Se realiza una recopilación de las políticas internacionales y nacionales de gestión del neutro en subestaciones AT/MT, tomando como base los requerimientos técnicos y ambientales de implementación de los sistemas (Resistencia de puesta a tierra y bobina Petersen) por parte del Grupo ENEL para su filial CODENSA como plan piloto para la automatización de la red en Colombia.
Se definen como parámetro indispensable en el análisis de corrientes capacitivas, los valores de capacitancia de secuencia cero, creando así con estos una base de datos detalla para los conductores utilizados en la red de MT de la zona Bogotá en jurisdicciones de CODENSA, así como la utilización de las herramientas necesarias en caso de inclusión de otro componente a la base de datos.
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Se demostró mediante simulaciones de transitorios electromagnéticos la implementación
teórica de la bobina Petersen, en las que en cada punto de la red del circuito de MT se tienen las mismas condiciones independientemente del punto de falla y longitud de la misma, teniendo un sistema de tensiones línea-línea en los valores normales de operación, aun cuando ocurre una falla monofásica, de esta misma manera se demuestra un pico mínimo de sobrecorriente, el cual debido a la sintonización de la bobina decrece a valores despreciables en la red, por lo cual la falla no es percibida en ningún momento en el circuito aguas arriba del transformador, lado de AT.
Se diseñó un modelos de análisis en Digsilent, mediante la simulación de la S/E Victoria aplicable a cualquiera de las subestaciones de la red, en donde se definieron los parámetros y estudios necesarios para describir mediante el programa las variables de tensión y corriente del sistema en el tiempo, cosa que hasta la fecha se venía realizaba de forma independiente en dos programas (estudio de corto en Digsilent y análisis de sobretensiones en ATP), dejando un presente en la utilización del módulo de transitorios electromagnéticos para este propósito en la compañía.
Para un adecuado funcionamiento de la bobina Petersen, el sistema al cual protege debe estar en óptimas condiciones, dado que los equipos deben ser capaces de soportar las sobretensiones de manera permanente, como se observó en la sección 13 actualmente los equipos que se verían más afectados son los descargadores, dado esto se presenta una propuesta de cambio de los mismos por unos serie 15kV, los cuales si permitirían la sobretensión permanente, un ejemplo de este cambio se localiza a nivel latinoamericano en chile donde su sistema de gestión de neutro es mediante bobina fija para un sistema de 12kV nominales en la cual utilizan dichos descargadores serie 15kV en su red.
La implementación de la bobina Petersen presenta un cambio total en la estructura de protección y aislamiento de los sistemas, así como una reorganización de las S/E, lo cual conlleva a una gran inversión de capital en su puesta en marcha, por lo cual se recomienda realizar una evaluación costo/beneficio, en la cual la bobina Petersen tendría una ventaja considerable en los casos en los que se pretenda automatizar la red, pues las variaciones en estados normales de falla son mínimas, estos beneficios se verán reflejados a largo plazo dado que en el mediano y corto plazo las pruebas y adecuación de la red, causarían un decremento de los indicadores de calidad SAIDI y SAIFI debido a las interrupciones del servicio que esta provocaría.
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Referencias
[1] “Sistema de gestión del neutro” Documento Tecnico Enel Global I&N – Operation & Maintenance - Network Engineering versión 0 1. 29/12/2016
[2] Especificaciones técnicas para presentación de propuesta técnico – económica proyecto gestión del neutro en el Sistema de Distribución de CODENSA
[3] ICONTEC “NTC 317 – transformadores de potencia y distribución, terminología.
[4] Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. “IEEE std 142 Green book, Grouding of industrial and commercial power systems” New York – Estados Unidos, 2017.
[5] Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. “IEEE std C57.32 Requirements,Terminology, and Test Procedures for Neutral Grounding Devices” New York – Estados Unidos, 2015.
