desconexión de la barra
DESCRIPTION
Desconexion de la barra A en la S.E KIMAN AYLLU, descripcion del eventoTRANSCRIPT
DESCONEXIÓN DE LA BARRA "B" DE LA S.E. KIMAN AYLLU DE 220 KV
I.- UBICACIÓN
S.E. Kiman Ayllu
Departamento Cajamarca
Provincia Cajamarca
Distrito La Pampa
Altitud 2 640 msnm
II.- DATOS TECNICOS
Tensión Nominal 220KV
Capacidad 150MVA
Numero de ternas 2
Ancho de servidumbre 25 m
Conductor ACAR 500 mm2 (ACAR 1000)
Cable de Guarda OPGW 108 mm2 de 24 fibras y EHS 50 mm2
APLICACIONES A.C.A.R
Los conductores de aluminio desnudo reforzados con aleación de aluminio tipo A.C.A.R. (Aluminum conductor alloy reinforced) son utilizados para líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica. Estos conductores ofrecen una buena resistencia a la tracción y una excelente relación esfuerzo de tensión - peso, para el diseño de estas líneas cuando tanto la capacidad de corriente como la resistencia mecánica son factores críticos a ser considerados en el mismo. El alma de aleación de aluminio de estos conductores está disponible en diversas formaciones, de acuerdo al esfuerzo de tensión deseado. Además a igual peso, los conductores A.C.A.R. ofrecen mayor resistencia mecánica y capacidad de corriente que el A.C.S.R.
Construcción A.C.A.R
Los conductores de aluminio desnudo tipo A.C.A.R. son cableados concéntricamente con alambres de aleación 1350-H19, sobre un alma de aleación de aluminio, que puede ser un alambre, o varios alambres o un cable de aleación de aluminio 6201-T81. Su forma de embalaje son carretes en longitudes de acuerdo a las necesidades del cliente.
III.- DATOS DE LA EJECUCION
Contratista Abengoa Perú S.A.
Concesionaria Enersur S.A.
Puesta en Servicio 30.04.2015
% Avance de Obra 98% (L.T.) y 96%( Celda de conexión)
IV.- INFORME TECNICO
EVENTO: Desconexión de la Barra “A” de 220 kV de la S.E. Kiman Ayllu.
TITULAR: Abengoa Transmisión Norte (ATN) S.A.
OPERADOR: Omega Perú Operación y Mantenimiento S.A. por encargo de ATN.
FECHA: 10.08.2015
HORA: 11:08:08 h
CAUSA: Error Humano.
EMPRESAS INVOLUCRADAS
Coes, Egenor, Hidrandina, Enersur, Electro Norte, Minera Yanacocha, Sider Peru, Minera Marsa, Aguas Y Energia Peru, Hidroelectrica Santa Cruz, Abengoa Transmision Norte, Atn 1 S.A., Ayepsa, Statkraft.
DETALLE DEL EVENTO
A las 11:08 h, CC-ATN en coordinación con el CCO-COES, realiza el cierre del
interruptor de acoplamiento de barras INT-500 para energizar la barra A de la S.E.
Kiman Ayllu, sin embargo, por error humano no se había retirado una tierra en la bahía
de la línea L-2269, Como consecuencia de esta maniobra desconectó la barra "B" de
220 kV de la S.E. Kiman Ayllu. La causa de la falla no fue informada por ATN, titular de
la instalación.
Como consecuencia desconectaron las líneas L-2272/L-2274 (Kiman Ayllu – La
Ramada) de 220 kV en el extremo La Ramada, L-2270 (Conococha – Kiman Ayllu) de
220 kV en el extremo de Conococha, L-1131 (Kiman Ayllu – Huallanca) de 138 kV en
el extremo Huallanca.
