Informe Evento Sistema Interconectado Nacional

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Texto completo

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T od os l os de rec h os r es erv ad os p ara X M S .A . E S P

Informe Evento

Sistema Interconectado Nacional

Septiembre 03 de 2013, 14:03 horas

Evento 01336: Desconexión de la línea

Ocoa - Suria a 115 kV

Gerencia Centro Nacional de Despacho

Dirección Aseguramiento de la Operación

Documento XM CND Octubre 11 2013

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Contenido

Objetivo

1

Evento

1

Antecedentes

1

Descripción

1

Análisis

1

Causa

1

Evaluación del desempeño de los sistemas de protección

2

Informe sobre el cálculo de la Energía No Suministrada

-ENS-

2

Conclusiones

4

Acciones

4

Acciones ejecutadas

4

Acciones por ejecutar

5

Recomendaciones

5

ANEXOS

5

Referencias

7

Información básica

7

Parámetros eléctricos

7

Topología del sistema

7

Evolución de la frecuencia

8

Evolución de la potencia activa

8

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Evento 01336: Desconexión de la línea Ocoa - Suria 115 kV

Análisis de la Información de detalle

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Registros de falla de EMSA

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SOE de la subestación Ocoa 115 kV hacia Suria

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Objetivo

Presentar el análisis del evento ocurrido el 03 de Septiembre de 2013 a las 14:03 horas, en el cual se produjo desconexión de la bahía de línea en la subestación Ocoa 115 kV hacia Suria.

Evento

Antecedentes

Previo al evento, por la línea de transmisión Ocoa – Suria 115 kV, circulaba una potencia activa de 57.47 MW hacia Suria.

Descripción

El 03 de Septiembre de 2013 a las 14:03 horas, se produjo la desconexión de la bahía de línea en la subestación Ocoa 115 kV hacia Suria, causado por descargas atmosféricas en la línea.

Análisis

Producto del análisis del evento se evidenció que:

 Se materializó una falla monofásica a tierra en la fase C del circuito Ocoa – Suria a 115 kV, que provocó el arranque de la función de protección de sobrecorriente de tiempo inverso no direccional (ANSI 51), la cual al cabo de 560.8 ms comandó orden de apertura tripolar sobre el interruptor L220 asociado a la bahía de línea en Ocoa hacia Suria.

 Producto de la desconexión del circuito Ocoa – Suria a 115 kV, en el extremo de Ocoa, se produjo la ausencia de tensión en las subestaciones a 115 kV, Suria, Puerto López, Puerto Gaitán y La Cristalina.

 A los 599 ms se evidencia la ausencia de corriente a través de las tres fases del circuito Ocoa – Suria a 115 kV.

Causa

Según el acuerdo CNO 547 y lo reportado por el agente, la causa del evento es:  Como categoría de la causa: Fenómenos Naturales.

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Evaluación del desempeño de los sistemas de

protección

La función de protección sobrecorriente de tiempo inverso no direccional (ANSI 51N) asociada a la bahía de línea hacia Suria, en la subestación Ocoa a 115 kV, operó correctamente.

La función de protección distancia (ANSI 21) asociada a la bahía de línea hacia Suria, en la subestación Ocoa a 115 kV, operó indeseadamente al no detectar falla en el elemento protegido.

Informe sobre el cálculo de la Energía No

Suministrada -ENS-

Tabla 1. Resumen cálculos Resolución CREG 094 de 2012. MC_EMSA (MWh)

P14 P15

Demanda Entregada (DE) 206.1 202.5

Pronóstico de demanda 166.0 169.0

Pronóstico Nuevo de Demanda 209.8

ENS para cada periodo horario 7.4

PENS para cada periodo horario 3.5%

ENSM - Máximo 7.4

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Nota:

Magnitud estimada de la ENS presentada: 7.4 MWh

Curvas de potencia: A continuación se anexan las curvas de potencia activa, del mercado de comercialización de EMSA, según lo establecido en la Resolución CREG 094 de 2012.

