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Optimización de la Arquitectura Topológica de Estaciones Transformadoras 132/33/13,2 kV Ing. Marcelo Cassin Ing. Marcelo Cassin AREA OPERACIONES – EPE.

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1 Optimización de la Arquitectura Topológica de Estaciones Transformadoras 132/33/13,2 kV Ing. Marcelo Cassin Ing. Marcelo Cassin AREA OPERACIONES – EPE SF Congreso Internacional de Distribución Eléctrica Buenos Aires, Argentina 27 al 29 de Septiembre de 2010 Ing. Miguel Diamante Téc. Jorge Sanfelippo Ing. Roberto Bosio Ing. Estanislao Vallet Ing. Pablo Calicchio

2 Configuración de EETT 132/33/13,2 kV Diapositiva 1 Presentación del problema Presentación del problema Análisis Análisis Aplicaciones y conclusiones Aplicaciones y conclusiones

3 Diapositiva 2 Necesidad de definir las características topológicas de la ET Necesidad de definir las características topológicas de la ET Visión de Ingeniería, de Mantenimiento, de Operaciones, de Protecciones, etc. Visión de Ingeniería, de Mantenimiento, de Operaciones, de Protecciones, etc. Presupuesto Presupuesto Política empresaria. Confiabilidad, seguridad, flexibilidad operativa, amplicaciones, etc. Política empresaria. Confiabilidad, seguridad, flexibilidad operativa, amplicaciones, etc. Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

4 Diapositiva 3 Objetivo del análisis Identificar las visiones de todos los sectores de la empresa que participan en la definición primaria del proyecto. Identificar las visiones de todos los sectores de la empresa que participan en la definición primaria del proyecto. Definir mecanismos de ponderación de los requerimientos particulares de cada uno. Elaborar matriz de evaluación del proyecto de la ET. Elaborar matriz de evaluación del proyecto de la ET. Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

5 Diapositiva 4 Presentación del problema Presentación del problema Análisis Análisis Aplicaciones y conclusiones Aplicaciones y conclusiones

6 Diapoitiva 5 Hipótesis del análisis y definiciones previas En AT: más de dos LATs => DJB (doble juego de barras con acoplamiento transversal a través de campo completo con interruptor). En AT: más de dos LATs => DJB (doble juego de barras con acoplamiento transversal a través de campo completo con interruptor). Más de dos TFs: DJB en AT y MT. Más de dos TFs: DJB en AT y MT. En condiciones normales de operación los TFs no operarán en paralelo. En condiciones normales de operación los TFs no operarán en paralelo. Previsión GD en MT => DJB en MT. Previsión GD en MT => DJB en MT. Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

7 Diapositiva 6 Esquema DJB y SJB Configuración de EETT 132/33/13,2 kV AT MT

8 Diapositiva 7 Hipótesis del análisis y definiciones previas ET con dos campos de líneas de AT y dos campos de transformación => análisis de requerimientos, evaluación y aplicación de matríz. ET con dos campos de líneas de AT y dos campos de transformación => análisis de requerimientos, evaluación y aplicación de matríz. Información estadística Información estadística Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

9 Diapositiva 8 Análisis de la información Características de desempeño diferenciadas que presentan los sistemas de alta y media tensión. Características de desempeño diferenciadas que presentan los sistemas de alta y media tensión. Definición de indicadores en base a registros de fallas de los últimos cinco años. Definición de indicadores en base a registros de fallas de los últimos cinco años. Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

10 Diapositiva 9 SJB vs. DJB. Cantidad de Equipamiento y Número de Fallas en AT y MT. En AT En AT K AT = N°Fallas DJB AT / N°Fallas SJB AT = 1,7 K AT : relación entre el número total de fallas en AT entre sistemas con DJB y SJB. En MT En MT K MT = N°Fallas DJB MT / N°Fallas SJB MT = 1,3 K MT : relación entre el número total de fallas en MT entre sistemas con DJB y SJB. Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

