Desconexión y Conexión de CCVTs Aplicando Metodología de Trabajos con Tensión

1. Desconexión y Conexión de CCVTs Aplicando Metodología de Trabajos con Tensión V CITTES 2011 CIER – CACIER Salta, Argentina – 30 de agosto al 2 de septiembre de 2011 William Santana Iván Sanín whsantana@isa.com.co iasanin@isa.com.co

2. CONTENIDO • Trabajos con Tensión en ISA • Secuencia de análisis de procedimientos de TcT • Desconexión y Conexión de CCVTs • Aspectos centrales del estudio • Principales resultados del modelo • Aplicación en CCVTs de Barra • Aplicación en CCVTs de Bahía de Línea • Conclusiones y Recomendaciones

3. INFORMACIÓN GENERAL DEL GRUPO ISA A través de sus negocios, ISA y sus empresas filiales desarrollan importantes proyectos de infraestructura lineal TELECOMMUNICATIONS TRANSPORT ROAD CONCESSIONS ELECTRIC ENERGY TRANSPORT MARKETS OPERATION AND ADMINISTRATION CONSTRUCTION OF INFRASTRUCTURE PROJECTS.

4. INFORMACIÓN GENERAL DEL GRUPO ISA

5. Desconexión y Conexión de CCVTs Aplicando Metodología de Trabajos con Tensión Secuencia de Análisis de Procedimientos de TcT

6. Trabajos con Tensión en ISA¿Por qué aplicamos TcT en ISA? • Buscamos el bienestar de nuestros usuarios • Compromiso Social • Continuidad en el suministro de potencia • Alto grado de calidad en el servicio • Reducción de los tiempos de desconexión • Directriz gubernamental • CREG – 011 • Minimiza desconexiones anuales • Amplia la clasificación de unidades constructivas a regular

7. Trabajos con Tensión en ISA¿Qué buscamos? Continuidad en el servicio eléctrico Compromiso Social & Regulación Eléctrica Reducción Tiempos de Mantenimiento Ampliar aplicación de TcT Actividades de Mantenimiento Mantenimiento preventivo y correctivo Renovación de equipos y subestaciones Desarrollar Nuevos Procedimientos TcT

8. Trabajos con Tensión en ISASecuencia de análisis para procedimientos TcT Nuevo procedimiento TcT • Estudios Mecánicos • Cargas dinámicas y estáticas • Características de Equipos • Estudios Eléctricos • Análisis Transitorio • Requerimientos Operativos • Análisis de Riesgo • Personas, Equipos, Medio Ambiente, MAD, EPP Escenario de Riesgo • Control de Riesgos • Mecanismos de control • Análisis OHS ENTRENAMIENTO Personal Certificado Revisión de Procedimiento Normalización de Procedimiento

9. Trabajos con Tensión en ISAPrincipales aspectos del estudio • Modelo de Arco Eléctrico • Implementación en ATPDraw • Modelo eléctrico de CCVT’s en ATPDraw • Característica de excitación • Respuesta en frecuencia • Impacto en el sistema de protecciones • Consecuencias de la desenergización

10. Trabajos con Tensión en ISAPrincipales resultados del modelo • Respuesta Transitoria - CCVT • Simulación - ATPDraw • V = Vp (Máximo transitorio) • Devanado secundario sin carga • Predice • Comportamiento Ic • Estado transitorio – CCVT • Longitud de arco eléctrico

11. Estudio eléctrico en PT de cuerpo capacitivo • Desconexión del CCVT con TcTFenómeno transitorio de alta frecuencia • Modelo de arco eléctrico en aire (Nakamichi) • Desarrolló de modelo en ATP (2008) • Modelo de PT Capacitivo en ATP (Vermeulen) • Desarrolló de modelo en ATP (2009) • Característica de excitación y curva de respuesta en frecuencia (ABB CPA 245) • Acople del modelo de arco + fuente + bajante + modelo PT • Se simula asumiendo condición envolvente V=0 Ic=max / V=maxIc=0 • Desconexión Fase A

12. Estudio eléctrico en PT de cuerpo capacitivo Modelo de Alta Frecuencia del CCVT en ATP

13. Estudio eléctrico en PT de cuerpo capacitivo Circuito de Simulación para la Desconexión del CCVT aplicando TcT

14. Estudio eléctrico en PT de cuerpo capacitivo Corriente capacitiva máxima de 500 mA (en 12 ms y oscilaciones de 0.14ms). En Secundario del CCVT, el Voltaje aumenta 4%, de 66V a 70 V en las fases b y c que no se desconectan. En C2, el Voltaje no cambia en fb y fc. La fa trata de mantenerse en el valor de pico aproximadamente por 10ms. No hay Sobre V en el secundario TcT Desconexión PT

