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Estudio de Interconexión de Agrolmos con el Sistema Eléctrico Interconectado (SEIN) Expediente Técnico Estudio de Pre Operatividad Volumen I – Resumen Ejecutivo
Revisión: B Fecha: Agosto 2016
ESTUDIO DE INTERCONEXIÓN DE AGROLMOS CON EL SISTEMA ELÉCTRICO INTERCONECTADO (SEIN) EXPEDIENTE TÉCNICO N° 9-641-5-004-B ESTUDIO DE PRE OPERATIVIDAD INDICE GENERAL
VOLUMEN I
:
RESUMEN EJECUTIVO
VOLUMEN II
:
CARACTERISTICAS TÉCNICAS DE LA CENTRAL
VOLUMEN III :
INGENIERIA DEL PROYECTO
VOLUMEN IV :
ESTUDIOS ELÉCTRICOS DEL PROYECTO
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ESTUDIO DE INTERCONEXIÓN DE AGROLMOS CON EL SISTEMA ELÉCTRICO INTERCONECTADO (SEIN)
EXPEDIENTE TÉCNICO
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ESTUDIO DE PRE OPERATIVIDAD
VOLUMEN I
RESUMEN EJECUTIVO
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ESTUDIO DE PRE OPERATIVIDAD VOLUMEN I RESUMEN EJECUTIVO INDICE CONTENIDO 1
GENERALIDADES ....................................................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 1.4
2
Antecedentes ...................................................................................................... 1 Ubicación............................................................................................................. 1 Puesta en Operación Comercial.......................................................................... 2 Características Eléctricas Generales .................................................................. 3 1.4.1 Niveles de Aislamiento............................................................................. 3 1.4.2 Niveles de Cortocircuito ........................................................................... 3 1.4.3 Niveles de Tensión .................................................................................. 3
RESUMEN DE CARACTERISTICAS TECNICAS DE LA CENTRAL ........................... 4 2.1 2.2 2.3
3
Pág.
Caldera de la Unidad........................................................................................... 4 La Turbina ........................................................................................................... 4 Generador ........................................................................................................... 5
RESUMEN DE LA INGENIERIA DEL PROYECTO ..................................................... 5 3.1
Descripción de las Instalaciones ......................................................................... 5 3.1.1 Subestación Agrolmos 22.9/13.8 kV ........................................................ 5 3.1.2 Líneas de Transmisión............................................................................. 6
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ESTUDIO DE PRE OPERATIVIDAD VOLUMEN I RESUMEN EJECUTIVO 1. 1.1
GENERALIDADES Antecedentes
La empresa AGROLMOS S.A. ha contratado los servicios de Proyectos Especiales Pacifico S.A., PEPSA TECSULT, para desarrollar el Estudio de Ingeniería Básica de la INTERCONEXION
DE
AGROLMOS
CON
EL
SISTEMA
ELECTRICO
INTERCONECTADO (SEIN). Este documento corresponde a la parte del desarrollo del Estudio de Pre Operatividad del Suministro Eléctrico al Proyecto Agrolmos. 1.2
Ubicación
El área del proyecto de suministro eléctrico a la Planta Azucarera de Agrolmos, se encuentra ubicada en la zona Norte del País, en la región de Lambayeque, comprende
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En l
gráfica
djunta, se muestra el mapa político de L mbayequ , con la ubicación
refer encial de l Planta Az carera de Agrolmos.
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1.4
Característ icas Eléctricas Generales
1.4.1
Niveles de Ais lamiento
Los niveles de aislamiento de los equipos eléctricos a ser instalados en el proyecto han sido determinados y seleccionados de acuerdo a las Normas vigentes, que se detallan a continuación:
Tensión nominal (kV)
60
22.9
13.8
4.16
Tensión máxima de equipo (kV) Tensiones de prueba del aislamiento externo Al impulso - BIL (kVpico)
72.5
24
17.5
7.2
325
145
95
60
A frecuencia industrial (kV RMS)
140
50
38
20
1.4.2
Niveles de Cortocirc uito
Los niveles de cortocircuito asignado a las distintas instalaciones eléctricas de Agrolmos, serán como se indica:
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2.
