Análisis Costo-Riesgo-Beneficio de un arreglo de Subestación de Enlace L. E. Matías Pérez Instituto de Investigaciones Eléctricas, División de Sistemas Eléctricos Gerencia de Transmisión y Distribución, Calle Reforma 113, Cuernavaca Mor., México

Contenido Antecedentes Arreglo de la SE de enlace Escenarios del análisis de confiabilidad Resultados del análisis de confiabilidad Análisis del costo-riego-beneficio Conclusiones y recomendaciones

Antecedentes  La SE de enlace de la empesa industrial con la empresa pública de servicio eléctrico, permite contar con el respaldo de energía para abastecer los procesos de producción de la planta en caso de alguna contingencia en su sistema de generación.  Arreglo tipo barra principal  Exporta energía eléctrica dentro de la modalidad de porteo.  Se recolectaron datos en sitio y los proporcionados por el departamento de operación de la industria.  La red eléctrica de la industria utiliza en media tensión el nivel de KV. En la subestación de enlace la tensión se eleva a 115 kV para interconectarse con el sistema de la empresa suministradora

Arreglo de la SE de enlace Red pública Fig. 1 Diagrama unifilar de la SE de enlace

Elementos de la SE de enlace Tabla 1: Índices de confiabilidad de la SE de enlace.

Escenarios del análisis de confiabilidad 1.Se realizo una simulación considerando datos ideales de la literatura (Gold book). (ESCENARIO 1 – SIMULACION 1) 2.Se analizó el arreglo de la SE de enlace en las condiciones que actualmente opera, considerando la información histórica recolectada en campo. (ESCENARIO 1 – SIMULACION 2) 3.Se analizó el arreglo de “subestación tipo H” que se propone considerando la misma fuente de suministro de energía de la red pública. (ESCENARIO 2 – SIMULACION 3) 4.Se analizó el arreglo de “subestación tipo H” que se propone considerando dos fuentes de suministro de potencia de la red pública mediante un sistema en anillo. (ESCENARIO 3 – SIMULACION 4)

Resultados del análisis de confiabilidad Número de salidas por año del sistema (SAIFI) Horas por año de interrupción (SAIDI) Índice promedio de indisponibilidad del suministro de energía eléctrica (ASUI) Índice promedio de disponibilidad del suministro de energía eléctrica (ASAI) Horas por año de interrupciones. Grafica 1

Análisis de costos Con base en los resultados del análisis de confiabilidad obtenidos para los arreglos de la SE de enlace, se utilizó una técnica de análisis denominada “Capas de protección” para obtener el nivel de riesgo con base en el costo de la alternativa analizada. Tabla 3: Grado de confiabilidad de cada arreglo de subestación Tabla 4: Costos de equipamiento

Costos por arreglo de subestación Tabla 5: Costos por arreglos de subestación

Figura 2: Matriz de riesgo de la SE de enlace Matriz de riesgo

La mayor frecuencia de salidas por año de la subestación de enlace se tiene con el arreglo actual. En estas condiciones se pierde la generación propia y no se dispone en ese momento del respaldo de la fuente de potencia de la red pública, se tendrá una pérdida diaria por paro de la producción de $ 47´676, millones de pesos. En la matriz de riesgo se ubicaría en el nivel III con alto grado de severidad y la mayor frecuencia de ocurrencias. En este escenario se presentarían 4.56 salidas por año de la subestación de enlace con tiempo de hrs. La menor frecuencia de salidas por año de la subestación de enlace se tiene con el arreglo tipo “H” y las dos fuente de suministro de potencia: En este escenario solamente se tendrían 2.50 salidas por año con un tiempo de interrupción de 9.17 hrs. Referido a la matriz de riesgo se tendría una disminución considerable de frecuencia de salidas de la subestación de enlace y menor grado de severidad en la pérdida de la producción. Este sería el caso del nivel I en el cual se permiten una menor cantidad de acciones que ponen en riesgo la operación de la subestación de enlace. Análisis costo-riesgo-beneficio

Figura 4: Curva representativa del Análisis-costo-riego-beneficio

Conclusiones y recomendaciones Es común que las organizaciones desarrollen su propia matriz de riesgos, pues no existe una matriz única que aplique de manera obligatoria a todas. El escenario 3 disminuye considerablemente el riesgo de perder el suministro de potencia en la subestación de enlace. El costo de la implementación de este escenario es de $ 32´268, millones de pesos El costo por la pérdida de la energía eléctrica es de $80´374, millones de pesos. Un análisis más detallado de la operación de esta industria debe contemplar todos los componentes que forman el sistema de generación propietario y de todos aquellos elementos que puedan originar la suspensión del suministro de potencia de la generación propia

Preguntas ? Fin