Análisis de la modernización del compensador estático de VARS de la subestación eléctrica Texcoco

Abstract

RESUMEN: En la actualidad la cantidad de energía eléctrica que se consume en el país y sus procesos como las fuentes generadoras y todo el equipamiento requerido para el desarrollar las redes de transformación, transmisión y distribución son un indicador de su nivel económico y desarrollo tecnológico. Para que un Sistema Eléctrico pueda conservar su estabilidad al operar y mantener su comunidad del servicio con calidad a todos sus consumidores, se requiere que los procesos productivos de Generación, Transformación y Distribución cuente con equipo en óptimo estado de operación para poder cumplir las exigencias de la demanda de energía, la cual está caracterizada por un crecimiento exponencial. Es por esto, que los Sistemas Eléctricos de Potencia han cobrado mucha importancia y se han convertido en uno de los sistemas más complejos creados por el hombre. Cada vez más grandes y difíciles de mantenerlos operando en condiciones de estabilidad. Desde su aparición a finales de la década de los 60´s los FACTS (por sus siglas en ingles “Flexible Ac Transmission Systems”) han sido y continúan siendo un punto importante en la estabilidad y control de redes eléctricas. Uno de los dispositivos FACTS más utilizados en el Compensador Estático de VARS o por sus siglas en español CEV. En el presente trabajo se ha realizado un análisis de la modernización de l Compensador Estático de VARS Marca ABB© con capacidad de -90MVAR. Inductivos y 300MVAR capacitivos, el cual se encuentra instalado en la Subestación Eléctrica Texcoco que está conectada en el doble anillo de 400kV. Dicha modernización se realizó en el año 2014 y contemplo el cambio de equipamiento del sistema de control, protecciones, válvulas de tiristores y sistemas de ventilación del sistema de enfriamiento. Se presenta la descripción de la situación antes y después de la modernización del Compensador Estático de VARS en donde se destacan las ventajas operativas más relevantes de la modernización. También se muestra el registro de fallas antes y después de la modernización con el fin de observar se relevancia. Para comprender el impacto del comportamiento que tiene CEV en la red eléctrica de 400kV se simulan distintos tipos de fallas tanto externas como internas. Se analiza y compara la acción del Compensador Estático de VARS observando su comportamiento en estado estacionario en donde no existe ningún tipo de falla en el sistema y en estado dinámico donde se consideran las salidas de operación de líneas y fallas internas en el CEV tales como fallas en el sistema de enfriamiento. Se realizó un análisis económico en donde se contemplaron los beneficios de la modernización desde diferentes puntos de vista, así como también el costo económico que representa el tener en Licencia en Muerto (Fuera de servicio) el Componente Estático de VARS Texcoco durante un mes. ABSRACT: There is no doubt that currently the amount of electrical energy consumed by the country and its processes, including generator plants and all the equipment required for the development of grids of transformation, transmission and distribution are indicators of its economic level and technological development. In order for and Electrical System to conserve its stability during operation and maintain a continuity of quality service to all of its consumers, it is necessary for the productive processes of Generation. Transmission, and Distribution to count on equipment in optimal operating condition in order to meet the high requirements of energy demand, which is characterized by exponential growth. That is why Electrical Power Systems have gained much importance and have arguably become some of the most complex systems created by man, becoming ever larger and harder to maintain in stable conditions. Since its appearance in the late 60´s.FACTS (Flexible Ac Transmission Systems”) have been a point of critical importance is the control and stability of electrical grids and networks. One of the most frequently used components of FACTS is the Static VARS Compensator (or CEV in its Spanish acronym). IN this thesis an analysis has been made of the modernization of the Static VARS Compensator, brand ABB© with a capacity of- 90MVAR Inductive and 300 MVAR. Capacitive located in the Electrical Substation of Texcoco which is connected to the double ring 400kV which belongs to the central transmission zone. The modernization was carried out in 2014 and contemplated the change of equipment of the control system, protections, thyristor claves and ventilation system of the cooling system. Is presented the description of the situation before and after the modernization of the VARS Static Compensator, highlighting the most relevant operational advantages of modernization. The fault record is also shown before and after the modernization in order to observer its relevance. To understand the impact of the behavior of the CEV in the 400kV power grid, several types of external and internal faults are simulated. The action of the Static Compensator of VARS is analyzed and compared observing its behavior is stationary state where there is no type of failure in the system and in dynamic state where the lines are out of service and were considered internal faults in the CEV for example failures in the cooling system. Finally. An economic analysis was carried out where to benefits of modernization from different points of view were contemplated, as well as the economic cost of having the Static Compensator VARS Texcoco for a month in Dead License (out of Service)