Figura 2. Curva de potencia activa – Periodo del evento

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Evento 01336: Desconexión de la línea Ocoa - Suria 115 kV

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Figura 4. Curva de potencia activa – 12 periodos siguientes al evento

Conclusiones

1. Se materializó una falla monofásica a tierra en la fase C del circuito Ocoa – Suria a 115 kV, la cual fue despejada por la función de protección sobrecorriente direccional (ANSI 51N) implementada en la subestación Ocoa 115 kV.

2. Este evento ocasionó una Demanda No Atendida (DNA) de 1.85 MWh.

3. De acuerdo con la metodología establecida en la resolución CREG 094 de 2013, en el periodo 15 del día 03 de septiembre de 2013, se presentó para el mercado de comercialización de EMSA, una ENS de 7.4 MWh y el PENS para este período fue de 3.5 %.

4. Este evento no ocasionó excursión de la frecuencia del SIN por fuera de los rangos normales de operación.

5. Este evento ocasionó ausencia de tensión en las subestaciones Suria, Puerto López, Puerto Gaitán y La Cristalina, a 115 kV.

Acciones

Acciones ejecutadas

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Acciones por ejecutar

Se propone a EMSA revisar y solucionar la causa por la cual la función de protección distancia (ANSI 21) asociada a la bahía de línea hacia Suria, en la subestación Ocoa a 115 kV, no detectó falla en el elemento protegido.

Recomendaciones

No aplica.

ANEXOS

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Anexo A: Información Técnica – Evento 01336

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Referencias

 Informe detallado del evento, registros de falla y SOE suministrados por EMSA.  Información eléctrica y operativa del CND.

 Informe cálculo de la ENS.

Información básica

Parámetros eléctricos

En la Tabla 2, se presentan los parámetros declarados en PARATEC de la línea de transmisión, a 115 kV, afectada por el evento:

Tabla 2. Parámetros eléctricos de líneas de transmisión

Nombre R' X' R0' X0' Longitud

Ohm/km Ohm/km Ohm/km Ohm/km km Ocoa – Suria 115 kV 0.1423 0.4629 0.5482 1.4778 30.68

Topología del sistema

En la Figura 5, se presenta el diagrama unifilar de la red eléctrica, a 115 kV, afectada por el evento, indicando los interruptores que fueron abiertos por operación de las protecciones.

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Evolución de la frecuencia

Este evento no ocasionó excursión de la frecuencia del SIN por fuera de los rangos normales de operación.

Evolución de la potencia activa

En la Figura 6, se presenta la evolución de la potencia activa, por las líneas a 115 kV, Ocoa – Suria, Ocoa – Barzal, Ocoa – Reforma1, Ocoa – Reforma 2, Ocoa - Granada y Suria – Puerto López, con datos del SCADA capturados cada 5 minutos, se evidencia que:

 Previo al evento, por la línea de transmisión Ocoa – Suria 115 kV, circulaba una potencia activa de 57.47 MW hacia Suria.

 Se interrumpió el flujo de potencia a través de los circuitos a 115 kV, Ocoa – Suria y Suria – Puerto López, entre las 14:03 horas y las 14:07 horas aproximadamente. En el mismo intervalo de tiempo, se redujo el flujo de potencia a través de los circuitos Ocoa – Reforma 1 y 2 a 115 kV.

Figura 6. Evolución de la potencia a través de las líneas a 115 kV, afectadas con el evento

Evolución de la tensión

En la Figura 7, se presenta la evolución de la tensión en las subestaciones a 115 kV, Ocoa, Suria, Puerto López y Puerto Gaitán, con datos del SCADA capturados cada 5 minutos. Debido a la resolución de los datos solo se observa un decremento en las tensiones, sin embargo, de acuerdo con la topología de la red eléctrica, durante el evento se produjo ausencia de tensión en las subestaciones Suria, Puerto López, Puerto Gaitán y La Cristalina, a 115 kV.