RESUMEN DE CARACTERISTICAS TECNICAS DE LA CENTRAL
Las principales características técnicas de la Central termoeléctrica, se detallan seguidamente: 2.1
Caldera de la Unidad
La Caldera de la Unidad, presenta las siguientes características:
La caldera es de la marca Factory Sales & Engineering, Inc.
Es del tipo, Vertical Bi-Drums Bagasse Fired.
La producción de vapor es del orden de 100,000 kg/h.
Generación de vapor a una presión de 42 bar.
La temperatura de vapor es de: 400 ºC.
Las características del combustible: Bagazo de caña a 50% de humedad.
El consumo de combustible en toma de carga es de 44,000 kg/h.
Funciona con quemadores tipo Spreader Stoker.
Número de quemadores: 4 unidades.
Rendimiento térmico de la caldera: 83.8%.
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2.3
Generador
Los datos técnicos del Generador son:
El generador es de la marca: WEG.
El tipo es: SP W800.
Procedencia: Brasileña.
La potencia del generador es: 9,375 kVA.
La tensión de generación: 4.16 kV.
La corriente del generador es de: 1301 A.
El factor de potencia de diseño es: 0.8.
La frecuencia de diseño es: 60 Hz.
La velocidad del generador: 1800 RPM.
El tipo de Servicio es: S1.
La clase de aislamiento del generador es: tipo F.
Diseñado para condiciones ambientales de: 40 °C.
Altura de operación de diseño: 1,000 m.
Incremento de temperatura: 80 °C.
En grado de protección: IP54.
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Las características técnicas principales siguientes:
Tensión Nominal (kV) Tensión Máxima equipo (kV) Tipo de sistema Estructuras Puesta a Tierra
22.9
13.8
24
17.5
Estrella con Neutro Disp.
Delta
Celdas Metal Clad
Celdas Metal Clad
Neutro Aterrado
Neutro Artificial
En las instalaciones se consideran los siguientes ambientes:
Sala de celdas de:13.8 kV
Sala de celdas de: 22.9 kV
Sala de baterías
Edificio de control: con sala de control, y sala de baterías
Sala de control con los tableros de control, protecciones y medidas del transformador de potencia, y los tableros de SS AA y cargador de baterías.
Patio con el transformador de potencia 25/15/25 (ONAN) 30/18/30 MVA (ONAF),
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siguientes características electromecánicas:
Tensión Nominal
22.9 kV.
Tensión Máxima operación
24 kV
N° de Circuitos
02 (Doble terna)
Capacidad de transmisión
15 MVA por terna
Conductor Activo
AAAC – 240 mm²
Cable de guarda
No tiene
Estructuras
Postes y crucetas de concreto armado
Aisladores
Aislador Polimérico de Suspensión de 28 kV, con herrajes de fierro galvanizado.
Puesta a Tierra
Material de acero con recubrimiento de cobre
La línea de transmisión proyectada para el suministro de energía al Complejo Azucarero de Agrolmos, parte de los alimentadores ST1 y ST2 en 22.9 kV de COELVISAC y se conectan en la estructura Nº 101. Las líneas atraviesan los predios de Agrolmos haciendo una distancia aproximada de 4.5 km, hasta llegar a la Subestación de Agrolmos.