Además se produjo la desconexión de las CC.HH. Cañón del Pato, Pias y
Santa Cruz I - II. Como consecuencia, se produjo la interrupción de los suministros de
Hidrandina (Sihuas y Tayabamba) y del usuario libre Marsa y Horizonte (Llacuabamba)
con un total de 23,19 MW.
Asimismo, los clientes libres Yanacocha, Sider Perú y Cerro Corona disminuyeron su
carga por activación de sus protecciones propias.
A las 11:11 h, el CCO-COES coordinó con el CC-SMC recuperar la carga de la minera
Cerro Corona.
A las 11:12 h, el CCO-COES coordinó con el CC-YAN recuperar la carga de la minera
Yanacocha.
A las 11:13 h, el CCO-COES coordinó con el CC-SID recuperar la carga de Sider
Perú.
A las 11:21 h, se energizó la línea L-1131 de 138 kV desde la S.E. Huallanca. A las
11:22 h, se energizó la línea L-1132 (Kiman Ayllu - Sihuas) de 138 kV y se coordinó
con el CC-HID la normalización de los suministros interrumpidos. A las 11:31 h, en
servicio la .CH. Cañón del Pato.
A las 11:36 h, se energizó la barra "B" de 220 kV de la S.E. Kiman Ayllu y se procedió
a normalizar la operación de las líneas de 220 kV desconectadas.
A las 11:54 h, se energizaron las líneas L-2272, L-2274, L-2270 y el autotransformador
AUT-501.
A las 15:57 h, se energizó la línea L-2269.
CONDICIÓN PREVIA AL EVENTO EN EL SEIN
Centros de generación involucrados:
NRO CENTRAL UNIDADPOTENCIA
ACTIVA (MW)
POTENCIA REACTIVA
(MVar)1 C.H. Cañón del Pato G1, G5 y G6 108,1 11,12 C.H. Pías I Central 6,67 S/D3 C.H. Santa Cruz I, II Central 3,58 0,44 C.H. Pariac Central 1,78 S/D
Flujo de potencia por las principales líneas de la zona:
NROCodigo Equipo
Subestaciones POTENCIA ACTIVA (MW)
POTENCIA REACTIVA (Mvar)De A
1 L-2272 Kiman Ayllu La Ramada 39.21 -212 L-2274 Kiman Ayllu La Ramada 39.21 -213 L-2269 Conococha Kiman Ayllu F/S F/S4 L-2270 Conococha Kiman Ayllu 46.00 5.05 L-1131 Huallanca Kiman Ayllu 50.00 S/D6 L-2277 Quitaracsa Kiman Ayllu 0.0 0.07 L-1132 Kiman Ayllu Sihuas 14.00 1.2
S/D: Sin dato.F/S: Fuera de servicio
SECUENCIA DE EVENTOS
Hora S.E. / C.C. Descripción
7:27 CCO-COES Coordinó con el CC-ATN2 desconectar la línea L-2269 (Conococha
- Kiman Ayllu) de 220 kV, por mantenimiento programado.
7:27 CCO-COES Coordinó con el CC-ATN desconectar la barra “A” de la S.E.Kiman
Ayllu de 220 kV, por mantenimiento programado en el
seccionador de barra “A” SBA-511 de la línea L-2269 (Conococha -
Kiman Ayllu) de 220 kV
11:07 CCO-ATN Informó al CCO-COES que concluyeron los trabajos de
mantenimiento en la barra “A” de la S.E. Kiman Ayllu de 220kv
11:07 CCO-COES Coordinó con el CC-ATN cerrar el interruptor de acoplamiento INT-
500 de la S.E Kiman Ayllu de 220 kV.
11:08:08.000 CC-ATN Cerró el interruptor de acoplamiento INT-500 de la S.E Kiman Ayllu
de 220 kV, con el propósito de energizar la barra “A” y hacer
transferencia de equipos de la barra “B” a la barra “A” y
continuar con el mantenimiento de la celda CL-2269.