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Figura 7. Tensión en las subestaciones a 115 kV, Ocoa, Suria, Puerto López y Puerto Gaitán

Análisis de la Información de detalle

Registros de falla de EMSA

Las señales análogas y las señales digitales, tomadas de los registros de falla de la bahía de línea hacia Suria, en la subestación Ocoa 115 kV, se presentan a continuación:

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Anexo A: Información Técnica – Evento 01336

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Figura 8. Registro de falla en subestación Ocoa 115 kV, BL hacia Suria

Figura 9. Trayectoria de impedancia vista por el loop fase-tierra del relé en subestación Ocoa 115 kV, BL hacia Suria

Del análisis del registro de falla presentado en la Figura 8 y en la Figura 9, y tomando como referencia el instante en el cual inicia la falla, se evidencia que:

 Se materializó una falla monofásica a tierra en la fase C del circuito Ocoa – Suria a 115 kV. De acuerdo con los parámetros consignados en la Tabla 2, la trayectoria de impedancias presentada en la Figura 9 y con los cálculos realizados, se pudo establecer que la falla se localizó aproximadamente, a 27.4 km de la subestación Ocoa a 115 kV.

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 Luego de 33.2 ms, arrancó la función de protección de sobrecorriente de tiempo inverso no direccional (ANSI 51), la cual al cabo de 560.8 ms comandó orden de apertura tripolar sobre el interruptor L220 asociado a la bahía de línea hacia Suria (ver Figura 10).

 A los 599 ms se evidencia la ausencia de corriente a través de las tres fases del circuito Ocoa – Suria a 115 kV.

 La función de protección distancia (ANSI 21) no operó (ver Figura 11).

Figura 10. Trip Log de la protección que comandó orden de apertura

Figura 11. Trayectoria de impedancias vista por el relé distancia ANSI 21 de la subestación Ocoa, BL hacia Suria. Tomado del informe de EMSA

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SOE de la subestación Ocoa 115 kV hacia Suria

En la Tabla 3, se presenta el SOE suministrado por EMSA para la subestación Ocoa a 115 kV, en donde se evidencia el arranque de las protecciones de sobrecorriente asociadas a la bahía de línea hacia Suria, y posteriormente aparece la señal de estado del interruptor L220 asociado a dicha bahía, indicando que éste abrió.

Tabla 3. SOE reportado por EMSA, subestación Ocoa a 115 kV

Hora Tiempo [ms] Subestación Bahía Elemento Descripción Estado 14:03:47,007 00:00:00,000 RTU OCOA 115 KV/Suria P_Resp Arranque Fase T Appear 14:03:47,157 00:00:00,150 RTU OCOA 115 KV/Suria P_Resp Arranque 67N Appear 14:03:47,570 00:00:00,563 RTU OCOA 115 KV/Suria L220 Polo fase R Cerrado Open 14:03:47,570 00:00:00,563 RTU OCOA 115 KV/Suria L220 Polo fase S Cerrado Open 14:03:47,570 00:00:00,563 RTU OCOA 115 KV/Suria L220 Polo fase T Cerrado Open 14:03:47,571 00:00:00,564 RTU OCOA 115 KV/Suria P_Resp_Polo

S Int Cerrado Open 14:03:47,571 00:00:00,564 RTU OCOA 115

KV/Suria

P_Resp_Polo

T Int Cerrado Open 14:03:47,574 00:00:00,567 RTU OCOA 115 KV/Suria Interruptor L220 Status Intransit 14:03:47,588 00:00:00,581 RTU OCOA 115 KV/Suria Interruptor L220 Status Open

Análisis del restablecimiento

En el aplicativo HEROPE, quedó registrado el reporte de EMSA del evento y el restablecimiento de los elementos desconectados, como se indica en la Tabla 4.

