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EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL SUMINISTRO ELÉCTRICO DE UNA PLANTA INDUSTRIAL.

Sesión Técnica N°5. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL SUMINISTRO ELÉCTRICO DE UNA PLANTA INDUSTRIAL. MODELO Y SIMULACIÓN DINÁMICA ANTE FALLAS EN LA RED DE ALIMENTACIÓN. M. B. Barbieri (*) – C. E. Biteznik (*) – M. C. Beroqui (*) – P. L. Arnera (*) – J. Albarrazin (**).

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EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL SUMINISTRO ELÉCTRICO DE UNA PLANTA INDUSTRIAL.

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  1. Sesión Técnica N°5 EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL SUMINISTRO ELÉCTRICO DE UNA PLANTA INDUSTRIAL. MODELO Y SIMULACIÓN DINÁMICA ANTE FALLAS EN LA RED DE ALIMENTACIÓN. M. B. Barbieri (*) – C. E. Biteznik (*) – M. C. Beroqui (*) – P. L. Arnera (*) – J. Albarrazin(**) (*) Instituto de Investigación Tecnológico en Redes y Equipos Eléctricos – Facultad de Ingeniería – UNLP (www.iitree-unlp.org.ar) (**) YPF S.A. 28 de Septiembre 2010

  2. Introducción Riesgos para las personas Los huecos de tensión y los micro-cortes en plantas industriales de refinado Fuerte Impacto Ambiental Importantes pérdidas económicas Análisis de eventos Registros oscilográficos Búsqueda de soluciones Y formas de mitigación

  3. Análisis de la información Datos de la Planta Consumo promedio 42 MW

  4. Análisis de la información Análisis de los registros • Período: Enero 2006 – Octubre 2009 (46 meses) • Registros oscilográficos + reportes internos y/o de la distribuidora • 42 evento en total (internos + externos) • Cálculo de componentes simétricas

  5. Tratamiento estadístico Histograma de frecuencia de caídas de tensión • Eventos Totales 42. • Fallas externas 31. • 12 monofásicas (39%): duración de 75 a 260 ms y potencia cortada desde 3,2 hasta 9 MW. • 14 bifásicas (45%): duración de 75 a 660 ms y potencia cortada desde 0 a 10,5 MW. • 5 trifásicas (16%): 3 con duración de 75 ms a 1,5 s y potencia cortada desde 0 a 3,5 MWy 2 con colapso total de la planta.

  6. Mitigación • Resulta imposible minimizar los tiempos de actuación de las protecciones en 132kV. • El control de tensión por parte del generador no es efectivo. • Para la disminución del impacto en la planta las medidas a tomar deben ser internas a la misma (drivers y comandos). • Ante fallas severas en el sistema externo, existe un sistema de formación de isla (planta + generador). • Un sistema de deslastre de carga debe garantizar la reaceleración de cargas prioritarias y su continuidad en el servicio en situación de isla. • El sistema de deslastre también debe actuar en distintos nodos de la planta en casos de fallas sin formación de isla.

  7. Modelo de la planta y simulación de fallas • Para poder analizar el impacto de las fallas sobre la planta es necesario contar con un modelo dinámico de la misma. • La simulación de fallas en la red permite identificar situaciones críticas. • Los resultados de las simulaciones permitirán programar el sistema de deslastre y reconexión de carga para más de 50 subestaciones y más de 2000 motores.

  8. Modelo de la planta y simulación de fallas Datos de la red externa Registros de eventos Datos de la planta: Estructura, cargas (tipos), ubicación, etc. Construcción del Modelo electromecánico Validación Estudios Específicos Datos del generador y sus controles asociados

  9. Modelo de la planta y simulación de fallas Falla Trifásica externa y posterior pasaje a isla Registro y Simulación Tensión 132kV

  10. Modelo de la planta y simulación de fallas Falla Trifásica externa y posterior pasaje a isla Registro y Simulación Corrientes en 132kV

  11. Modelo de la planta y simulación de fallas Falla Trifásica interna Registro y Simulación Tensión 33kV

  12. Modelo de la planta y simulación de fallas Falla Trifásica interna Registro y Simulación Corrientes en 33kV

  13. Conclusiones • La disponibilidad de registros de eventos y su análisis es fundamental para la evaluación de la calidad del suministro. • Se ha determinado que para mitigar los efectos de los huecos de tensión, las medidas a adoptar deben ser internas a la planta. • Disponer de un modelo dinámico confiable permite evaluar el comportamiento de la planta y planificar un sistema de deslastre de carga para poder realizar el rearranque y reaceleración controlado de motores. • El seguimiento y evaluación de las fallas es una metodología muy efectiva para detectar problemas y evaluar la efectividad de las medidas preventivas adoptadas.

  14. Referencias [1] C. E. Biteznik, M. B. Barbieri, P. L. Arnera, M. C. Beroqui, J. Albarrazín. “ Análisis de la calidad del suministro eléctrico de un planta industrial”. XIII ERIAC – CIGRE. Puerto Iguazú, Mayo 2009. [2] IEC. “ElectromagneticCompatibility (EMC). Part 2: Envirommentforlow-frequencyconducteddisturbances and in publicpowersupplysustems” IEC 61000-2-1. TechnicalReport (1990). [3] IEEE. “IEEE RecommendedPracticeforMonitoring Electric Power Quality”. IEEE Std 1159-1995.

  15. Gracias por su Atención

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