

55 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.2 Fallas ocurridas en la línea 110 kV Diego de Almagro - El Salado A continuación se resumen los resultados de cortocircuitos del tipo trifásico y monofásico efectuados en algunas ubicaciones pertenecientes a la línea 110kV Diego de Almagro – El Salado.

4.2.1 Cortocircuitos con ubicación de falla al 5% de S/E El Salado 4.2.1.1 Cortocircuito Trifásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc D.Almagro - El Salado 110 kV (tipo: trifásico - dst: 95pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La unidad de protección “REL650/REL670 - 21/21N/50/51/50N/51N “ del paño H9 de S/E Diego de Almagro detecta la falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z2P”) cuando la nueva instalación fotovoltaica no se encuentra conectada en el escenario B. La unidad de sobrecorriente temporizadade fases (función “Toc2 I>High”) actúa en el resto de casos. Los tiempos de actuación para cada uno de los casos son los siguientes: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 300ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Z2P” 416ms o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Z2P” 416ms o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario C demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms 56

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Estudio de Protecciones

o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario C demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario D demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario D demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms -

Se concluye que frente a este evento se observa influencia en la coordinación de protecciones causados por la conexión de la nueva instalación. El parque fotovoltaico mejora la respuesta de las protecciones en el escenario B mientras que en los escenarios A, C y D se mantienen los tiempos de disparo de la protección encargada de despejar la falla.

57 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.2.1.2 Cortocircuito Trifásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc D.Almagro - El Salado 110 kV (tipo: trifásico - dst: 95pc - R: 50 Ohm)”. En este caso se pueden observar las siguientes conclusiones: -

En todos los escenarios tanto con la nueva instalación conectada como sin ella, la falla es despejada por la protección REL650/REL670-21/21N/50/51/50N/51N situada en el paño H9 de la S/E Diego de Almagro en un tiempo de 2.016s. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z3P”).

-

En las protecciones de respaldo se observan diferencias debido a la conexión de la nueva instalación. En el escenario B la protección de tensión 27 – E2 situada en el paño H7 de S/E Diego de Almagro no realizaría disparo debido al aporte de la nueva instalación que provoca que la tensión no disminuya por debajo del umbral de disparo. En el caso de los escenarios C y D, la protección de Sobrecorriente no direccional moderadamente inversa T60-51del paño JT3 no realizaría disparo con la nueva instalación conectada.

No se detecta ningún tipo de influencia debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla o sus tiempos de actuación.

58 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.2.1.3 Cortocircuito Monofásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc D.Almagro - El Salado 110 kV (tipo: monofásico - dst: 95pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, las conclusiones son las siguientes: -

En todos los casos la falla es despejada por la protección de distancia del paño H9 en S/E Diego de Almagro, REL650/REL670 - 21/21N/50/51/50N/51N, que opera entre 300ms mediante su unidad de protección de sobrecorriente temporizada de fases (función “Toc2 I>High”) y 416ms mediante su unidad de protección de distancia (función “Z2G”) según el caso, detectando la falla en la línea que protege y despejando el cortocircuito en todos los casos estudiados. Los tiempos de actuación para cada caso son los siguientes: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Z2G” 416ms o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Z2G” 416ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de despeje mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Z2G” 416ms o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Z2G” 416ms o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Z2G” 416ms o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Z2G” 416ms o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Z2G” 416ms o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Z2G” 416ms o Escenario C demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario C demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario D demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms

59 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario D demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc2 I>High” 300ms No se detecta ningún tipo de influencia en las protecciones encargadas de aislar elemento en falla así como en sus tiempos de actuación en ninguno de los casos.

60 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.2.1.4 Cortocircuito Monofásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc D.Almagro - El Salado 110 kV (tipo: monofásico - dst: 95pc - R: 50 Ohm)”. En este caso, las conclusiones son las siguientes: -

El cortocircuito es despejado por la protección de distancia situada en el paño H9 en S/E Diego de Almagro, REL650/REL670 - 21/21N/50/51/50N/51N, que opera en zona 2 mediante su unidad de protección de distancia (función “Z2G”) en un tiempo de 416ms en todos los casos, detectando la falla de alta impedancia en la línea que protege y despejando el cortocircuito en todos los casos estudiados.

-

En ninguno de los casos analizados se observa influencia por la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

61 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.2.2 Cortocircuitos con ubicación de falla al 95% de S/E El Salado 4.2.2.1 Cortocircuito Trifásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc D.Almagro - El Salado 110 kV (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, las conclusiones son las siguientes: -

La protección situada en el paño H9 de la S/E Diego de Almagro, REL650/REL670 - 21/21N/50/51/50N/51N, detecta la falla en zona 1 mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1P”) y actúa en un tiempo de 16ms en todos los casos, independientemente de que la nueva instalación fotovoltaica se encuentre conectada o no. El elemento en falla es correctamente aislado con la actuación de esta protección.

Para todos los escenarios analizados, tanto con la nueva instalación fotovoltaica conectada como sin ella no se observa ninguna diferencia en la actuación de las protecciones y/o sus tiempos de actuación.

62 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.2.2.2 Cortocircuito Trifásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc D.Almagro - El Salado 110 kV (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 50 Ohm)”. En este caso, las conclusiones son las siguientes: -

La protección situada en el paño H9 de la S/E Diego de Almagro, REL650/REL670 - 21/21N/50/51/50N/51N, detecta la falla en zona 3 debido a su alta impedancia. La protección detecta la falla a través de su unidad de protección distancia (función “Z3P”) y actúa en un tiempo de 2.016 segundos en todos los casos estudiados, abriendo el interruptor situado en el paño H9 de la S/E Diego de Almagro.

No se detecta ningún tipo de influencia en las protecciones y/o sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

63 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.2.2.3 Cortocircuito Monofásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc D.Almagro - El Salado 110 kV (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, las conclusiones son las siguientes: -

La protección situada en el paño H9 de la S/E Diego de Almagro, REL650/REL670 - 21/21N/50/51/50N/51N, detecta la falla en zona 1 mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1G”) y actúa en un tiempo de 16ms en todos los casos, independientemente de que la nueva instalación fotovoltaica se encuentre conectada o no. El elemento en falla es correctamente aislado con la actuación de esta protección.

Para todos los escenarios analizados, tanto con la nueva instalación fotovoltaica conectada como sin ella no se observa ninguna diferencia en la actuación de las protecciones y/o sus tiempos de actuación.