Tabla 4. Reporte secuencia de evento HEROPE, EMSA

Subestación Activo Fecha

ocurrencia

Tipo

movimiento Causa

Tipo ocurrencia OCOA BL1 OCOA A SURIA

115 kV 03/09/2013 14:03 Apertura Forzado externo Evento PUERTO GAITAN BL1 PUERTO GAITÁN - PUERTO LOPEZ 115 kV 03/09/2013 14:03 Cambio estado Estado no operativo Cambio operatividad PUERTO GAITAN PUERTO GAITAN BAHIA 03/09/2013 14:03 Cambio estado Estado no operativo Cambio operatividad

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Subestación Activo Fecha

ocurrencia Tipo movimiento Causa Tipo ocurrencia CONDENSADOR PARALELO 01 5 MVAR PUERTO GAITAN PUERTO GAITAN CONDENSADOR PARALELO 01 5 MVAR 03/09/2013 14:03 Cambio estado Estado no operativo Cambio operatividad

SURIA PUERTO LOPEZ - SURIA 1 115 kV 03/09/2013 14:03 Cambio estado Estado no operativo Cambio operatividad SURIA OCOA - SURIA 1 115

kV 03/09/2013 14:03 Cambio disponibilidad Forzado Cambio operatividad PUERTO GAITAN PUERTO GAITAN - PUERTO LOPEZ 1 115 kV 03/09/2013 14:03 Cambio estado Estado no operativo Cambio operatividad PUERTO LOPEZ BL1 PUERTO LOPEZ -PUERTO GAITAN 115 kV 03/09/2013 14:04 Apertura Estado no operativo Maniobra PUERTO LOPEZ BL1 PUERTO LOPEZ A SURIA 115 kV 03/09/2013 14:05 Apertura Estado no operativo Maniobra SURIA BL1 SURIA A PUERTO LOPEZ 115 KV 03/09/2013 14:05 Apertura Estado no operativo Maniobra OCOA BL1 OCOA A SURIA

115 kV 03/09/2013 14:06 Cierre Instruccion CND Maniobra PUERTO LOPEZ BL1 PUERTO LOPEZ A SURIA 115 kV 03/09/2013 14:06 Cierre Finaliza estado no operativo Maniobra SURIA BL1 SURIA A PUERTO LOPEZ 115 KV 03/09/2013 14:06 Cierre Finaliza estado no operativo Maniobra PUERTO GAITAN BL1 PUERTO GAITAN - PUERTO LOPEZ 115 kV 03/09/2013 14:06 Cambio estado Finaliza estado no operativo Cambio operatividad PUERTO LOPEZ BL1 PUERTO LOPEZ -PUERTO GAITAN 115 kV 03/09/2013 14:06 Cierre Finaliza estado no operativo Maniobra PUERTO GAITAN PUERTO GAITAN BAHIA CONDENSADOR PARALELO 01 5 MVAR 03/09/2013 14:06 Cambio estado Finaliza estado no operativo Cambio operatividad PUERTO GAITAN PUERTO GAITAN CONDENSADOR PARALELO 01 5 MVAR 03/09/2013 14:06 Cambio estado Finaliza estado no operativo Cambio operatividad

SURIA PUERTO LOPEZ - SURIA 1 115 kV 03/09/2013 14:06 Cambio estado Finaliza estado no operativo Cambio operatividad

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Anexo A: Información Técnica – Evento 01336

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Subestación Activo Fecha

ocurrencia

Tipo

movimiento Causa

Tipo ocurrencia SURIA OCOA - SURIA 1 115

kV 03/09/2013 14:06 Cambio disponibilidad Aumento disponibilidad Cambio operatividad PUERTO GAITAN PUERTO GAITAN - PUERTO LOPEZ 1 115 kV 03/09/2013 14:06 Cambio estado Finaliza estado no operativo Cambio operatividad En las maniobras operativas de normalización de los activos desconectados durante el evento se evidencia una secuencia adecuada y una correcta aplicación del protocolo de comunicaciones por parte de los operadores del CND y EMSA.

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