A la espera de que la Comisión Nacional de Energía (CNE) apruebe o modifique el informe complementario sobre la propuesta de expansión anual de la transmisión se encuentra la empresa ISA Interchile, desde donde han presentado el proyecto «Ampliación de capacidad de línea Nueva Maitencillo – Polpaico 2×500 kV», el cual busca aumentar la capacidad de transmisión de la línea de transmisión Cardones-Polpaico, de 1700 a 2300 MVA.
Alejandro Cascante, gerente de Proyectos de la compañía, señala a ELECTRICIDAD que esta iniciativa contempla la «instalación de nuevos equipos en subestaciones existentes y re-tensar conductores en tramos puntuales de la línea HVAC de 2×500 kV (Nueva Cardones a Polpaico)».
Detalles
El ejecutivo explica que actualmente el límite de transferencia permanente por el tramo Nueva Pan de Azúcar – Polpaico 2×500 kV, y Nueva Maitencillo -Nueva Pan de Azúcar, «se encuentra restringido a 1700 MVA a pesar de que los conductores de este tramo presentan un límite térmico de 2300 MVA, debido a la capacidad térmica (permanente) de sus compensaciones serie y a algunos tramos dentro de la línea, donde hay que revisar distancias de seguridad».
Por ello Cascante señala que el proyecto de Interchile contempla:
1) Un nuevo esquema de control de las compensaciones serie (CCSS) existentes conectadas a las líneas Nueva Pan de Azúcar – Polpaico 2×500 kV y Nueva Maitencillo – Nueva Pan de Azúcar 2×500 kV. Este esquema tendrá una lógica de control que permitirá cortocircuitar las compensaciones serie ante contingencias en uno de los circuitos, sujeto a que el flujo resultante por el circuito que permanece en servicio sea mayor a la capacidad de la compensación serie (considerando su capacidad de sobrecarga).
2) La instalación de compensadores síncronos estáticos en serie o SSSC en la SE Polpaico 500 kV, específicamente para cada circuito de la línea Nueva Pan de Azúcar – Polpaico 2×500 kV. Los SSSC son dispositivos capaces de inyectar una tensión serie en cuadratura (capacitiva o inductiva) con la corriente de línea. Esto en la práctica equivale a modificar la impedancia de la línea, dado que simula la conexión de condensadores o reactores en serie en la línea, pero sin afectar la frecuencia natural del sistema (ya que en la práctica es una fuente de tensión). El SSSC cuenta con una gran flexibilidad en cuanto a cómo puede ser operado, teniendo los siguientes modos de control para el control de flujo por las líneas:
•Monitoreo: en el que el control está activo, pero simula que el SSSC está cortocircuitado.
• Inyección a una tensión fija: el SSSC está configurado para emitir una inyección de voltaje fijo que es capacitivo o inductivo. En este método de control, la reactancia inyectada variará a medida que cambie la corriente de la línea.
• Inyección a una reactancia fija: en este método de control, en el SSSC se ajusta para generar una reactancia fija que es capacitiva o inductiva. En este método de control, el voltaje inyectado variará a medida que cambie la corriente de la línea para mantener la reactancia en un valor establecido.
• Control de corriente: en este método de control, el SSSC regula activamente la magnitud de la corriente a través del dispositivo para permanecer por debajo de un nivel determinado o igual a un nivel fijo.
El ejecutivo precisa que, «si bien no es la aplicación más efectiva, es posible aplicar un control de tensión del extremo local. En este caso, el SSSC actúa como un Statcom».
«El SSSC tendrá una capacidad igual o mayor a la capacidad del conductor de la línea Nueva Pan de Azúcar – Polpaico 2×500 kV», agrega.
3) Re-tensado de conductores a lo largo de la línea 2×500 kV Polpaico – Nueva Cardones. «El diseño del SSSC considera que al menos tenga la capacidad equivalente a compensar +/-76,3 Ohms y que tenga una capacidad mínima de 2,656 kA. Dada la flexibilidad que entregan estos equipos, existe la ventaja de poder elegir distintos modos de operación según lo requiera la situación (condiciones normales de operación o particulares por indisponibilidad de otras instalaciones)», explica Cascante.
Y ejemplifica que, en condiciones normales de operación, «sería posible reducir la impedancia (de forma controlada) de la línea de 500 kV para redistribuir los flujos entre los corredores paralelos de 500 kV y 220 kV, mientras que en situación de post-contingencia se podrían adoptar otras estrategias para impedir sobrecargas en el sistema».
«Como resultado, se podrá tener la misma línea de 2×500 kV existente operando en las mismas condiciones actuales, pero con mayor capacidad (hasta 2300 MVA en condiciones normales). Este nivel de transferencia no afectará al cumplimiento de criterio N-1, dado que contará con un nuevo esquema de control y un nuevo equipo SSSC que realizarán las acciones necesarias para permitir la operación del sistema dentro de los estándares de seguridad actuales (NTSyCS)», añade.
Considerando en servicio el proyecto anterior, ISA INTERCHILE propone una solución de expansión de largo plazo, la cual permitiría transportar la energía inyectada por los proyectos de generación esperados en el norte del país -principalmente fotovoltaica-, tomando en cuenta que la línea HVDC Kimal – Lo Aguirre entraría en servicio en 10 años más y estas soluciones podrían implementarse de manera gradual desde el 2024 al 2026.
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El otro proyecto de la empresa es «Ampliación de capacidad de enlace Los Changos – Aguirre», que consiste en la conversión de un circuito del tramo 2×500 kV Nueva Cardones – Nueva Maitencillo – Nueva Pan de Azúcar – Polpaico en bipolo HVDC Nueva Cardones – Polpaico, de capacidad nominal 2×1550 MW con capacidad de sobrecarga de 10% (2×1700 MW).
Además, según Cascante, para asegurar el cumplimiento N-1, el proyecto cuenta también con:
- Una nueva línea entre las SSEE Los Changos y Nueva Cardones en 500 kV con capacidad de 2300 MVA.
- Un nuevo circuito de 500 kV Polpaico – Lo Aguirre de 1780 MVA.
- Una nueva línea entre la SSEE Punta Sierra y Quillota de 1200 MVA.
Según el ejecutivo, este conjunto de obras «permite aumentar la inyección de potencia a la SE Polpaico 500 kV (desde el norte), aumentando su capacidad desde 2300MVA hasta al menos 3400 MVA (N-1 estricto entre corredores HVDC y HVAC), resultando en un bipolo HVDC (2 x1550 MW) y un circuito HVAC (2300 MVA). Además, el bipolo HVDC entrega flexibilidad al sistema, permitiendo manipular su consigna de potencia con el fin de redistribuir flujos en tiempo real tanto en operación normal como en post contingencia, permitiendo optimizar la utilización de los corredores disponibles (600 kV DC, 500 kV AC y 220 kV AC)».
«Por otro lado, ante salidas del circuito HVAC el bipolo es capaz de aumentar su consigna a 1700 MW por circuito, permitiendo que el sistema de 220 kV se encargue de transportar el resto del flujo hasta Santiago. Ante salidas de uno de los polos HVDC, el polo restante es capaz de aumentar su consigna a 1700 MW, mientras que el circuito HVAC (con capacidad de 2300 MVA) puede bajar su impedancia gracias al SSSC propuesto en el proyecto «Ampliación de capacidad de la línea Nueva Maitencillo – Polpaico 2×500 kV». Esta acción conjunta impediría que haya sobrecargas en el sistema de 220 kV», concluye.