64 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.2.2.4 Cortocircuito Monofásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc D.Almagro - El Salado 110 kV (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 50 Ohm)”. En este caso, las conclusiones son las siguientes: -

La protección situada en el paño H9 de la S/E Diego de Almagro, REL650/REL670 - 21/21N/50/51/50N/51N, detecta la falla en zona 1 mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1G”) y actúa en un tiempo de 16ms en todos los casos, independientemente de que la nueva instalación fotovoltaica se encuentre conectada o no. El elemento en falla es correctamente aislado con la actuación de esta protección.

Para todos los escenarios analizados, tanto con la nueva instalación fotovoltaica conectada como sin ella no se observa ninguna diferencia en la actuación de las protecciones y/o sus tiempos de actuación.

65 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.3 Fallas ocurridas en circuito 1 de la línea 110 kV Diego de Almagro – Potrerillos A continuación se resumen los resultados de cortocircuitos del tipo trifásico y monofásico efectuados en algunas ubicaciones pertenecientes al circuito 1 de la línea 110 kV Diego de Almagro – Potrerillos.

4.3.1 Cortocircuitos con ubicación de falla al 5% de S/E Potrerillos 4.3.1.1 Cortocircuito Trifásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Potrerillos 110(1) (tipo: trifásico - dst: 95pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La protección de distancia situada en el paño H2 que protege la línea en S/E Potrerillos (GCY51A - 21) actúa en todos los casos instantáneamente abriendo el interruptor de línea en S/E Potrerillos. La protección detecta la falla en zona 1 mediante su unidad de protección de distancia con característica Mho (función Z1Mho) y actúa en un tiempo de 30 ms. La nueva instalación fotovoltaica no tiene influencia en ninguno de los escenarios.

-

La actuación de la protección anterior no aisla el elemento en falla, por lo que actúa la protección de distancia GCY51A – 21 situada en el paño H2 de S/E El Salvador en un tiempo de 0.56s en todos los casos. La falla es detectada en zona 2 mediante la unidad de protección de distancia con característica Mho (función Z2Mho) y actúa en un tiempo de 530ms tras la actuación de la protección del paño H2 de S/E Potrerillos. La nueva instalación fotovoltaica no tiene influencia en ninguno de los escenarios.

-

Nuevamente la actuación de la protección de distancia anterior no aisla el elemento en falla, por lo que actúa la protección 7SA611 - 21/21N/67N situada en el paño H2 de S/E Diego de Almagro en un tiempo total de 0.97s en todos los casos aislando satisfactoriamente el elemento en falla. La falla es detectada en zona 2 por la unidad de protección de distancia (función “Z2”) y actúa en un tiempo de 410ms . No se detecta influencia de la nueva instalación en ninguno de los escenarios.

En ninguno de los escenarios analizados para este caso se detecta influencia en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla y/o en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

66 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.3.1.2 Cortocircuito Trifásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Potrerillos 110(1) (tipo: trifásico - dst: 95pc - R: 50 Ohm)”. En este caso se pueden observar las siguientes conclusiones: -

Para los escenarios A y B, con ambas demandas no se aprecia influencia por la conexión de la nueva instalación fotovoltaica en ninguno de los casos. En todos los casos el elemento fallado no es aislado correctamente por las protecciones principales del elemento debido a la alta impedancia de la falla.

-

En el escenario C, tanto para demanda alta como demanda baja, la conexión de la nueva instalación fotovoltaica produce que la protección de Sobrecorriente no direccional moderadamente inversa T60-51 situada en el paño JT3 para la detección de fallas entre fases (51) que se encuentra en el lado 220kV de S/E Diego de Almagro no dispare. Sin la nueva instalación fotovoltaica la protección T60-51 detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente temporizada de fases (función “Toc”) y aisla el elemento fallado en 2.747 segundos.

-

En el escenario D con ambas demandas, no se aprecia influencia por la conexión de la nueva instalación fotovoltaica en ninguno de los casos. En todos los casos el elemento fallado no es aislado correctamente por las protecciones principales del elemento debido a la alta impedancia de la falla.

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4.3.1.3 Cortocircuito Monofásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Potrerillos 110(1) (tipo: monofásico - dst: 95pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La protección de Sobrecorriente direccional para detección de fallas a tierra 67N situada en el paño H2 de la S/E Potrerillos (JBCG - 67N)despeja el cortocircuito en tiempo instantáneo mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fallas a tierra (función “Ioc Earth”) con un tiempo de pickup de 20ms, en todos los casos estudiados. La nueva instalación fotovoltaica no tiene ninguna influencia sobre la actuación de esta protección.

-

Tras la protección anterior, la protección de Sobrecorriente direccional para detección de fallas a tierra 67N situada en el paño H2 de la S/E El Salvador (JBC - 67N) actúa en todos los casos provocando la apertura del interruptor de línea en S/E El Salvador, en tiempo de actuación retardado. La falla es detectada mediante la unidad de protección de sobrecorriente temporizada de fallas a tierra (función “Toc Earth”) y no se detectan diferencias en los tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica. Los tiempos de actuación en cada caso son los siguientes: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 325ms o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 325ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 40ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 40ms o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 325ms o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 325ms o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 332ms o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 332ms o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 332ms o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 332ms o Escenario C demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 295ms o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 295ms o Escenario C demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 295ms o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 295ms o Escenario D demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 297ms o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 297ms o Escenario D demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 297ms 68

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o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 297ms -

En último lugar, la protección 21N y 51N de línea en el lado S/E Diego de Almagro (GED60 21/21N/51/51N) situada en el paño H2, aisla el elemento en falla tras la actuación de las dos protecciones anteriores mediante la apertura del interruptor de línea en S/E Diego de Almagro. La falla es detectada mediante la unidad de protección de sobrecorriente temporizada de fallas a tierra (función “Iep>”), y no se detectan diferencias en la actuación de las protecciones debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica. Los tiempos de actuación para cada caso, son los siguientes: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 680ms o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 680ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 363ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 363ms o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 680ms o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 680ms o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 690ms o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 690ms o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 690ms o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 690ms o Escenario C demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 635ms o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 635ms o Escenario C demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 635ms o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 635ms o Escenario D demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 638ms o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 638ms o Escenario D demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 638ms o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 638ms

No se detecta ninguna influencia en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla, asi como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

