ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICA EN LA OPERACIÓN DE FILTRO ARMÓNICOS EN SUBESTACIÓN ESCONDIDA NORTE PERTENECIENTE A MINERA ESCONDIDA LTDA.

Abstract

El presente trabajo surge bajo la necesidad de la Superintendencia de Energía de Minera Escondida Ltda., de estudiar y analizar la influencia que provoca en el resto del sistema la distorsión armónica presente en el sistema de distribución de la mina Escondida Norte, específicamente debido a la operación de las protecciones por sobrecorriente en las bombas de pozos en el sector precordillerano de Monturaqui. Además, predecir el comportamiento del sistema ante la puesta en marcha de un filtro de armónicas instalado en la subestación Escondida Norte, el cual actualmente se encuentra fuera de servicio debido a que en su fase de puesta en marcha inicial, el equipo falló. Con la ayuda de herramientas computacionales, se realiza un modelamiento del sistema enfocando el modelo en las posibles fuentes de inyección armónica que contaminan el sistema eléctrico. Por lo cual mediante la simulación de la respuesta en frecuencia del sistema, se determinó que existe una resonancia alrededor de la armónica 40 en el alimentador C4 de subestación Escondida Norte, tomando registro del espectro en frecuencia simulado, con esto se contrastó exitosamente con las mediciones reales realizadas a dicho alimentador validando el modelo realizado. Luego del cual se implementó el filtro de armónicas en la simulación, logrando atenuar el índice de distorsión armónica de tensión por sobre un 90% del valor original en el alimentador C4. Como parte de las recomendaciones, se propuso mejorar el factor de potencia al operar el filtro de armónica. Para esto se especificó desconectar tres bancos de condensadores del filtro, de manera tal que la tensión medida en la barra de 13; 8kV de S/E escondida Norte se acerque al valor nominal. Se corroboró que la sintonía del filtro tipo Pasa-Alto con resistencia de amortiguación, es un diseo apropiado para atenuar la distorsión armónica dadas las condiciones actuales de operación. Sin embrago se propuso disminuir las elevadas pérdidas en potencia activa, debido al resistor de amortiguación, implementando un capacitor serie al inductor del filtro de manera tal que se encuentren resonando a frecuencias cercanas a la frecuencia fundamental, disminuyendo sustancialmente dichas pérdidas. Por último se recomendó energizar el filtro armónico, idealmente en el instante al cual la seal de tensión pase por cero, de manera de obtener la menor amplitud transitoria de corriente de inicial en el filtro.