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4. 4.1 4.1.1
ESTUDIOS ELECTRICOS DEL PROYECTO Análisis de Flujo de Potencia y Cortocircu ito Objetivos
Evaluar mediante simulaciones de flujo de potencia, el impacto de la incorporación del Proyecto Agrolmos sobre el comportamiento del SEIN. Evaluar los niveles máximos de corriente de fallas en las subestaciones asociadas al Proyecto Agrolmos para el año de ingreso 2016 - 2017 y el año 2020. Estos valores servirán como referencia para la especificación de los equipos, dimensionamiento de la malla de puesta a tierra y/o verificación de las capacidades de ruptura de los equipos existentes. Verificar que los equipos a ser instalados como parte del proyecto tengan la capacidad de soportar corrientes de cortocircuito superiores a las que se calculen en este estudio. 4.1.2 Conclusiones Flujo de Potencia y Cortocircui to
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b)
Operación en Contingenci a
Se puede apreciar en los años 2016-2017 y 2020 en las condiciones sin y con proyecto, que todas las tensiones se encuentran dentro del rango aceptable de operación en contingencias, y no hay sobrecarga en ninguna de las líneas de transmisión ni en los transformadores de potencia. A excepción de las contingencias N° 2 y N° 3 en la condición sin proyecto, las tensiones en las barras de 220 kV de las subestaciones Piura Oeste, Tierras Nuevas y Felam encuentran entre 0.92 p.u. – 0.95 p.u., las cuales cumplen con el criterio establecido en contingencias. En las contingencias N° 2 y N° 3 en la condición con proyecto, la tensión en la barra de 220 kV de las subestación Piura Oeste se encuentra entre 0.92 p.u. – 0.95 p.u., las cuales cumplen con el criterio establecido en contingencias. Asimismo en las contingencias N° 2 y N° 3 tanto en la condición sin proyecto y con proyecto, se sobrecarga la línea en 220 kV La Niña – Piura Oeste_L2241 entre valores 147% - 166% en los escenarios de media y máxima demanda en avenida 2017,
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c)
La
An álisi s de Cortoc ircuito
ayor corriente de cortocircuito en la barr de 23.5 kV en la
ubestación Tierras
Nue as sin pro ecto es 6.47 kA trifá ica, y en l condición con proyecto en el año 2020 es 7.91 kA trifá ica.
La
ayor corriente de cortocircuito e la barra de 22.9 kV e la subestación Agr lmos es
1.69 kA trifásic , y en la c ndición co proyecto n el año 2 20 es 5.41 kA. La
ayor corriente de cortocircuito e la barra de 13.8 kV e la subestación Agr lmos es
6.31 kA en el a o 2020.
Las corrientes de cortoci cuito en
l nivel de 22.9 kV de todas las instalaci nes de
COELVISAC n superan los 4 kA en la condi ión sin pr yecto; y en la condi ión con proy cto en el ño 2020 n superan l s 5 kA.
En l s instalaciones de A rolmos, la máxima c rriente de cortocircui o en las b rras de 13.8 kV es 6.3 kA trifási a, en las barras de 4.16 kV es 15.3 kA trif sico, y en la barra BLc de 0.46 k es 44.17 kA bifásico a tierra.
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Gráfic o N° 3: Cor iente de C rto Circuit Trifásica
4.2 Análi si s
4.2.1
e Estabili ad Transi toria
Objetiv s
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4.2.3 Determinació n de Tiempos Críticos de Despeje de Falla Para el cálculo del tiempo crítico de despeje de falla en las instalaciones de la ampliación del Proyecto Agrolmos, en la barra de 13.8 kV de la subestación Agrolmos se considera una falla trifásica con despeje definitivo. La secuencia de los eventos simulados es la siguiente:
Se aplica una falla trifásica franca en la Barra 13.8 kV de la Subestación Agrolmos
Después de un tiempo CCT (tiempo crítico de despeje de falla) se despeja la falla trifásica.
4.2.4 Tolerancia a Corrient es de Secuencia Negativ a La evaluación se ha realizado mediante una simulación dinámica de una falla bifásica sin impedancia entre las fases a y b al 1% de la línea de transmisión C.T. Lacassine – Agrolmos 13.8 kV, aplicada durante 100 ms, y despejada con la apertura definitiva de dicha línea. 4.2.5 Conclusiones Estabilidad Transitor ia
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Estiaje máxima 2016
:
180 milisegundos.
Estiaje mínima 2016
:
180 milisegundos.
Avenida máxima 2017 :
190 milisegundos.
Avenida mínima 2017
180 milisegundos.
c)
:
Tolerancia a la Corriente de Secuencia Negativ a
El tiempo de tolerancia de secuencia negativa es de 10.9 seg, aún bajo la hipótesis que la corriente de secuencia negativa no decrece con el tiempo, supera ampliamente cualquier tiempo razonable que pudiera ser asignado para un esquema de respaldo. Los tiempos de tolerancia son los siguientes:
Estiaje Máxima Demanda 2016: t = 30 / 1.691² s = 10.49 seg
Avenida Máxima Demanda 2017: t = 30 / 1.686² s = 10.55 seg
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Diagra a Unifilar de Conexión al SEI
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Diagrama Unifilar del Sistema Eléctrico Agrolmos
EPSA TECSULT - P OYECTOS ESPECIALES PACIFICO S.A. 6415201B.doc
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