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4.3.1.4 Cortocircuito Monofásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Potrerillos 110(1) (tipo: monofásico - dst: 95pc - R: 50 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La protección de Sobrecorriente direccional para detección de fallas a tierra 67N (JBCG - 67N) que protege la línea en el extremo de S/E Potrerillos situada en el paño H2 despeja el cortocircuito en todos los casos estudiados con tiempos de actuación entre 168 y 181ms. La falla es detectada en todos los casos mediante la unidad de protección de sobrecorriente de fallas a tierra (función “Toc Earth”) y no se detecta ninguna influencia debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica. Los tiempos de actuación para cada caso son los siguientes: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 178ms o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 178ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 161ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 161ms o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 178ms o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 178ms o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 180ms o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 180ms o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 180ms o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 180ms o Escenario C demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 168ms o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 168ms o Escenario C demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 168ms o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 168ms o Escenario D demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 169ms o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 169ms o Escenario D demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 169ms o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 169ms

-

La protección 21N (7SA611 - 21/21N/67N) de línea situada en el paño H2 en el lado S/E Diego de Almagro, aisla el elemento en falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z2”) en un tiempo de 410ms en todos los casos, tras la actuación de la protección anterior mediante la apertura

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del interruptor de línea en S/E Diego de Almagro. La nueva instalación fotovoltaica no tiene ninguna influencia sobre la actuación de esta protección. Esta actuación no aisla el elemento en falla. -

La protección de Sobrecorriente direccional para detección de fallas a tierra 67N (JBC - 67N ) que protege la línea Llanta-El Salvador situada en el paño H2 de S/E El Salvador, actúa mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fallas a tierra (función “Ioc Earth”) por último ocasionando la apertura del interruptor de línea en S/E El Salvador, en tiempo de actuación retardado aislando así el elemento en falla. La nueva instalación fotovoltaica no tiene ninguna influencia sobre la actuación de esta protección. Los tiempos totales de actuación para cada caso son los siguientes: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 608ms o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 608ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 591ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 591ms o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 608ms o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 608ms o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 610ms o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 610ms o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 610ms o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 610ms o Escenario C demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 598ms o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 598ms o Escenario C demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 598ms o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 598ms o Escenario D demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 599ms o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 599ms o Escenario D demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 599ms o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 599ms

No se detecta ninguna influencia en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla, asi como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

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4.3.2 Cortocircuitos con ubicación de falla al 95% de S/E Potrerillos 4.3.2.1 Cortocircuito Trifásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Potrerillos 110(1) (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso se pueden observar las siguientes conclusiones: -

La protección de distancia que protege la línea en S/E Diego de Almagro (7SA611 - 21/21N/67N) situada en el paño H2 de S/E Diego de Almagro actúa en todos los casos mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1”) en un tiempo de 20ms abriendo el interruptor de línea en S/E Diego de Almagro. La nueva instalación fotovoltaica no tiene influencia en ninguno de los escenarios.

-

La actuación de la protección de distancia no aisla el elemento en falla, por lo que actúa la protección GCY51A – 21 situada en el paño H2 de S/E El Salvador en todos los casos en un tiempo total de 0.55s mediante su unidad de protección de distancia con característica Mho (función “Z2Mho”).

-

Tras la actuación de la protección anterior, la protección “REG670 - 27/59_2” situada en S/E Diego de Almagro actúa mediante su unidad de protección de baja tensión (función “27 (U”). En segundo lugar, actuaría la protección GED60 - 21/21N/51/51N situada en el paño H3 de S/E Diego de Almagro, que detectaría la falla mediante su unidad de sobrecorriente temporizada de fases (función “Ip>”). Por último, actuaría la protección GED60 - 21/21N/51/51N-S2 situada en el paño H1 de S/E Diego de Almagro, que detectaría la falla mediante su unidad de sobrecorriente temporizada de fases (función “Ip>”). En ambos casos, el tiempo de despeje es superior a 44 segundos.

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4.3.2.3 Cortocircuito Monofásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Potrerillos 110(1) (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. Las conclusiones en este caso son las siguientes: -

En primer lugar, en todos los casos actúa la protección 7SA611 - 21/21N/67N situada en el paño H2 de S/E Diego de Almagro. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1”) y actúa en un tiempo de 20ms.

-

La actuación de la protección anterior no aisla el elemento en falla, por lo que actúa la protección “JBC 67N” situada en el paño H2 de S/E El Salvador, que detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fallas a tierra (función “Ioc Earth”) actuando en un tiempo total de 40ms en todos los casos estudiados.

-

Por último, la protección “JBCG - 67N” situada en el paño H2 de la S/E Potrerillos, detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fallas a tierra (función “Ioc Earth”) actuando en un tiempo total de 60ms en todos los casos estudiados.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

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4.3.2.4 Cortocircuito Monofásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Potrerillos 110(1) (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 50 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La protección 7SA611 - 21/21N/67N situada en el paño H2 de S/E Diego de Almagro detecta la falla de manera instantánea mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1”) y dispara la apertura del interruptor de línea en S/E Diego de Almagro en un tiempo de 20ms en todos los casos analizados. La nueva instalación fotovoltaica no tiene ninguna influencia sobre la actuación de esta protección. Esta actuación no aisla el elemento en falla.

-

La protección de Sobrecorriente direccional para detección de fallas a tierra 67N (JBCG - 67N) que protege la línea en el extremo de S/E Potrerillos (paño H2) despeja el cortocircuito en segundo lugar en algunos de los casos estudiados mediante su unidad de protección de sobrecorriente temporizada de fallas a tierra. La nueva instalación fotovoltaica no tiene ninguna influencia sobre la actuación de esta protección. Los tiempos totales de actuación para cada caso son los siguientes: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 222ms o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 222ms o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 222ms o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 222ms o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 225ms o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 225ms o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 225ms o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 225ms

-

En los restantes casos no citados en el apartado anterior, actúa la protección JBC - 67N del paño H2 de S/E El Salvador, que detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fallas a tierra (función “Ioc Earth”) y actúa en un tiempo total de 40ms. No se detecta ninguna influencia debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

-

Finalmente, para todos los casos estudiados, la protección de Sobrecorriente direccional para detección de fallas a tierra 67N (JBCG - 67N) situada en el paño H2 de S/E Potrerillos actúa ocasionando la apertura del interruptor de línea en S/E Potrerillos, en tiempo de actuación instantáneo mediante su unidad de protección de sobrecorriente de fallas a tierra (función “Ioc Earth”). Los tiempos totales de actuación para cada uno de los casos son los siguientes: o Escenario A demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 242ms o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 242ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 60ms

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o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 60ms o Escenario A demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 242ms o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 242ms o Escenario B demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 245ms o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 245ms o Escenario B demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 245ms o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 245ms o Escenario C demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 60ms o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 60ms o Escenario C demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 60ms o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 60ms o Escenario D demanda alta sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 60ms o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 60ms o Escenario D demanda baja sin parque fotovoltaico, tiempo de actuación 60ms o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 60ms -

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

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4.4 Fallas ocurridas en la línea 110 kV Diego de Almagro – Tal Tal A continuación se resumen los resultados de cortocircuitos del tipo trifásico y monofásico efectuados al 5% de la S/E Tal Tal en la línea 110 kV Diego de Almagro – Tal Tal.