11:08:08.149 Huallanca Desconectó el grupo G5 de la C.H. Cañón del Pato.
11:08:08.204 Huallanca Desconectó el grupo G1 de la C.H. Cañón del Pato.
11:08:08.249 Conococha Desconexión trifásica de la línea L-2270 (Conococha - Kima Ayllu)
de 220 kV, por activación de su protección de distancia en zona 2.
11:08:08.261 La Ramada Desconexión trifásica de la línea L-2272 (Kiman Ayllu – La
Ramada) de 220 kV, por activación de su protección de distancia
en zona 2.
11:08:08.261 La Ramada Desconexión trifásica de la línea L-2274 (Kiman Ayllu – La
Ramada) de 220 kV, por activación de su protección de distancia
en zona 2.
11:08:09.050 Huallanca Desconexión trifásica de la línea L-1131 (Huallanca - Kiman Ayllu)
de 138 kV, por activación de su protección de distancia en zona 3.
11:08:10.540 Huallanca Desconectó el grupo G6 de la C.H. Cañón del Pato.
11:08:08 Pias I Desconectó los grupos G1 y G2 de la C.H. Pias I cuando generaban 6,67 MW.
11:08:08 Santa CruzDesconexión de las CC.HH. Santa Cruz I y Santa Cruz II cuando generaban un total de 3,58 MW.
11:19 CCO-COES Coordinó con CC-ATN abrir los interruptores de 138 kV, IN-502, INT-504 y INT-505 de la S.E. Kiman Ayllu.
11:21 Huallanca Se energizó la línea L-1131 (Huallanca - Kiman Ayllu) de 138 KV.
11:22 Kiman AylluSe conectó la línea L-1131 (Huallanca - Kiman Ayllu) de 138KV, mediante el cierre del interruptor INT-505.
11:31 CC-ATNInformó al CCO-COES que la barra “B” de la S.E. Kiman Ayllu de 220 kV, se encuentra disponible.
11:33 Conococha Se energizó la línea L-2270 (Conococha - Kiman Ayllu) de 220KV, con el cierre del interruptor INT-412.
11:36 Kiman Ayllu Se energizó la barra “B”, a través de la línea L-2270 (Conococha - Kiman Ayllu) de 220 kV.
11:37 Huallanca Sincronizó el grupo G3 de la C.H. Cañón del Pato con el SEIN.
11:40 Kiman Ayllu Se energizó el lado de 220 kV del autotransformador AUT-501 de 220/138/10 kV y 100 MVA.
11:43 Pias I Sincronizó el grupo G1 de la C.H. Pias I con el SEIN.11:45 Huallanca Sincronizó el grupo G1 de la C.H. Cañón del Pato con el SEIN.
11:46 CC-ATNInicia la energización del autotransformador AUT-501en el lado de 220 kV, con el cierre del interruptor INT-501 en la S.E. Kiman Ayllu.
11:49 CC-ATNConcluye con la energización del autotransformadorAUT-501 en el lado de 138 kV, con el cierre delinterruptor INT-502 en la S.E. Kiman Ayllu.
11:50 Pias I Sincronizó el grupo G2 de la C.H. Pias I con el SEIN.11:50 Kiman Ayllu Se energizó la línea L-2272 (Kiman Ayllu – La Ramada) de 220 kV.11:52 Huari Se normalizó el suministro al 100%.11:53 Kiman Ayllu Se energizó la línea L-2274 (Kiman Ayllu – La Ramada) de 220 kV.
11:54 La Ramada Se conectó la línea L-2272 (Kiman Ayllu – La Ramada) de 220 kV.
11:54 La Ramada Se conectó la línea L-2274 (Kiman Ayllu – La Ramada) de 220 kV.12:00 Kiman Ayllu Se energizó la línea L-2277 (Kiman Ayllu - Quitaracsa) de 220 kV.
