CNO - anexo acuerdo 1353 de 2020
CNO - Consejo Nacional de Operación
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Detalles
- Título
- CNO - anexo acuerdo 1353 de 2020
- Autor
- CNO - Consejo Nacional de Operación
- Categoría
- Infralegal
- Área del derecho
- Servicios Públicos
- Año
- 2020
ANEXO 1 Modelo - Unidad CT Las bases utilizadas son: Magnitud Valor Potencia aparente del generador 208 MVA Potencia nominal de turbina 158 MW Tensión de generador 13.8 kV Corriente de campo 770 A Tensión de campo 111 V Tabla 1-1: Magnitudes bases – Unidad CT ETERM Tensión de terminales ITERM Corriente de terminales EFD Tensión de campo IFD Corriente de campo PELEC Potencia activa QELEC Potencia reactiva FREC Frecuencia eléctrica AVR Regulador de tensión OEL Limitador de sobre-excitación UEL Limitador de sub-excitación V/Hz Limitador de sobre-flujo PSS Estabilizador de sistemas de potencia GOV Regulador de velocidad Tabla 1-2 - NomenclaturaMODELO DEL GENERADOR
Curva de vacío del generador Parámetros del generador A continuación, se presenta el detalle de los parámetros actualizados, que modelan el generador. TAG Descripción Valor Unidad 𝑀𝑉𝐴𝑛𝑜𝑚 Potencia aparente nominal del generador 208 𝑀𝑉𝐴 𝑘𝑉𝑛𝑜𝑚 Tensión de terminales nominal del generador 13.8 𝑘𝑉 𝑋𝑑 Reactancia sincrónica eje directo 1.969 𝑝𝑢 𝑋𝑞 Reactancia sincrónica eje cuadratura 1.914 𝑝𝑢 𝑋′𝑑 Reactancia transitoria eje directo 0.256 𝑝𝑢 𝑋′𝑞 Reactancia transitoria eje cuadratura 0.43 𝑝𝑢 𝑋′′𝑑 Reactancia sub-transitoria eje directo 0.225 𝑝𝑢 𝑋′′𝑞 Reactancia sub-transitoria eje cuadratura 0.225 𝑝𝑢 𝑇′𝑑𝑜 Constante de tiempo transitoria de circuito abierto eje directo 5.412 𝑠 𝑇’𝑞𝑜 Constante de tiempo transitoria de circuito abierto eje cuadratura 1.5 𝑠 𝑇′′𝑑𝑜 Constante de tiempo sub-transitoria de circuito abierto eje directo 0.02 𝑠 𝑇′′𝑞𝑜 Constante de tiempo sub-transitoria de circuito abierto eje cuadratura 0.05 𝑠 𝑋2 Reactancia inversa 0.23 𝑝𝑢 𝑋0 Reactancia homopolar 0.1 𝑝𝑢 𝑋𝑙 Reactancia
sub-transitoria de circuito abierto eje cuadratura 0.05 𝑠 𝑋2 Reactancia inversa 0.23 𝑝𝑢 𝑋0 Reactancia homopolar 0.1 𝑝𝑢 𝑋𝑙 Reactancia de dispersión 0.22 𝑝𝑢 𝑆1.0 Factor de saturación para 1.0 pu 0.17 - 𝑆1.2 Factor de saturación para 1.2 pu 0.62 - 𝐻 Constante de inercia 6.0 𝑠 Tabla 2.2 - Parámetros del generador Las constantes de tiempo fueron referidas a 75ºC según la siguiente expresión: (1 + 𝑇𝑒𝑛𝑠⁄234.5) 𝑇′𝑑0@75°𝐶 = 𝑇′𝑑0@ 𝑒𝑛𝑠 × 1.3198 Dónde se ha asumido que durante los ensayos en vacío la temperatura era 40 °C.Tabla 2-3 - Parámetros del generadorModelo del AVR En la Figura 3-3 se muestra el diagrama de bloques del AVR y en la Tabla 3-3 los parámetros del modelo, utilizados para reproducir las respuestas dinámicas obtenidas en los diferentes ensayos realizados.