4.4.1 Cortocircuito Trifásico 4.4.1.1 R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Tal Tal 110 kV (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

En el escenario A con demanda alta y baja, la conexión de la nueva instalación fotovoltaica no causa ninguna influencia en los tiempos de actuación de las protecciones encargadas de despejar la falla. En todos los casos, el elemento fallado es correctamente aislado mediante la protección GED60(2) - 50/51 (lever 0.4) situada en el paño H5 de S/E Diego de Almagro, que detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “I>>”) en un tiempo de 20ms.

-

En el escenario B con demanda alta y baja, la conexión de la nueva instalación fotovoltaica provoca una mejora en los tiempos de despeje de falta por los valores de pickup del fabricante, aunque ambos tiempos de despeje son instantáneos. Sin la nueva instalación fotovoltaica, la protección encargada de aislar el elemento en falla (GED60(1) - 21/21N/51/51N situada en el paño H5 de S/E Diego de Almagro) actúa en un tiempo de 30ms mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1PhMh”), mientras que con la nueva instalación fotovoltaica, es la protección GED60(2) - 50/51 (lever 0.4) también situada en el paño H5 de S/E Diego de Almagro la que aísla el elemento en falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente de fases (función “I>>”) en un tiempo de 20ms.

-

En el escenario C y D con ambas demandas, las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como su tiempo de actuación no varía con la conexión de la nueva instalación fotovoltaica. En ambos casos, la protección GED60(2) - 50/51 (lever 0.4) situada en el paño H5 de S/E Diego de Almagro detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente de fases (función “I>>”) y actua en un tiempo de 20ms para aislar el elemento en falla.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

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Estudio de Protecciones

4.4.1.2 R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Tal Tal 110 kV (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 50 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La conexión de la nueva instalación fotovoltaica no tiene ninguna influencia en el sistema de protecciones encargado de aislar el elemento en falla. En todos los casos, tanto con la nueva instalación fotovoltaica conectada como sin ella, la falla es eliminada por la protección GED60(1) - 21/21N/51/51N situada en el paño H5 de S/E Diego de Almagro. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “I>>”) que actúa en un tiempo de 0.620s.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

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Estudio de Protecciones

4.4.2 Cortocircuito Monofásico 4.4.2.1 R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Tal Tal 110 kV (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. Las conclusiones que se obtienen en este caso son las siguientes: -

El cortocircuito es despejado por la protección GED60(2) - 50/51 (lever 0.4) situada en el paño H5 de S/E Diego de Almagro. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “I>>”) que actúa en un tiempo de 20ms independientemente de que la nueva instalación fotovoltaica se encuentre conectada o no, por lo que no se detecta influencia alguna de la nueva instalación.

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4.4.2.2 R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Tal Tal 110 kV (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 50 Ohm)”. Las conclusiones que se obtienen en este caso son las siguientes: -

En todos los casos estudiados, la falla es despejada por la protección de distancia GEXG51 - 21N situada en el paño H5 de S/E Diego de Almagro, que opera en 40ms mediante su función “X2G” en todos los escenarios, detectando la falla en la línea que protege. La nueva instalación fotovoltaica no tiene influencia en los tiempos de actuación.

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4.5 Fallas ocurridas en la línea 110kV S/E Diego de Almagro – Isla Manto Verde A continuación se resumen los resultados de cortocircuitos del tipo trifásico y monofásico efectuados en la línea 110kV S/E Diego de Almagro – Isla Manto Verde.

4.5.1 Cortocircuitos con ubicación de falla al 5% de S/E Diego de Almagro 4.5.1.1 Cortocircuito Trifásico – R:0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Manto Verde 110kV (tipo: trifásico - dst: 95pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La falla es detectada en todos los casos por la protección “MV 7SA5115” situada en el paño H6 de la S/E Diego de Almagro. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1”) y actúa en un tiempo de 11ms aislando correctamente el elemento en falla.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

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Estudio de Protecciones

4.5.1.2 Cortocircuito Trifásico – R:50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Manto Verde 110kV (tipo: trifásico - dst: 95pc - R: 50 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La falla es detectada en todos los casos por la protección “MV 7SJ5115” situada en el paño H6 de la S/E Diego de Almagro. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “I>>”) y actúa en un tiempo de 20ms aislando correctamente el elemento en falla.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

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4.5.1.3 Cortocircuito Monofásico – R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Manto Verde 110kV (tipo: monofásico - dst: 95pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La falla es detectada en todos los casos por la protección “MV 7SA5115” situada en el paño H6 de la S/E Diego de Almagro. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1”) y actúa en un tiempo de 11ms aislando correctamente el elemento en falla.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

84 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.5.1.4 Cortocircuito Monofásico – R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Manto Verde 110kV (tipo: monofásico - dst: 95pc - R: 50 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La falla es detectada en todos los casos por la protección “MV 7SA5115” situada en el paño H6 de la S/E Diego de Almagro. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1”) y actúa en un tiempo de 11ms aislando correctamente el elemento en falla.

En este caso se observa como la conexión de la nueva instalación fotovoltaica no tiene ninguna influencia en los tiempos de actuación de las protecciones encargadas de despejar la falla.

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Estudio de Protecciones

4.5.2 Cortocircuitos con ubicación de falla al 95% de S/E Diego de Almagro 4.5.2.1 Cortocircuito Trifásico – R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Manto Verde 110kV (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La falla es detectada en todos los casos por la protección “MV 7SJ5115” situada en el paño H6 de la S/E Diego de Almagro. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “I>>”) y actúa en un tiempo de 20ms aislando correctamente el elemento en falla.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

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Estudio de Protecciones

4.5.2.2 Cortocircuito Trifásico – R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Manto Verde 110kV (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 50 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La falla es detectada en todos los casos por la protección “MV 7SJ5115” situada en el paño H6 de la S/E Diego de Almagro. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “I>>”) y actúa en un tiempo de 20ms aislando correctamente el elemento en falla.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

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Estudio de Protecciones

4.5.2.3 Cortocircuito Monofásico –R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Manto Verde 110kV (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La falla es detectada en todos los casos por la protección “MV 7SJ5115” situada en el paño H6 de la S/E Diego de Almagro. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “I>>”) y actúa en un tiempo de 20ms aislando correctamente el elemento en falla.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

88 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.5.2.4 Cortocircuito Monofásico – R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Diego de Almagro - Manto Verde 110kV (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 50 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

La falla es detectada en todos los casos por la protección “MV 7SJ5115” situada en el paño H6 de la S/E Diego de Almagro. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “I>>”) y actúa en un tiempo de 20ms aislando correctamente el elemento en falla.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

89 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.6 Fallas ocurridas en la S/E PV El Salvador de la nueva Planta Fotovoltaica – Bushing de 23kV A continuación se resumen los resultados de cortocircuitos de tipo trifásico y monofásico efectuados en el bus de 23kV del transformador de poder de la nueva Planta Fotovoltaica.

