Análisis del TRV en el SEN y proposición de técnicas de mitigación

Abstract

La presente memoria efectúa un análisis de la metodología establecida por el Coordinador Eléctrico Nacional para realizar estudios de TRV (Transient Recovery Voltage) en Chile (2021). A partir de ello, se desarrolló un caso de estudio modelando a la subestación Los Vilos 220 kV (región de Coquimbo) y su zona de influencia en el software de transitorios electromagnéticos ATP (Alternative Transient Program), obteniendo las máximas solicitaciones de TRV y RRRV (Rate of Rise of Recovery Voltage) del interruptor J2, correspondiente al circuito C2 de la línea 2x220 kV Los Vilos - Nogales. Posteriormente, con sensibilidades que mantuvieron todas las condiciones del caso base y modificaron independientemente un solo parámetro de modelación, se comparó los niveles de TRV y RRRV del caso base con los producidos al incorporar potenciales mecanismos de mitigación. Como resultado del caso base se obtuvo que la máxima solicitación de TRV fue de 445,2 kV y la de RRRV de 3,150 [kV/μs], con máximos soportables de 400 kV y 3 [kV/μs], razón por la cual, existió simultáneamente incumplimiento de TRV y RRRV. Se destaca que los resultados del caso base corresponden a un caso de estudio y no a las solicitaciones reales del interruptor J2 de la subestación Los Vilos 220 kV. En la sensibilidad I, se añadió el soterramiento del paño de línea del interruptor J2, obteniendo un máximo TRV de 513,4 kV y RRRV de 0,973 [kV/μs], con máximos soportables de 364 kV y 2 [kV/μs], de modo que se evidenció cumplimiento normativo de RRRV e incumplimiento de TRV. Comparativamente respecto al caso base, se tuvo un aumento del TRV en un 15,32% y una disminución del RRRV en el 69,11%, concluyéndose que el soterramiento de un paño de línea conlleva a mayores solicitaciones de TRV y menores de RRRV. De esta forma, un mecanismo de mitigación del TRV consiste en usar un paño de línea con llegada aérea en vez de soterrada, mientras que, un mecanismo de mitigación del RRRV estriba en utilizar un paño de línea soterrado. En la sensibilidad II, se incorporaron resistencias de preinserción en los bornes del interruptor J2, estudiando de manera independiente valores de 300, 450 y 600 Ω. En todos los casos resultó que las solicitaciones estaban dentro de lo requerido por la normativa, siendo inferiores a los máximos soportables de 459 kV y 7 [kV/μs]. Referente a la mitigación, en todos los casos, la reducción del TRV fue superior al 50% y del RRRV al 90%, evidenciándose una proporcionalidad en que las menores mitigaciones se tuvieron con 300 Ω y las mayores con 600 Ω. Se concluyó que la incorporación de resistencias de preinserción en los bornes de un interruptor conlleva a reducciones en las máximas solicitaciones de TRV y RRRV, teniéndose que su uso es útil para la mitigación de TRV y RRRV.