11 Diapositiva 10 Relación entre el N° total de fallas en MT respecto de AT Relación entre el N° total de fallas en MT respecto de AT K TT = N°Fallas MT/N°Fallas AT = 2 Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

12 Diapositiva 11 SJB vs. DJB. Tiempo Promedio de Reposición ante fallas (igual muestreo de EETT) SJB vs. DJB. Tiempo Promedio de Reposición ante fallas (igual muestreo de EETT) T repos. SJB = 4 horas T repos. DJB = 0,5 horas Donde: T repos. SJB: tiempo promedio de reposición del servicio en sistemas SJB. T repos. DJB: tiempo promedio de reposición del servicio en sistemas DJB. Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

13 Diapositiva 12 SJB vs. DJB. Energía No Suministrada ante fallas. SJB vs. DJB. Energía No Suministrada ante fallas. ENS SJB = P. de corte. Trepos. SJB. N°Fallas SJB ENS DJB = P. de corte. Trepos. DJB. N°Fallas DJB en AT: en AT: ENS SJB / ENS DJB = (4hs/0,5hs). (1/1,7) = 4,7 en MT en MT ENS SJB / ENS DJB = (4hs/0,5hs). (1/1,3) = 6,15 Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

14 Diapositiva 13 Probabilidad de Falla en Equipamiento Probabilidad de Falla en Equipamiento Probabilidad de ocurrencia de falla exclusivamente en barras en AT en AT Prob. de fallas en barras totales en ET: 5% en MT en MT Prob. de fallas en barras totales en ET: 30% Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

15 Diapositiva 14 SJB vs. DJB. Costos asociados a espacio físico de emplazamiento y equipamiento SJB vs. DJB. Costos asociados a espacio físico de emplazamiento y equipamiento Para EETT con sistemas de DJB se tiene la misma cantidad de interruptores pero se duplica la cantidad de seccionadores de barra. Para EETT con sistemas de DJB se tiene la misma cantidad de interruptores pero se duplica la cantidad de seccionadores de barra. DJB vs. SJB => aumento promedio del orden del 15% por cada campo. DJB vs. SJB => aumento promedio del orden del 15% por cada campo. DJB vs. SJB => 30% más de superficie DJB vs. SJB => 30% más de superficie Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

16 Diapositiva 15 SJB vs. DJB. Afectación del Servicio ante Fallas. Penalidades económicas por indisponibilidades. SJB vs. DJB. Afectación del Servicio ante Fallas. Penalidades económicas por indisponibilidades. En AT / Sistemas Radiales vs. Sistemas Anillados Configuración de EETT 132/33/13,2 kV Radial Anillado

17 Diapositiva 16 Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

18 Diapositiva 17 SJB vs. DJB. Afectación del Servicio ante Fallas. Penalidades económicas por indisponibilidades. SJB vs. DJB. Afectación del Servicio ante Fallas. Penalidades económicas por indisponibilidades. En MT / Sistemas Radiales vs. Sistemas Anillados Redistribución de cargas Redistribución de cargas Control de tensión diferenciado Control de tensión diferenciado Calidad de servicio y producto Calidad de servicio y producto Detección preventiva de puntos calientes sin indisponibilidad posterior para reparación Detección preventiva de puntos calientes sin indisponibilidad posterior para reparación Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

19 Diapositiva 18 Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

20 Diapositiva 19 Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

21 Diapositiva 20 SJB vs. DJB. Planes de Mantenimiento SJB vs. DJB. Planes de Mantenimiento Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

22 Diapositiva 21 SJB vs. DJB. Requerimientos y Limitaciones. SJB vs. DJB. Requerimientos y Limitaciones. a. N° de campos en AT en sistema radial b. N° de campos en AT en sistema anillado c. N° de transformadores de potencia AT/MT d. N° de salidas de MT e. Existencia de capacidad de transferencia de carga a través de la red de MT. f. Servicio de MT con consignas de tensión diferenciadas por cargas. Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