4.6.1 Cortocircuito Trifásico 4.6.1.1 R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc T_PV_El Salvador MV (tipo: trifásico - dst: 0pc - R: 0 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En todos los escenarios, la falla es despejada por la protección PV_REL670 de la nueva planta fotovoltaica. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “PIOC 50”) que actúa en un tiempo total de 15ms.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación.

90 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.6.1.2 R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc T_PV_El Salvador MV (tipo: trifásico - dst: 0pc - R: 50 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En todos los escenarios, la falla no es detectada por ninguna de las protecciones de la planta fotovoltaica debido a su elevada impedancia. El cortocircuito no se despeja en ninguno de los casos estudiados.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación.

91 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.6.2 Cortocircuito Monofásico 4.6.2.1 R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc T_PV_El Salvador MV (tipo: monofásico - dst: 0pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, las conclusiones que se obtienen son las siguientes: En todos los casos, la falla es correctamente despejada por la protección diferencial de transformador de la planta fotovoltaica. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección diferencial (función “T2WPDIF”) y actúa en un tiempo de 20ms aislando correctamente el elemento en falla. En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla.

92 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.6.2.2 R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc T_PV_El Salvador MV (tipo: monofásico - dst: 0pc - R: 50 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En todos los escenarios, la falla no es detectada por ninguna de las protecciones de la planta fotovoltaica debido a su elevada impedancia. El cortocircuito no se despeja en ninguno de los casos estudiados.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla.

93 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.7 Fallas ocurridas en la línea 110kV Tap Off – S/E PV de la nueva Planta Fotovoltaica A continuación se resumen los resultados de cortocircuitos de tipo trifásico y monofásico efectuados en la línea 110kV que une la S/E de la nueva Planta Fotovoltaica con el Tap Off en la línea 110kV que une S/E Diego de Almagro y S/E El Salvador.

4.7.1 Cortocircuitos con ubicación de falla al 5% desde la nueva S/E PV de la Planta Fotovoltaica 4.7.1.1 Cortocircuito Trifásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Linea TapOff El Salvador (tipo: trifásico - dst: 95pc - R: 0 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En todos los casos, la falla es detectada en primer lugar por la protección “DdA-52H1-Siemens 7SA61” situada en el paño H1 de S/E Diego de Almagro. La falla es detectada mediante la unidad de protección de distancia (función “Z1”) y la protección actúa en un tiempo de 20ms en todos los casos sin conseguir aislar el elemento en falla.

-

En segundo lugar, actúa la protección “GCY51A – 21” situada en el paño H1 de S/E El Salvador, que detecta la falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1Mho”). En todos los casos el tiempo total de actuación de esta protección es de 50ms.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

94 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.7.1.2 Cortocircuito Trifásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Linea TapOff El Salvador (tipo: trifásico - dst: 95pc - R: 50 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En todos los casos la falla no es detectada debido a su elevada impedancia por ninguna de las protecciones de la planta fotovoltaica. Las protecciónes de la línea S/E Diego de Almagro – S/E El Salvador verían la falla muy alejada debido a la alta impedancia de la misma. El cortocircuito no se despeja en ninguno de los casos estudiados.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

95 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.7.1.3 Cortocircuito Monofásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Linea TapOff El Salvador (tipo: monofásico - dst: 95pc - R: 0 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En todos los casos analizados, la falla es detectada en primer lugar por la protección “DdA-52H1-Siemens 7SA61” del paño H1 de la S/E Diego de Almagro, que detecta la falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1”) y actúa en un tiempo de 20ms en todos los casos. La actuación de esta protección no aisla el elemento en falla.

-

En segundo lugar, nuevamente en todos los casos actúa la protección “JBC - 67N” del paño H1 de S/E El Salvador, que detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fallas a tierra (función “Ioc Earth”) y actúa en un tiempo total de 50ms.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

96 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.7.1.4 Cortocircuito Monofásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Linea TapOff El Salvador (tipo: monofásico - dst: 95pc - R: 50 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En primer lugar, la falla es detectada por la protección JBC - 67N del paño H1 de la S/E El Salvador, que detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente temporizada de fallas a tierra (función “Toc Earth”) o mediante su unidad de sobrecorriente instantánea de fallas a tierra (función “Ioc Earth”) dependiendo del caso. Los tiempos de actuación para cada caso son los siguientes: o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc Earth” 274ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Ioc Earth” 20ms o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc Earth” 274ms o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc Earth” 276ms o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc Earth” 276ms o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Ioc Earth” 20ms o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Ioc Earth” 20ms o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Ioc Earth” 20ms o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Ioc Earth” 20ms

-

En segundo lugar, la falla es detectada por la protección “DdA-52H1-Siemens 7SA61” situada en el paño H1 de la S/E Diego de Almagro, que detecta la falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1”) y actúa en un tiempo de 20ms. El tiempo total de actuación para cada uno de los casos es el siguiente: o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 294ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 40ms o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 294ms o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 296ms o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 296ms

97 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 40ms o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 40ms o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 40ms o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 40ms En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

98 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.7.2 Cortocircuitos con ubicación de falla al 95% desde la nueva S/E PV de la Planta Fotovoltaica 4.7.2.1 Cortocircuito Trifásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Linea TapOff El Salvador (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En todos los casos, la falla es detectada en primer lugar por la protección “DdA-52H1-Siemens 7SA61” situada en el paño H1 de S/E Diego de Almagro. La falla es detectada mediante la unidad de protección de distancia (función “Z1”) y la protección actúa en un tiempo de 20ms en todos los casos sin conseguir aislar el elemento en falla.

-

En segundo lugar, actúa la protección “GCY51A – 21” situada en el paño H1 de S/E El Salvador, que detecta la falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1Mho”). En todos los casos el tiempo total de actuación de esta protección es de 50ms.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

99 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.7.2.2 Cortocircuito Trifásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Linea TapOff El Salvador (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 50 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En todos los casos la falla no es detectada debido a su elevada impedancia por ninguna de las protecciones de la planta fotovoltaica. Las protecciónes de la línea S/E Diego de Almagro – S/E El Salvador verían la falla muy alejada debido a la alta impedancia de la misma. El cortocircuito no se despeja en ninguno de los casos estudiados.

