IT-T2-001: INFORME TÉCNICO DEL USO DE SECCIONADORES SE CCIONADORES PANTÓGRAFOS EN EL PROYECTO “LT AZÁNGARO -JULIACA-PUNO 220 kV” 1. Objetivo Sustentar la implementación de los Seccionadores Tipo Pantógrafo en el proyecto “Línea de Transmisión Azángaro -Juliaca-Puno 220 kV” kV ”
2. Antecedentes 2.1. Con Oficio N° 2534-2017-OS-DSE, OSINERGMIN envió el informe N°56/2015-DSE-2017-08-02 que detecto veintidós (22) observaciones no levantadas dentro de las cuales observan la utilización de seccionadores pantógrafos en el proyecto. 2.2. El día 10 de agosto de 2017, TESUR 2 y OSINERGMIN sostuvieron una reunión donde OSINERGMIN solicitó un informe técnico de la utilización de los seccionadores pantógrafos.
3. Características mínimas mínimas solicitadas por el Anexo 1 del Contrato Contrato BOOT Mínimo Suministrado por solicitado por TESUR 2 Anexo 1 SX (Pantógrafo) Alstom
Seccionador
Descripción Tipo de instalación
220 kV Exterior
420 kV
Diferencia
Mayor trabajo
voltaje
de
Mayor trabajo
voltaje
de
Exterior
550 kV
Máxima tensión de servicio Corriente en servicio continuo Poder de ruptura kA asimétrica asimétric a
245 kV 2000 A
2000 A
40 kA
40 kA
Nivel Básico de Aislamiento
1050kV
1425kV
Mayor nivel aislamiento
4. Características Principales del del Seccionador Seccionador Pantógrafo
Cada polo del seccionador está formado por: -
Una base fija inferior. Un aislador de soporte que soporta la parte activa. Un aislador giratorio, que transmite a la parte activa el movimiento del mecanismo de accionamiento. Una parte activa, formada por un pantógrafo con forma de X, con los contactos móviles principales en sus extremos.
de
-
-
Un contacto fijo principal (contacto suspendido), hecho de una barra de cobre suspendida en la línea o por una barra colectora a través de un sistema elástico de cables cuya altura puede ajustarse. Un mecanismo de accionamiento manual motorizado. Además, todos los elementos con flujo de corriente han sido estandarizados y sometidos a pruebas de cortocircuito, el equipo está fabricado en conformidad con las siguientes normas:
CEI EN 622271-102;
Estados Unidos
ANSI C37 de 30 a 37 NEMA SG 06
Reino Unido
BS EN 62271-102
Europa
IEC 62271-102
Partes inferiores y aisladores del seccionador Pantógrafo. -
Italia
Las partes inferiores están diseñadas para la instalación en equipos con voltaje nominal de 362 – 550 kV. Las bases son de acero galvanizado en caliente, resistentes a los mayores esfuerzos (cargas en terminales de línea, fuerzas por corriente de corta duración, etc.)
Partes bajo tensión. -
-
-
-
Las series de partes activas están diseñadas para ser instaladas en aparatos eléctricos con voltaje nominal 362 – 550 kV. Las series de partes activas están diseñadas para trabajar con una corriente nominal superior a 4000 A. Los contactos móviles principales están formados por cuatros láminas de cobre y tienen la forma apropiada. Estos componentes se sujetan a los extremos por cuatro láminas de aluminio que componen los brazos del pantógrafo; además, dos resortes instalados en el bastidor de soporte aseguran una presión de contacto adecuada. El contacto fijo principal (contacto suspendido) está formado por una barra de cobre suspendida en la línea o por una barra colectora a través de cables trenzados. Durante la operación de cierre del seccionador, el pantógrafo se endereza y sus brazos superiores hacen que los contactos móviles agarren con firmeza el tubo del contacto fijo. Cerca del final de sus recorridos, la palanca de control cruza un centro muerto y se detiene. En esta posición, el seccionador se bloquea y sólo un posterior mando de apertura desde el mecanismo de accionamiento puede desbloquear el pantógrafo.
5. Experiencia acreditada de la instalación de Seccionadores Pantógrafos.
REE: Red Eléctrica de España ha instalado más de 1700 seccionadores pantógrafos en toda la península.
REDESUR: Nuestra filial del grupo Red Eléctrica cuenta con la implementación de los seccionadores tipo Pantógrafo desde el año 2000.