Figura 3-3 - Diagrama de bloquesTabla 3-3 - Parámetros del AVR Tabla 3-4 - Parámetros del V/HzModelo del OEL El modelo del limitador de sobre-excitación (OEL) ha sido desarrollado siguiendo la información recopilada en planta, este se muestra en la Figura 3-4. Figura 3-4 - Diagrama de bloques del limitador OEL La parametrización del modelo se presenta en la Tabla 3-5.Tabla 3-5 - Parámetros del OELModelo del UEL En la Figura 3-5 se presenta el diagrama de bloques del modelo del UEL desarrollado siguiendo la información recopilada en planta. Figura 3-5 - Diagrama de bloques del limitador UEL La parametrización del modelo se presenta en la Tabla 3.6
Figura 3-5 - Diagrama de bloques del limitador UEL La parametrización del modelo se presenta en la Tabla 3.6 Tabla 3.6 - Parámetros del UELTabla 3.7 - Tabla UELCurva de capacidad efectiva A continuación, se presenta la curva de capacidad efectiva del generador incluyendo las regiones de actuación de los limitadores según se relevara en terreno. Las curvas que se incluyen a continuación son: • Curva de capacidad ensayada – 100% Unom en la Figura 3-24. • Curva de capacidad ensayada – 95% Unom en la Figura 3-25. • Curva de capacidad ensayada – 105% Unom en la Figura 3-26. En las tres curvas se representan: Potencia aparente de la unidad (trazo azul) • OEL (trazo púrpura continuo) UEL (trazo naranja continuo) • Protección de pérdida de campo 40G1 (trazo magenta continuo) • Protección de pérdida de campo 40G2 (trazo magenta discontinuo) • Potencia máxima (trazo rojo continuo) • Mínimo técnico (trazo cyan continuo) Factor de potencia nominal 0.85 (trazo gris discontinuo)Figura 3-24 - Curva de capacidad - Tensión 1 puFigura 3-25 - Curva de capacidad - Tensión 0.95 puFigura 3-26 - Curva de capacidad - Tensión 1.05 puESTABILIZADOR DE SISTEMAS DE POTENCIA
Descripción En la Figura 4-1 se presenta el diagrama de bloques del modelo del estabilizador de sistemas de potencia desarrollado y parametrizado a partir la información recopilada en planta. El estabilizador de sistema de potencia implementado es del tipo integral de potencia acelerante, correspondiendo a estándar PSS2A. Los parámetros utilizados durante las simulaciones y que representan de forma correcta el comportamiento se presentan en la Tabla 4-1. Figura 4-1 - Diagrama de bloques del PSS1A desarrolladoLa parametrización del modelo se presenta en la Tabla 4-1. Tabla 4-1 - Parámetros del modelo PSS2AFigura 5-1 - Diagrama de bloques del regulador de velocidadParámetros del regulador de velocidad Figura 5-2 - Parámetros del GOVANEXO 1 Modelo - Unidad ST Las bases utilizadas son: Magnitud Valor Potencia aparente del generador 104.353 MVA Tensión de generador 13.8 kV Corriente de campo de excitatriz 1.07 A Tensión de campo de excitatriz 7.60 V Tabla 1-1: Magnitudes bases – Unidad ST ETERM Tensión de terminales ITERM Corriente de terminales VFD Tensión de campo de la excitatriz IEX Corriente de campo de la excitatriz PELEC Potencia activa QELEC Potencia reactiva FREC Frecuencia AVR Regulador de tensión V/Hz Limitador de sobreflujo OEL Limitador de sobreexcitación UEL Limitador de subexcitación SCL Limitador de corriente estatórica FSNL Full Speed No Load (Ensayos en vacío) Tabla 1-2 - NomenclaturaMODELO DEL GENERADOR
Parámetros del generador La Tabla 2-1 detalla los parámetros obtenidos para el modelo de generador.Tabla 2-1 - Parámetros del generador – Unidad ST Las constantes de tiempo fueron referidas a 75ºC según la siguiente expresión: (1 + 𝑇𝑒𝑛𝑠⁄234.5)𝑇′𝑑0@75°𝐶 = 𝑇′𝑑0@ 𝑒𝑛𝑠 × Figura 3.1 - Diagrama de bloques de AVRTabla 3-1 - Parámetros del AVR - Unidad ST Validación del modelo del AVR en vacío Validación del modelo del OEL El regulador de tensión cuenta con un limitador de máxima corriente de excitación temporizado cuyo modelo se detalla en la Figura 3.12. dicho limitador cuenta con un escalón de actuación instantáneo (HiL) y uno temporizado. La referencia del escalón temporizado se calcula según una curva de tiempo inverso, vale decir que el valor al que limita desciende a medida que aumenta el tiempo que permanece actuado hasta llegar a un valor final de “LoL”.Figura 3.12 - Diagrama de bloques del modelo del OEL La parametrización del modelo se presenta en la Tabla 3-2.