100 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.7.2.3 Cortocircuito Monofásico - R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Linea TapOff El Salvador (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En todos los casos analizados, la falla es detectada en primer lugar por la protección “DdA-52H1-Siemens 7SA61” del paño H1 de la S/E Diego de Almagro, que detecta la falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1”) y actúa en un tiempo de 20ms en todos los casos. La actuación de esta protección no aisla el elemento en falla.

-

En segundo lugar, nuevamente en todos los casos actúa la protección “JBC - 67N” del paño H1 de S/E El Salvador, que detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fallas a tierra (función “Ioc Earth”) y actúa en un tiempo total de 50ms.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

101 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.7.2.4 Cortocircuito Monofásico - R: 50 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc Linea TapOff El Salvador (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 50 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En primer lugar, la falla es detectada por la protección JBC - 67N del paño H1 de la S/E El Salvador, que detecta la falla mediante su unidad de sobrecorriente temporizada de fallas a tierra (función “Toc Earth”) o mediante su unidad de sobrecorriente instantánea de fallas a tierra (función “Ioc Earth”) dependiendo del caso. Los tiempos de actuación para cada caso son los siguientes: o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc Earth” 273ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Ioc Earth” 20ms o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc Earth” 273ms o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc Earth” 276ms o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Toc Earth” 276ms o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Ioc Earth” 20ms o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Ioc Earth” 20ms o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Ioc Earth” 20ms o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación mediante función “Ioc Earth” 20ms

-

En segundo lugar, la falla es detectada por la protección “DdA-52H1-Siemens 7SA61” situada en el paño H1 de la S/E Diego de Almagro, que detecta la falla mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1”) y actúa en un tiempo de 20ms. El tiempo total de actuación para cada uno de los casos es el siguiente: o Escenario A demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 293ms o Escenario A demanda alta (Centrales Emelda y Diego de Almagro) con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 40ms o Escenario A demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 293ms o Escenario B demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 296ms o Escenario B demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 296ms

102 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

o Escenario C demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 40ms o Escenario C demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 40ms o Escenario D demanda alta con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 40ms o Escenario D demanda baja con parque fotovoltaico, tiempo de actuación 40ms En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

103 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.8 Fallas ocurridas en la línea 110 kV Diego de Almagro – Tal Tal (con propuesta de nuevo ajuste para la protección GCY51A – 21 de El Salvador) A continuación se resumen los resultados de cortocircuitos de tipo trifásico y monofásico efectuados al 5% de la S/E Diego de Almagro en la línea 110 kV Diego de Almagro – Tal Tal.

4.8.1 Cortocircuito Trifásico 4.8.1.1 R: 0 Ohm El nuevo ajuste propuesto [Página 50, Subcapítulo 4.1.2.1] no afecta a la coordinación de las protecciones siendo siempre las protecciones de la línea Diego de Almagro – Tal Tal las que despejan la falla con o sin la nueva instalación fotovoltaica. Los resultados de esta falla pueden encontrarse en el Anexo 7 bajo el titulo “shc Diego de Almagro - Tal Tal 110 kV (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, se obtienen las siguientes conclusiones: -

En el escenario A con demanda alta y baja, la conexión de la nueva instalación fotovoltaica no causa ninguna influencia en los tiempos de actuación de las protecciones encargadas de despejar la falla. En todos los casos, el elemento fallado es correctamente aislado mediante la protección GED60(2) - 50/51 (lever 0.4) situada en el paño H5 de S/E Diego de Almagro, que detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “I>>”) en un tiempo de 20ms.

-

En el escenario B con demanda alta y baja, la conexión de la nueva instalación fotovoltaica provoca una mejora en los tiempos de despeje de falla. Sin la nueva instalación fotovoltaica, la protección encargada de aislar el elemento en falla (GED60(1) - 21/21N/51/51N situada en el paño H5 de S/E Diego de Almagro) actúa en un tiempo de 30ms mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1PhMh”), mientras que con la nueva instalación fotovoltaica, es la protección GED60(2) - 50/51 (lever 0.4) también situada en el paño H5 de S/E Diego de Almagro la que aísla el elemento en falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente de fases (función “I>>”) en un tiempo de 20ms. Ambas protecciones actúan en tiempo instantáneo, siendo la diferencia el tiempo de pickup dado por el fabricante.

-

En el escenario C y D con ambas demandas, las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como su tiempo de actuación no varía con la conexión de la nueva instalación fotovoltaica. En ambos casos, la protección GED60(2) - 50/51 (lever 0.4) situada en el paño H5 de S/E Diego de Almagro detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente de fases (función “I>>”) y actua en un tiempo de 20ms para aislar el elemento en falla.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

104 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.8.2 Cortocircuito Monofásico 4.8.2.1 R: 0 Ohm El nuevo ajuste propuesto [Página 50, Subcapítulo 4.1.2.1] no afecta a la coordinación de las protecciones siendo siempre las protecciones de la línea Diego de Almagro – Tal Tal las que despejan la falla con o sin la nueva instalación fotovoltaica. Los resultados de esta falla pueden encontrarse en el Anexo 7 bajo el titulo “shc Diego de Almagro - Tal Tal 110 kV (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. Las conclusiones que se obtienen en este caso son las siguientes: -

El cortocircuito es despejado por la protección GED60(2) - 50/51 (lever 0.4) situada en el paño H5 de S/E Diego de Almagro. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “I>>”) que actúa en un tiempo de 20ms independientemente de que la nueva instalación fotovoltaica se encuentre conectada o no, por lo que no se detecta influencia alguna de la nueva instalación.

105 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.9 Fallas ocurridas en la línea 110 kV Diego de Almagro - El Salado (con propuesta de nuevo ajuste para la protección GCY51A – 21 de El Salvador) A continuación se resumen los resultados de cortocircuitos del tipo trifásico y monofásico efectuados a 5% de Diego de Almagro en la línea 110kV Diego de Almagro – El Salado.

4.9.1 Cortocircuito Trifásico 4.9.1.1 Cortocircuito Trifásico - R: 0 Ohm El nuevo ajuste propuesto [Página 50, Subcapítulo 4.1.2.1] no afecta a la coordinación de las protecciones siendo siempre las protecciones de la línea Diego de Almagro – El Salado las que despejan la falla con o sin la nueva instalación fotovoltaica. Los resultados de esta falla pueden encontrarse en el Anexo 7 bajo el titulo “shc D.Almagro - El Salado 110 kV (tipo: trifásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, las conclusiones son las siguientes: -

La protección situada en el paño H9 de la S/E Diego de Almagro, REL650/REL670 - 21/21N/50/51/50N/51N, detecta la falla en zona 1 mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1P”) y actúa en un tiempo de 16ms en todos los casos, independientemente de que la nueva instalación fotovoltaica se encuentre conectada o no. El elemento en falla es correctamente aislado con la actuación de esta protección.