15. Estudio eléctrico en PT de cuerpo capacitivo Condición crítica: CCVT está descargado y entra a potencial en el momento en que la onda de voltaje pasa por su valor máximo (se comporta como un corto circuito para la red, solo en el instante de conexión). El retorno al estado estable, se realiza oscilando a alta frecuencia alrededor de la onda de alimentación. Estas oscilaciones se amortiguan rápidamente debido a la presencia de elementos disipadores de energía en la red y no tienen consecuencias perjudiciales para los elementos que se encuentran en ella, tampoco para el sistema de protecciones. Ic debido al dv/dt.? La I ocurre en 16 ms cuando V max . I= 1 kA (8 us) TcTConexión PT

16. Estudio eléctrico en PT de cuerpo capacitivo • ESQUEMA DE PROTECCIONES • Se evalúa el impacto de la desconexión del PT en el sistema de protecciones • Desconexión PT de Barra: Se pierde el sincronismo (Recierres 3off), verificación contadores de energía. • Desconexión PT de Línea: Se pierde señal de V y puede generar disparo. • Desconexión PT ATR: Se pierde la función de sobre V

17. Estudio mecánico orientado a la desconexión y conexión del CCVT • La manipulación de la conexión de alta tensión en los CCVT transmite vibraciones al punto de anclaje en el pórtico y equipos adjuntos, que pueden originar la falla mecánica de los herrajes. • Al descender los cables de conexión, se genera un par de torsión sobre el conector de alta tensión, lo que puede producir rotura mecánica y salida de operación.

18. Control de Riesgo – Desconexión y conexión de PT

19. Desconexión y Conexión de CCVTsAplicación en Barras • Subestación: San Bernardino 230kV • Octubre 2010 • Objetivo: • Realizar pruebas de diagnóstico a los CCVTs de Barra 1 sin desenergizar la S/E • Beneficios de su ejecución con TcT • Evitó la desconexión de 10% del territorio Colombiano • Garantizó la continuidad del suministro internacional hacia el Ecuador

20. Desconexión y Conexión de CCVTsAplicación en Barras • Grupo ejecutor: 7 Ejecutores • Técnica Utilizada: Potencial • Sistema de Izaje: Andamio Dieléctrico • Seguridad Operativa - Ajustes • Bancos de Compensación paralela en modo manual • Recierres deshabilitados • Protocolo de conexión y desconexión del sistema de control (CCVTs, contadores P-Q)

21. Desconexión y Conexión de CCVTsAplicación en Barras • Vista General Subestación San Bernardino • CCVTs de Barra Principal

22. Desconexión y Conexión de CCVTsAplicación en Barras • Arco Eléctrico durante la desconexión • Arco Eléctrico durante la reconexión

23. Desconexión y Conexión de CCVTsAplicación en Bahía de Línea • Subestación: Caño-Limón 230kV • Enero 2011 • Objetivo: • Cambio del CCVT de la fase A sin desenergizar la subestación • Beneficios de su ejecución con TcT • Garantizó la continuidad del suministro en el Oriente Colombiano • Evitó la desconexión de la segunda petrolera mas grande en Colombia

24. Desconexión y Conexión de CCVTsAplicación en Bahía de Línea • Grupo ejecutor: 8 Ejecutores • Técnica Utilizada: Potencial • Sistemas de Izaje: • Andamio Dieléctrico • Escalera Dieléctrica • Grúa con extensión dieléctrica • Seguridad Operativa - Ajustes • Implementación de nuevo grupo de ajustes para los relés de protección • Protocolo de desconexión y reconexión de los sistemas de control

25. Desconexión y Conexión de CCVTsAplicación en Bahía de Línea • CCVT Caño-Limón 230kV • Arco Eléctrico durante la desconexión

26. Desconexión y Conexión de CCVTsAplicación en Bahía de Línea • Modificación de conexiones PQ, CCVT, TC • Instalación del nuevo CCVT utilizando grúa - Aterrizada

27. Conclusiones y Recomendaciones • Los estudios eléctricos y mecánicos asociados al desarrollo de nuevos procedimientos de TcT, permiten identificar de forma clara los riesgos existentes en la actividad y su nivel de impacto. Así mismo, son la base para el desarrollo de nuevos mecanismos de control de riesgo que complementan el panorama factores de riesgo PFR del grupo de TcT de ISA. • El análisis realizado con los estudios eléctricos y mecánicos permite concluir que el proceso de desconexión y conexión de CCVTs, aplicando metodología TcT, no afectaron el estado, funcionamiento y niveles de aislamiento de los equipos intervenidos. • El fenómeno de arco eléctrico está presente durante el proceso de conexión y desconexión de CCVTs. Sin embargo, a partir de los estudios realizados se concluye que el nivel de riesgo asociado al mismo no compromete la seguridad del personal ejecutor, del equipo ni del sistema.