Los estudios electromecánicos comprenden los análisis de proyectos de generación y transmisión para integrarse a un sistema de potencia.
Normalmente consisten en estudios de corrientes de cortocircuito, flujos de potencia, estabilidad transitoria y protecciones.
El ámbito de estos estudios puede ser de un nuevo proyecto para evaluar la interconexión al sistema de interés para propietarios del proyecto: para el operador del sistema y los coordinados. Así mismo para modificaciones importantes en el sistema.
En este estudio se evalúa el sistema eléctrico en condiciones de estado estacionario. En términos simples, la solución de un Flujo de Potencia nos permite encontrar la magnitud de la tensión, el ángulo de fase, y las potencias activas y reactivas en cada barra del sistema antes distintas condiciones de análisis. Lo anterior puede ir enfocado tanto a análisis de operación como de planificación. Algunos de los análisis que es posible realizar a través de un estudio de flujo de potencia son los siguientes:
Los estudios de prefactibilidad están enfocados en buscar la posibilidad y mejor opción de conexión de un proyecto, ya sea en la localización del punto de conexión, máxima posibilidad de inyección de potencia, dimensionamiento de equipos, etc. Los estudios que se realizan corresponden generalmente a flujo de potencia (estudios de impacto y capacidad de barras) y cortocircuitos.
Este estudio busca verificar que las nuevas líneas de transmisión o aquellas que son parte de una modificación relevante, cumplan con los criterios de desbalance en el extremo seleccionado como receptor. Los límites de desbalance, según la normativa chilena vigente se muestran a continuación.
El estudio debe considerar, en caso de no cumplir los límites anteriores, propuestas de ciclos de transposiciones necesarios para cumplir con los límites indicados.
Este análisis nos permite evaluar dinámicamente el comportamiento del sistema eléctrico, simulando fenómenos electromecánicos. La estabilidad la podemos resumir, como la propiedad de un sistema de mantenerse en equilibrio operativo bajo una condición de estado normal y ante la existencia de una perturbación. En el análisis se evalúa tanto la Estabilidad de tensión como la de Angulo rotórico. Algunos de los análisis que es posible realizar a través de un estudio de estabilidad son los siguientes:
Un estudio de cortocircuito nos permite determinar el incremento en los niveles de corriente de cortocircuito producto de la interconexión de un nuevo proyecto, modificación o cambios en topologías del sistema. Toda modificación que produzca un cambio de impedancia implica un impacto en los niveles de cortocircuito. Este tipo de estudios permite dimensionar adecuadamente los equipos nuevos y existentes, con especial atención la capacidad de ruptura de los interruptores. Para este análisis se evalúan cortocircuito trifásico (3F), bifásico aislado (2F), bifásico a tierra (2 FT) y monofásico (1 FT), considerando una metodología conservadora con el máximo enmallamiento del sistema y el método de cálculo de acuerdo con la norma IEC60909.
El escenario elaborado para este estudio puede ser utilizado para el desarrollo de estudios de malla de tierra, saturación de TTCC, entre otros.
Hay que tener en cuenta que los trasformadores de corriente corresponden a equipos de medidas que reducen las corrientes a valores que sean compatibles por los equipos de protección. En este sentido, un estudio de saturación magnética de TTCC, como su nombre lo indica, evalúa si un transformador de corriente se encuentra saturado, es decir que, la señal que es entregada al relé de protección sea una fiel representación de los que está midiendo.
Este estudio está enfocado en todos los TTCC que participan en la protección diferencial de barra (87B) de una subestación, analizando las corrientes de cortocircuito circulantes por los transformadores de corrientes ante fallas dentro y fuera de la subestación.
El objetivo principal de un estudio de protecciones es salvaguardar el equipamiento del sistema eléctrico ante la ocurrencia de contingencias, minimizando los efectos de esta, y maximizando la confiabilidad del sistema. Este tipo de estudios son requeridos ante el ingreso de nuevos proyectos eléctrico, ajustando las nuevas protecciones a instalar, y aquellas existentes que vean modificado sus ajustes por los cambios en los niveles de cortocircuito.
Este tipo de estudios se deben realizar en la última etapa de un proyecto, con el objetivo de asegurar que la nueva instalación no sufrirá cambios en su equipamiento.
Los esquemas automáticos corresponderán a aquellos sistemas automáticos de control y protección que tienen como finalidad evitar la propagación de fallas ocurridas en el Sistema Eléctrico Nacional, permitiendo con ello la reducción del costo de operación del sistema eléctrico en su conjunto. Dentro de los distintos estudios que se pueden realizar, se destacan los siguientes:
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