Para todos los escenarios analizados, tanto con la nueva instalación fotovoltaica conectada como sin ella no se observa ninguna diferencia en la actuación de las protecciones y/o sus tiempos de actuación.

106 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.9.2 Cortocircuito Monofásico 4.9.2.1 Cortocircuito Monofásico - R: 0 Ohm El nuevo ajuste propuesto [Página 50, Subcapítulo 4.1.2.1] no afecta a la coordinación de las protecciones siendo siempre las protecciones de la línea Diego de Almagro – El Salado las que despejan la falla con o sin la nueva instalación fotovoltaica. Los resultados de esta falla pueden encontrarse en el Anexo 7 bajo el titulo “shc D.Almagro - El Salado 110 kV (tipo: monofásico - dst: 5pc - R: 0 Ohm)”. En este caso, las conclusiones son las siguientes: -

La protección situada en el paño H9 de la S/E Diego de Almagro, REL650/REL670 - 21/21N/50/51/50N/51N, detecta la falla en zona 1 mediante su unidad de protección de distancia (función “Z1G”) y actúa en un tiempo de 16ms en todos los casos, independientemente de que la nueva instalación fotovoltaica se encuentre conectada o no. El elemento en falla es correctamente aislado con la actuación de esta protección.

Para todos los escenarios analizados, tanto con la nueva instalación fotovoltaica conectada como sin ella no se observa ninguna diferencia en la actuación de las protecciones y/o sus tiempos de actuación.

107 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.10 Fallas ocurridas en el bushing de 110kV de la nueva instalación fotovoltaica 4.10.1 Cortocircuito Trifásico 4.10.1.1 R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc T_PV_El Salvador HV (tipo: trifásico - dst: 0pc - R: 0 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En todos los escenarios, la falla es despejada por la protección PV_REL670 de la nueva planta fotovoltaica. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “PIOC 50”) que actúa en un tiempo total de 15ms.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

108 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

4.10.2 Cortocircuito Monofásico 4.10.2.1 R: 0 Ohm Los resultados para esta falla pueden encontrarse en el Anexo 6 bajo el título “shc T_PV_El Salvador HV (tipo: monofásico - dst: 0pc - R: 0 Ohm)”. En este caso las conclusiones que se obtienen son las siguientes: -

En todos los escenarios, la falla es despejada por la protección PV_REL670 de la nueva planta fotovoltaica. La protección detecta la falla mediante su unidad de protección de sobrecorriente instantánea de fases (función “PIOC 50”) que actúa en un tiempo total de 15ms.

En ninguno de los casos analizados se observan diferencias de actuación en las protecciones encargadas de aislar el elemento en falla así como en sus tiempos de actuación debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica.

109 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

5 Sistema de Protección de la nueva instalación fotovoltaica 5.1 Transformadores de medida -

Transformadores de tensión: 110kV/115V

-

Transformadores de corriente: 400/1A

5.2 Ajuste de la protección de sobreintensidad (50/51) Los ajustes de sobreintensidad se han modelado como indicado en la tabla siguiente. El cliente debe confirmar los ajustes finales de la protección de sobrecorriente tanto de tiempo inverso como de disparo instantáneo.

Tabla 5 Fabricante

Modelo Función

Corriente Tiempo [pri.A]

Característica

ABB

REL 670

Toc

400.00

0.50

IEC extremadamente inversa

ABB

REL 670

Ioc

960.00

0.02

Definida

5.3 Ajuste de la protección 81 Los ajustes de frecuencia aplicados deben coordinarse con los correspondientes al modelo de inversor fotovoltaico, proporcionados por el fabricante. La tabla siguiente muestra los ajustes actualmente implementados en el modelo de inversor. El fabricante de inversor debe confirmar si es posible modificar estos ajustes para cumplir con los requisitos específicos del operador.

Tabla 6 Límite inferior [Hz] 49.0

Límite superior [Hz] 50.0

48.0

49.0

150s

47.5

48.0

15s

47.0

47.5

Desconexión opcional

50.0

51.0

Permanente

Ajustes modelo de inversor [s] Permanente

110 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

Límite inferior [Hz] 51.0

Límite superior [Hz] 51.5

51.5

52.0

Desconexión instantánea

52.0

52.5

Desconexión instantánea

52.5

53.0

Desconexión instantánea

Ajustes modelo de inversor [s] Permanente

5.4 Ajuste de la protección 27 y 59 La protección de mínima y máxima tensión se ha ajustado a los siguientes valores. El cliente debe confirmar los ajustes finales de la protección.

Tabla 7 Tensión Tiempo Fabricante Modelo Función [pri.V fase Característica [s] neutro] ABB

REL 670 27 (U)

72600.00

0.00

Definida

5.5 Ajustes de la protección diferencial 87T La protección diferencial de transformador del lado de alta tensión se ha ajustado con los siguientes valores:

Tabla 8 Punto de Punto de Valor de Valor de Intensidad Intensidad inicio de inicio de la la de mínima de la la primera segunda actuación Fabricante Modelo Función actuación primera segunda pendiente pendiente sin [pu] pendiente pendiente [%] [%] frenado [pu] [pu] [pu] ABB