23 Diapositiva 22 SJB vs. DJB. Requerimientos y Limitaciones. SJB vs. DJB. Requerimientos y Limitaciones. g. Existencia de transformadores AT/MT de terceros con proceso continuo de producción. h. Ubicación urbana i. Ubicación semirural j. Ubicación rural k. Perspectiva futura de ampliación l. Perspectiva de incorporación de generación distribuida Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

24 Diapositiva 23 SJB vs. DJB. Requerimientos y Limitaciones. SJB vs. DJB. Requerimientos y Limitaciones. m. Disponibilidad suficiente de espacio físico n. Impacto social frente a cortes o. Posibilidad de desarrollo en etapas p. Disponibilidad de financiamiento q. Necesidad de flexibilidad operativa (ubicación eléctrica respecto de puntos de interconexión). r. Existencia de factores externos a la instalación que potencian necesidad de mantenimiento preventivo (polución, contaminación, etc) Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

25 Diapositiva 24 Presentación del problema Presentación del problema Análisis Análisis Aplicaciones y conclusiones Aplicaciones y conclusiones

26 Diapositiva 25 SJB vs. DJB. Valoración de requerimientos Los sobrecostos por mayor cantidad de equipos en DJB => incrementan aproximadamente un 15% el valor del campo en AT. Los sobrecostos por mayor cantidad de equipos en DJB => incrementan aproximadamente un 15% el valor del campo en AT. A pesar de que el esquema con DJB incrementa en un 100% la cantidad de seccionadores de barra respecto del SJB, vemos que, en promedio para AT y MT, el incremento en la tasa de fallas alcanza el 50%. A pesar de que el esquema con DJB incrementa en un 100% la cantidad de seccionadores de barra respecto del SJB, vemos que, en promedio para AT y MT, el incremento en la tasa de fallas alcanza el 50%. Perjuicios económicos ya que ENS SJB 5 ENS DJB Perjuicios económicos ya que ENS SJB 5 ENS DJB Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

27 Diapositiva 26 SJB vs. DJB. Valoración de requerimientos DJB en promedio para AT y MT en 8 veces los tiempos de reposición. DJB en promedio para AT y MT en 8 veces los tiempos de reposición. Eficiencia Mantenimiento Preventivo Eficiencia Mantenimiento Preventivo EMP = Costo MP / Costo MP + Costo MC Mejor calidad de producto (flicker y nivel de tensión) Mejor calidad de producto (flicker y nivel de tensión) Imágen empresaria Imágen empresaria Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

28 Diapositiva 27 SJB vs. DJB. Valoración de requerimientos La percepción social respecto de la prestación del servicio, esta directamente influenciada por la calidad del mismo. La percepción social respecto de la prestación del servicio, esta directamente influenciada por la calidad del mismo. Es natural que la demanda esté dispuesta a pagar más cuanto mayor sea la eficiencia del servicio. Es natural que la demanda esté dispuesta a pagar más cuanto mayor sea la eficiencia del servicio. Por el contrario mayor será el rechazo u oposición a incrementos tarifarios cuando la calidad está degradada o muy por debajo de los estándares internacionales. Por el contrario mayor será el rechazo u oposición a incrementos tarifarios cuando la calidad está degradada o muy por debajo de los estándares internacionales. Configuración de EETT 132/33/13,2 kV

29 Diapositiva 28 SJB vs. DJB. Matriz de Ponderación de Requerimientos y Limitaciones. SJB vs. DJB. Matriz de Ponderación de Requerimientos y Limitaciones. Configuración de EETT 132/33/13,2 kV ITEMSJBDJB ATMTATMT a. b. c... TOTAL

30 Muchas Gracias Diapositiva 29 Configuración de EETT 132/33/13,2 kV


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