Tabla 3-2 - Parámetros del OEL – Unidad STDadas las restricciones del sistema de transmisión de absorber el reactivo necesario al momento de los ensayos, durante las pruebas se modificó transitoriamente el ajuste del limitador de acuerdo con lo detallado en la Tabla 3-3. LoL [pu] HiL [pu] Valores originales 4.879 6.262 Ensayo Baja Carga 4.019 4.626 Ensayo Media Carga 4.392 5.037 Ensayo Alta Carga 4.626 5.028 Tabla 3-3 - Seteos reducidos para el OEL Validación del modelo del UEL En la Figura 3.19 se presenta el diagrama de bloques del modelo del UEL desarrollado siguiendo la información recopilada en planta y la del fabricante.Figura 3.19 - Diagrama de bloques del modelo del UEL La parametrización del modelo se presenta en la Tabla 3-4. Tabla 3-4 - Parámetros del UEL – Unidad ST El ajuste del limitador es el detallado en la Tabla 3-5. Tabla 3-5 – Tabla del UEL Validación del modelo del SCL En la Figura 3.23 se presenta el diagrama de bloques del modelo del SCL desarrollado siguiendo la información recopilada en planta.Figura 3.23 - Diagrama de bloques del modelo del SCL La parametrización del modelo se presenta en la Tabla 3-6. Tabla 3-6 - Parámetros del SCL – Unidad ST Curva de capacidad efectivaFinalmente, a partir de los ensayos realizados en terreno y de los seteos de los limitadores se confeccionó la curva de capacidad efectiva de la unidad.
Figura 3.30 - Curva de capacidad efectiva – Unidad STESTABILIZADOR DE SISTEMAS DE POTENCIA En la Figura 4.1 se presenta el diagrama de bloques del modelo del estabilizador de sistemas de potencia desarrollado a partir la información recopilada en planta y la del fabricante. Figura 4.1 - Diagrama de bloques del PSS Los ajustes del PSS fueron calculados en función a los resultados del informe técnico elaborado por Estudios Eléctricos S.A. “EE-EN-2018-0991-RB_Informe Sintonizacion PSS Termoemcali_ST” para la Central Térmica Termoemcali.Tabla 4-1 - Parámetros del PSS – Unidad N°1 Validación a lazo abierto De manera de validar el modelo del PSS y los parámetros se realiza primeramente una validación a lazo abierto del PSS. Dicho proceso consiste en la aplicación de las variables eléctricas registradas en terreno sobre el modelo de PSS desarrollado para luego comparar la señal registrada del PSS con la salida del modelo ante tales entradas.Escalado de señales: Señal Registros Escalado DigSilent FREC Hz /60 VPSS pu - QELEC pu 104.353 PELEC pu 104.353 ETERM pu - Tabla 4-2: Escalado de señales PSS LA Figura 4-1: Proceso de validacion del PSS a lazo abierto.