[6] HV Power Measurements & Protection Ltd “Petersen Coils – Basic Principle and Application” Unit 4, 1 Porters Ave, Eden Terrace, Auckland - New Zealand
[7] By E. M. Hunder “Some Engineering Features of Petersen Coils and Their Application” IEEE 1938, VOL. 57
[8] J. H. Sumner & M.Sc.Tech “The theory and operation of Petersen coils” IEEE, 1947. [9] Kenneth W. Finch “Petersen coil protection” IEEE, Norwich – England, 1936.
[10]W. C. Champe F. Von Voigtlamder “System Analysis for Petersen-Coil Application” IEEE, 1938, VOL. 57
[11]Comitato Elettrotecnico Italiano “CEI 11-8 Impianti di produzione, trasmissione e distribuzione di energia elettrica - impianti di terra” 1989
[12]Enel “GE25 Esercizio del neutro delle reti MT” Ed 2, 2013
[13] Enel-Codensa “Base de Datos gestión del neutro Colombia” archivo Excel, 2017 [14]Enel- Endesa “SDE Sistema de Distribución Endesa” Colombia.
[15]Enel – Codensa “Diagrama unifilar S/E Victoria” Archivo PDF, 2018.
[16]Enel Colombia “Sistema Eléctrico Nacional” Simulación en Digsilent Powerfactory.
[17]Francisco Javier Amortegui “propuesta técnico económica proyecto gestión del neutro” Universidad Nacional de Colombia, enero 2018.
[18]Enel Distribuzione “DT 1110 Resistore monofase per messa a terra neutro MT” Ed 5, 2008. [19]Enel Distribuzione “DT 1096 Impedanza di messa a terra con bobina mobile per reti MT” Ed
4, 2008.
[20]Enel Distribuzione “DT 1095 Transformatore di neutro (TFN)” [21]Enel Codensa - Diseño de la red “Conductores” simulación en ATP
[22]Enel Codensa “Coordinación sistema nacional” simulación en Digsilent, agosto 2017. [23]Enel Codensa “Informe de infraestructura” junio 2018
[24]Enel Codensa - Diseño de la red “ET 014 Transformadores de poder 34.5 /13.2-11.4 kV” Rev. 01 septiembre de 2005.
[25]Enel Codensa “ET 257 Aisladores de porcelana tipo estación” Rev. 00 abril de 2004.
[26]Enel Codensa “ET-AT-102 conductores para subestaciones de 15 kV y 34.5 kV” Rev. 01 septiembre de 2004.
[27] Energis Endesa “E- SE- 012 Pararrayos de óxido metálico para subestaciones de potencia” Rev. 01 marzo de 2011.
[28]Enel Codensa “ET 923 Transformadores de tensión para medida 11.4, 13.2 y 34.5 kV” junio 1998.
[29]Enel Codensa “ET522 Cortacircuitos para seccionamiento” marzo de 1999. [30]Enel Latam “E-MT-031Pararrayos de distribución MT” Rev. 00 agosto de 2014.
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[31]International Electrotechnical Commission “INTERNATIONAL STANDARD IEC 60099-4 Metal-oxide surge arresters without gaps for a.c. systems” 2004.
[32]A-eberle “PETERSENSPULEN-REGLER REG-DP” manual de usuario, Alemania.
[33]International Electrotechnical Commission “INTERNATIONAL STANDARD IEC 60099-5 Surge arresters – Part 5: Selection and application recommendations” Ed. 3, 2018.
[34]Institute of Electrical and Electronics Engineers “Std C62.22 Guide for the Application of Metal- Oxide Surge Arresters for Alternating-Current Systems” New York - Estados Unidos, 2009. [35]ABB “Overvoltage protection Metal oxide surge arrestersin medium voltage systems” Ed. 5,
mayo 2011.
[36]Institute of Electrical and Electronics Engineers “Std C62.11 Standard for Metal-Oxide Surge Arresters for AC Power Circuits (>1 kV)” New York – Estados Unido, 2012.
[37]Enel “GLOBAL STANDARD GSCC016 METAL-OXIDE POLYMER-HOUSED SURGE