RET 670

87

0.3

0.20

1.25

25

50

6

111 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

6 Conclusiones Se ha realizado el estudio de impacto sobre el sistema de protección de CDEC-SIC al realizar la instalación de un nuevo parque fotovoltaico en la línea que une S/E Diego de Almagro y S/E El Salvador, considerando los escenarios propuestos por CDEC. Cabe mencionar que en el caso de cortocircuito al 95% de la línea Diego de Almagro – El Salvador, se ha aumentado el alcance de Zona 1 de la protección GCY51A – 21 en S/E El Salvador mediante la modificación del parámetro “restraint” para evitar el disparo del sistema de 110kV. En ningún otro caso se ha propuesto modificación de los ajustes actuales. El nuevo ajuste propuesto se ha verificado con la realización de fallas a 5% de S/E Diego de Almagro en las líneas a Tal Tal y El Salado. En todos los casos estudiados, las protecciones de las propias líneas disparan primero. Para las fallas realizadas en circuito 1 de la línea 110kV Diego de Almagro – Potrerillos al 5% y al 95% de Potrerillos con alta impedancia de puesta a tierra, la conexión de la nueva instalación fotovoltaica provoca un retraso en la actuación de la protección T60-51 del paño JT3. En algunos casos este retraso al conectar la nueva instalación fotovoltaica causa que la protección no emita disparo, puesto que sin la nueva instalación los tiempos de despeje son elevados (alrededor de 2 s). En la gran mayoría de los casos analizados no se producen influencias en la coordinación de las protecciones debido a la conexión de la nueva instalación fotovoltaica. En aquellos casos en los que ocurre algún tipo de influencia, se trata de fallas de alta impedancia (50 Ohm) en la subestación Diego de Almagro. Transelec solicita no estudiar las fallas con impedancia de falla de 50 Ohm en la línea que une la S/E Diego de Almagro con la S/E El Salvador, dado que no se considera que sean fallas que puedan ocurrir y las protecciones no se encuentran ajustadas para operar ante ellas. La propuesta inicial del esquema de protecciones de la planta considera las siguientes funciones de protección en el lado de 110kV del transformador principal de potencia: 

21 Protección de distancia



50/51 Protecciones contra sobre-corriente y sobre-carga.



81 Protección de frecuencia (máxima y mínima).



27 Protección de mínima tensión.



59 Protección de máxima tensión.



87T Protección diferencial del transformador de 110/23kV, 72MVA.

Para mayor información consultar el diagrama unifilar “SPO-001-ELE-PL-001-D” incluido en los anexos de este estudio [ANEXO 1].

112 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

Después de realizados los estudios de protecciones y cortocircuito la nueva propuesta de protecciones es la siguiente:

Tabla 9

Con las funciones siguientes: 

50/51 Protecciones contra sobre-corriente y sobre-carga.



81 Protección de frecuencia (máxima y mínima).



27 Protección de mínima tensión.



59 Protección de máxima tensión.



87T Protección diferencial del transformador de alta.

La protección 21 ha sido omitida de la propuesta final ya que no es sensible a los cortocircuitos en ningún punto de la red. En el documento “REP-ELSALVADOR-SCH v0”, en el párrafo 5.3.1 Comparación, se muestra la tabla siguiente:

Tabla 10

Como se aprecia en la tabla, el aporte de la planta fotovoltaica al cortocircuito trifásico es de 320A (0.32kA) lo cual quiere decir un bajo aporte a cortocircuitos externos por parte de la planta fotovoltaica. Para una mejor comprensión de la decisión de eliminar la protección 21 de la subestación de la planta Fotovoltaica (ST-PV) se muestran los siguientes esquemas: La figura siguiente muestra un cortocircuito en el punto C-1 (punto próximo al Tap-off en el tramo de línea entre el Tap-off y la Subestación Salvador); la contribución al cortocircuito desde los elementos cercanos es la siguiente:

113 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones



Aporte a la corriente de cortocircuito desde ST-Salvador: 1394A



Aporte a la corriente de cortocircuito desde ST Diego de Almagro: 2785A



Aporte al cortocircuito desde la ST-PFV(subestación de la planta fotovoltaica ): 320A

Figura 6 La figura siguiente muestra un cortocircuito en el punto C-2 (punto próximo al Tap-off en el tramo de línea entre el Tap-off y la Subestación Diego de Almagro); la contribución al cortocircuito desde los elementos cercanos es la siguiente:

114 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

Figura 7 

Aporte a la corriente de cortocircuito desde ST-Salvador: 1394A



Aporte a la corriente de cortocircuito desde ST Diego de Almagro: 2785A



Aporte al cortocircuito desde la ST-PFV(subestación de la planta fotovoltaica ): 320A

En las figuras previas se muestra como ante cortocircuitos aguas arriba del interruptor principal de la ST-PFV, el transformador de corriente asociado a este interruptor (CT-PV) sólo ve la contribución al cortocircuito de los generadores de la planta fotovoltaica, es decir, una corriente de 320A primarios. Este valor de corriente es del orden de la corriente de carga por lo que la protección 21 no es sensible a estas fallas. Igualmente las protecciones de sobrecorriente y cortocircuito 50/51 tampoco serían sensibles a estas fallas por lo que ante fallas aguas arriba del interruptor principal de la subestación las protecciones de corriente no son adecuadas. En caso de falla en el bushing de 110kV del transformador principal, TR1, o fallas internas en el bus de 23kV las protecciones 21 y 50/51 detectarían la corriente de falla que circularía a través del CT-PV y serían sensibles a las fallas. En este escenario de falla, la protección de distancia (21) es innecesaria porque la protección 50/51 y la protección 87T detectarían también la falla, enviando la orden de disparo al interruptor (Figura siguiente). Los resultados de esta falla (monofásica y trifásica sin impedancia de falla) pueden encontrarse en la página 108, capítulo 4.10.

115 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

Figura 8 Propuesta de protección con Relé de Tensión (27): Teniendo en cuenta que las protecciones de sobreintensidad de la subestación sólo son sensibles ante fallas aguas abajo del transformador de corriente (fallas internas o en el bushing del transformador), se propone un esquema de protección basado en un relé de mínima tensión (27) que dispararía en caso de fallas en la línea Salvador-Diego de Almagro a la que está conectada la planta fotovoltaica. Este relé también sería sensible ante fallas remotas siempre que estas fallas provoquen caídas de tensión por debajo de la tensión de ajuste. El ajuste en tiempo debe ser estudiado para que el disparo de esta protección esté coordinado con los interruptores de cabecera de las subestaciones cercanas (Salvador y Diego de Almagro). En estos momentos los disparos de estas subestaciones son prácticamente instantáneos. Teniendo en cuenta que el aporte de la planta a un corto externo es prácticamente despreciable recomendamos un ajuste en tiempo del disparo de la protección 27 tal y como lo recoge la Norma Técnica de seguridad y Calidad de Servicio:

116 Planta Fotovoltaica El Salvador

Estudio de Protecciones

De forma tal que durante el evento de cortocircuito la planta contribuya a mantener las tensiones del sistema. Se ha realizado una simulación dinámica de un evento de cortocircuito para verificar el disparo de la protección de mínima tensión: -

Evento: Cortocircuito trifásico

-

Localización: Línea PV El Salvador a Tap-off a 5% del Tap-off

-

Duración del evento: Permanente

Los resultados se muestran en las figuras siguientes, donde se puede observar la actuación correcta de la protección.

117 Planta Fotovoltaica El Salvador

DIgSILENT

Estudio de Protecciones

80.00

60.00

40.00

20.00

0.00

-20.00 -0.100

0.064 0.228 PV-27\27 (U