Verificación de las especificaciones del aislamiento externo de los equipos de patio y su protección contra STI en una SE de AT a alta cota

Abstract

En el presente trabajo se desarrolla una verificación de los datos técnicos especificados del aislamiento exterior de los equipos a intemperie de la subestación “220/138-60/10 kV” en altura. Consiste en elaborar circuitos equivalentes para simular maniobras en las subestaciones y descargas atmosféricas en la línea de transmisión, además realizar cálculos de coordinación de aislamiento acuerdo al estándar IEC 60071. La simulación de eventos de maniobra y descargas atmosféricas en circuitos modelados, consiste en verificar que las sobretensiones producidas por: la energización de la línea de transmisión desde el extremo local con una tensión de operación de 60 kV, desde el extremo local y remoto con una tensión de operación de 138 kV y energización del transformador de potencia con una tensión de operación de 220 kV; además que las sobretensiones producidas por picos de corriente de rayo con probabilidad de ocurrencia de 5 % y 1% (de acuerdo a la fórmula de Anderson) cuyos valores son 96 kA y 182 kA, con forma de onda 1.2/50 µs y 2/50 µs respectivamente, no superen los valores técnicos especificados para el aislamiento externo de los equipos de 220 kV, 138 kV y 60 kV. Los valores de las sobretensiones obtenidas en las simulaciones y cálculos son menores a los valores de sobretensiones especificadas para el aislamiento externo de los equipos. Por ello, los datos técnicos especificados para el aislamiento exterior de los equipos a intemperie de la subestación 220/60-138/10 kV son los adecuados para la altura del proyecto.

In the present work a verification of the specified technical data of the external insulation of the yard equipment of the substation "220/138-60/10 kV" in height. It consists of developing equivalent circuits to simulate switching events in substations and atmospheric discharges in the transmission line, as well as performing insulation coordination calculations according to the IEC 60071 standard. The simulation of events and atmospheric discharges in modeled circuits consists of verifying that the overvoltages produced by: the energization of the transmission line from the local end with an operating voltage of 60 kV, from the local and remote end with an operating voltage of 138 kV and energization of the power transformer with an operating voltage of 220 kV; In addition, the overvoltages produced by lightning current peaks with a probability of occurrences of 5% and 1% (according to Anderson's formula) whose values are 96 kA and 182 kA, with a waveform of 1.2/50 µs and 2/ 50 µs respectively, do not exceed the technical values specified for the external insulation of 60 kV, 138 kV and 220 kV equipment, respectively. The overvoltage values obtained in the simulations and calculations are lower than the overvoltage values specified for the external isolation of the equipment. Therefore, the technical data specified for the external insulation of the yard equipment of the 220 / 60-138 / 10 kV substation are adequate for the height of the project.