Power system stress analysis for main grid substations in Brazil

Análisis del esfuerzo en sistemas eléctricos de potencia para subestaciones de redes principales en Brasil

El análisis de superación de equipos y barras en subestaciones existentes pertenecientes a la red básica es de fundamental importancia para el sector de la energía, con vistas a la constante expansión del sistema. Este análisis no es una tarea sencilla, ya que la evaluación de los impactos causados en esas instalaciones, como resultado de una nueva conexión, implica diferentes estudios. En este artículo se presenta por medio de un ejemplo de caso, los estudios necesarios sobre el análisis de violación de las características nominales de los principales componentes de la instalación de la red básica. Se propone para que sea evaluado un sistema eléctrico con la conexión de una nueva central termoeléctrica en una subestación existente.

INTRODUCCIÓN

El Sistema Nacional Integrado (SNI) brasileño se encuentra en constante expansión debido a la entrada de nuevas y variadas plantas generadoras de energía eléctrica estimuladas por la creciente demanda de los consumidores.

Las nuevas centrales de generación aportan la energía necesaria al SNI conectándose con las instalaciones existentes en la red básica, ya sea mediante el seccionamiento de líneas de transmisión (LT) o conexiones a subestaciones (SE). Este estudio se centra en las conexiones de las subestaciones existentes.

Los equipos eléctricos de las subestaciones deben estar adecuadamente especificados para permanecer en servicio durante un periodo de tiempo suficiente para compensar sus costes de adquisición e instalación. En consecuencia, las subestaciones de la red básica deben ser capaces de absorber expansiones del sistema eléctrico a través de una nueva conexión; por ello, los equipos deben ser dimensionados en función del tiempo de compra necesario para absorber los incrementos de la demanda durante su vida útil [1].

Una buena referencia para la definición de las especificaciones de los equipos y de las instalaciones de las subestaciones se encuentra en los respectivos planes regionales de expansión de la energía en Brasil, a partir de las informaciones obtenidas de la Empresa de Pesquisa Energética - EPE [2].

Sin embargo, pueden ser necesarias modificaciones o ampliaciones adicionales no previstas originalmente en el proyecto operativo original.

En este sentido, las subastas periódicas de energía del gobierno ofrecen oportunidades e incentivos para la inserción de nuevas plantas de generación de energía eléctrica, principalmente proyectos térmicos y parques eólicos que suelen ser más sencillos y rápidos de construir en comparación con los grandes proyectos hidroeléctricos. Con frecuencia, la construcción de algunas centrales térmicas no está prevista en el plan de expansión.