15:55 Kiman Ayllu Se energizó la línea L-2269 (Kiman Ayllu - Conococha) de 220 Kv, desde Kiman Ayllu con el cierre del interruptor INT-511.
15:57 Conococha Concluye con la energización de la línea L-2269, con elcierre del interruptor INT-412 en la S.E. Conococha.
CONDICIÓN PRE – FALLA: La línea L-2269 estuvo fuera de servicio por
mantenimiento programado, las demás celdas todas estaban conectadas a la barra
“B”, como se muestra en la siguiente figura:
CONDICIÓN PRE-FALLA, S.E. KIMAN AYLLU
ANÁLISIS DEL EVENTO
A las 11:08 h, CC-ATN en coordinación con el CCO-COES, realiza el cierre del
interruptor de acoplamiento de barras INT-500 a fin de energizar la barra A de la S.E.
Kiman Ayllu, sin embargo, por error humano no se había retirado una tierra, como
consecuencia desconectaron inmediatamente las líneas L-2272/L-2274(Kiman Ayllu
La Ramada) de 220 kV en el extremo La Ramada, L-2270 (Conococha – Kiman Ayllu)
de 220 kV en el extremo Conococha, L-1131 (Kiman Ayllu – Huallanca) de 138 kV en
el extremo Huallanca. La línea L-2269 (Conococha – Kiman Ayllu) estuvo fuera de
servicio por mantenimiento programado.
La causa de la desconexión de la S.E. Kiman Ayllu, se debe a que por error humano
se dejó una tierra entre el seccionador de barra A y el interruptor INT-511 de la línea L-
2269 por trabajos de mantenimiento, la cual provocó la falla trifásica. En la siguiente
figura se muestra el esquema simplificado durante la falla.
CONFIGURACIÓN EN FALLA, S.E. KIMAN AYLLU.
Como se puede observar en la figura, no desconectaron ninguna de las celdas en la
barra B, sólo las protecciones de respaldo en los extremos remotos de las líneas L-
2272/L-2274 (Kiman Ayllu – La Ramada), L-2270 (Conococha – Kiman Ayllu) y L-1131
(Kiman Ayllu – Huallanca), esto debido a que los disparos de la protección diferencial
de barras SEL-487B, se encuentran desactivados, esto dado que la protección de
barras se encuentra en un periodo de prueba por el ingreso de la nueva línea L-2277
de la central de Quitaracsa.
Con la desconexión de la barra “A” de la S.E. Kiman Ayllu de 220 kV, se produjo la
interrupción total de 23,19 MW de las subestaciones Sihuas, Pomabamba, Huari,
Tayabamba. Asimismo, debido a la falla se produjo la disminución de carga, por
activación de sus protecciones propias, de las empresas Yanacocha, Gold Fields,
Sider Perú y Electro Norte (S.E. Cerro Corona) con un total de 56,93 MW.
Asimismo, la protección de sobrecorriente del acople de la S.E. Kiman Ayllu, no
produjo ningún disparo sobre su interruptor, esto debido a que los ajustes de la función
de sobrecorriente de fases tiene los siguientes ajustes:
I> = 1500 A
T> = 0.5 seg.
Estos ajustes es de acuerdo al estudio de coordinación de protecciones del COES año
2014, por tanto, en el evento presentado luego de la actuación de las zonas 2 de las
líneas L-2272, L-2274 y L-2270, la corriente de falla era alimentada por el
autotransformador AUT-501 el cual tenía una magnitud de 660 A aproximadamente,
en consecuencia la protección de sobrecorriente del acople no actúa.
CONSECUENCIAS
Interrupción de suministros
Total: 23. 29 MW, según el Informe Preliminar SCO – N1 – 076 IP – 2015 del
CCO-COES.
Reducción de carga:
Total: 79.12 MW, según el Informe Preliminar SCO – N1 – 076 IP – 2015 del
CCO-COES.