REDESUR lleva 17 años de operación sin presentar fallas críticas en los seccionadores pantógrafos que hayan indispuesto nuestras instalaciones. En general, los seccionadores pantógrafos son muy confiables, ya que REDESUR a la fecha no ha tenido problemas que indispongan el servicio de transmisión o que comprometan al equipo En las siguientes imágenes se muestra los implementados en la SE Socabaya de REDESUR.
seccionadores
pantógrafos
TESUR: Nuestra filial del grupo Red Eléctrica cuenta con la implementación de los seccionadores tipo Pantógrafo, estos trabajos de instalación se realizaron en el año 2013. Hoy día TESUR viene operando con normalidad, sin ninguna interrupción en 3 años consecutivos de operación.
6. Ventajas en la utilización del Seccionador Pantógrafo en el Proyecto LT 220kV Juliaca Azángaro Puno 1. Mayor flexibilidad a la configuración. En este caso específico sí utilizamos seccionadores de 3 columnas, pero además utilizamos seccionadores pantógrafos para el cambio de barras haciendo más flexible la operación. Como ejemplo mostramos el plano de planta de la Subestación San Román en la que el uso de los pantógrafos está restringido a la operación de barras.
En el lado de 138kV TODOS los seccionadores son de 3 columnas En el lado de 220kV los seccionadores de la barra 1 son de 3 columnas, sólo los seccionadores de la barra 2 (intercambio) son pantógrafos (marcados en verde en el gráfico)
Especialmente para topologías de doble barra con seccionador de bypass, el uso del seccionador de pantógrafo para una de las barras y seccionadores rotativos para la otra barra y el bypass evita tener que realizar un tendido adicional a una tercera altura, evitando una complejidad mayor en el mantenimiento, y reduciendo el espacio necesario para la subestación.
2. Una menor complejidad de la instalación reduciendo niveles de embarrado de conexión de cara a la modificación de las conexiones directas a un embarrado, a otro o mediante el seccionador de transferencia. Con seccionadores pantógrafos las transiciones entre embarrados altos y bajos es mucho más sencilla. Se debe tener en cuenta que si pusiéramos un seccionador rotativo a barras tendríamos que hacer unas conexiones en cable (simple o dúplex) entre la barra y el seccionador, lo que dificulta el transito interior para tareas de mantenimiento. Adicionalmente, el seccionado rotativo añade un contacto de conexión adicional que en el caso del pantógrafo no existe. 3. Una menor ocupación de espacio físico: Permite cumplir las distancias de seguridad ocupando menos espacio, reduciendo la huella de la subestación y, por tanto, la necesidad de espacio para la misma. 4. Cuando este equipo abre queda completamente aislado de la barra, teniendo una completa visibilidad de la distancia de aislamiento en vertical. Las siguientes imágenes son de un seccionador de pantógrafo, abierto, en la subestación de ILLORA 220 kV.
5. Tiene un buen comportamiento ante sismos. Los seccionadores de pantógrafo tiene un punto de bloqueo en la caja y no pueden cambiar su posición de manera espontánea. Mantiene, por tanto, la posición, en cualquier caso, incluso si el aislador se rompe o si el seccionador se ve sujeto a vibraciones extremadas causadas por terremotos o fuerzas de cortocircuito. Las guarniciones anticorona en el final de los brazos actúan como un punto de bloqueo para el contacto suspendido en caso de que se mueva en dirección vertical. Incluso bajo elevadas fuerzas de tracción el seccionador se mantiene en la zona de contacto de manera segura ante un cortocircuito. 6. El seccionador de pantógrafo precisa de un menor número de contactos a mantener, aunque en general, el mantenimiento de los seccionadores rotativos y pantógrafos es muy parecido en cuanto a dificultad y tiempo.
7. Conclusiones Se puede concluir que las principales razones para utilizar seccionadores de pantógrafo en la conexión a barras son, por orden de importancia, las siguientes:
1. La propuesta nace de la experiencia de REE en el uso de seccionadores 2. 3. 4. 5.
6.
pantógrafos en sus instalaciones. Topologías de doble barra con seccionador de bypass. Menor espacio requerido respecto a los seccionadores rotativos. Mayor facilidad en la transición entre embarrados de diferente altura en la subestación. Corte claramente visible en vertical con el seccionador abierto. Buen comportamiento frente a sismos.
Por otro lado, indicar que, en las nuevas líneas adjudicadas por el MINEM, como por ejemplo la “LT Montalvo – Los Héroes 220 kV” así en los nuevos proyectos de pro inversión tal como “LT Tintaya – Tintaya 220 kV”, “Enlace 500 kV Mantaro -Nueva YanangoCarapongo y Subestaciones Asociadas” y “Enlace 500 kV Nueva Yanango -Nueva Huánuco y Subestaciones Asociadas” donde ya se contempla como válido el uso de este tipo de seccionadores.