NATURALEZA Y CAUSAS DE LAS FALLAS
Debido a que por lo general todas las líneas son aéreas y están expuestas a la
intemperie, la probabilidad de que se interrumpan por causas tales como tormentas,
caídas de objetos extraños, daño de aisladores, etc. Es muy grande. Estas pueden
ocasionar no solo daños mecánicos, sino también fallas eléctricas.
Una de las principales causas de interrupción del suministro eléctrico, es la falla de
corto circuito, que ocasiona un cambio súbito y a veces violento en la operación del
sistema.
FALLA ELECTRICA
Es simplemente una condición anormal que ocasiona una reducción de la resistencia
del aislamiento básico, que produce un efecto el sistema, es decir, provoca un exceso
de corriente o la reducción de la impedancia.
Falla a fase a tierra
Falla entre fases
Falla de dos fases a tierra
Falla de tres fases
Falla de tres fases a tierra
Siendo la más común la de fase a tierra y generalmente se presentan en líneas
aéreas, por fortuna estas son de naturaleza transitoria y desaparecen en unos cuantos
ciclos. Estas fallas son producidas por descargas atmosféricas, ramas de árboles que
pegan a la línea, etc. Entre otras.
La menos común son las fallas trifásicas, generalmente ocurren por descuidos del
personal de operación, cuando se ponen sistemas de tierra para proteger al liniero
mientras se realiza un trabajo y en ocasiones se olvida quietar los sistemas de tierra y
al energizar líneas ocurren las fallas trifásicas.
CONCLUSIONES
La desconexión de la subestación Kiman Ayllu de 220 kV, fue debido a un error
humano, puesto que no se había retirado una tierra entre el seccionador de
barra A y el interruptor INT-511 de la bahía de la línea L-2269 durante los
trabajos de mantenimiento programado, en consecuencia al cerrar el interruptor
de acoplamiento y energizar la barra A se produjo la falla trifásica.
Del análisis del presente evento, se ha realizado una mejora en los
procedimientos de verificación de las instalaciones antes de su energización,
dicha mejora consiste en tener redundancia en la verificación de que las zonas
de trabajo han sido liberadas de forma efectiva antes de proceder con las
maniobras de energización.
La interrupción de suministros en las subestaciones Sihuas, Tayabamba y
llacuabamba tienen una duración de 15 minutos, puesto que a las 11:08 h se
produjo el evento y a las 11:23 h se energizó la línea L-1132 en el extremo de
Kiman Ayllu.
En la S.E. Kiman Ayllu, no se produjo la apertura de los interruptores tanto en
220 Kv como en 138 kV, esto debido a que los disparos de la protección
diferencial de barras en 220 kV se encuentran desactivados, esto dado que la
protección de barras se encuentra en un periodo de prueba por el ingreso de la
nueva línea L- 2277 proveniente de la central de Quitaracsa.
Asimismo, en la S.E. Kiman Ayllu, no se produjo la actuación de la protección
de acople, debido a que la corriente de cortocircuito no superaba el umbral de
ajuste de acuerdo al estudio de coordinación de protecciones del COES año
2014.
La falla trifásica fue despejada por las protecciones de respaldo, mediante la
apertura de los interruptores de las líneas L-2272/L-2274, L-2270 y L-1131 en
las subestaciones La Ramada, Conococha y Huallanca respectivamente, con lo
cual se eliminó la fuente de cortocircuito.
La desconexión de las líneas L-2272/L-2274 en el extremo La Ramada y L-
2270 en el extremo Conococha, se debe a las actuaciones de las protecciones
de la función distancia en zona 2 y la desconexión de la línea L-1131 en el
extremo Huallanca, se debe a la actuación de la protección de la función
distancia en zona 3.
La protección diferencial de barras en 220 kV de la S.E. Kiman Ayllu, actuó en
el presente evento, pero dado que los disparos se encuentran desactivados, no
se hizo efectivo los disparos hacia los interruptores.