Informe Técnico

El consolidado de detalle de los transformadores en operación totalizan 102.006 MVA en el Sistema Eléctrico Nacional.

SITUACIÓN ACTUAL Y FUTURA

Transformadores:

así va su crecimiento del parque en el Sistema Eléctrico Nacional

EL CONSTANTE CRECIMIENTO del Sistema Eléctrico Nacional en los últimos años, debido a la masiva incorporación de nuevas centrales generadoras de energía renovable, especialmente solares y eólicas, y a la ejecución de los planes de expansión de la transmisión, con nuevas obras y de ampliación, es el principal motivo que detrás del incremento que registra la capacidad instalada de transformadores.

Según las cifras del Coordinador Eléctrico Nacional, el consolidado de detalle de los transformadores en operación que totalizan 102.006 MVA, de Los especialistas ven esto como una contribución positiva y que se ha mantenido constante y que, a pesar de situaciones como el Covid-19, los pronósticos de crecimiento de la demanda siguen siendo auspiciosos.

los cuales 37.702 MVA corresponden a equipos 3D, mientras que 64.304 MVA pertenecen a equipos 2D.

Los expertos consultados por ELECTRICIDAD también destacan el rol que tiene la demanda

eléctrica y sus proyecciones de incremento en los próximos años, además de la futura incorporación de nuevas tecnologías HVDC, siempre y cuando se materialice el proyecto de la línea de transmisión Kimal-Lo Aguirre, lo que traerá cambios en la infraestructura eléctrica del país. Según indica un análisis realizado por Jorpa Ingeniería para ELECTRICIDAD, elaborado por Sergio Palacios junto a sus colaboradores, Carlos Bayer y Pedro Ahumada, expertos Equipos de Media y Alta Tensión y Transformadores, “desde la perspectiva país y por nuestra condición geográfica, el Sistema Eléctrico Nacional ha aportado la posibilidad de conexión de generación variada y de distintos tamaños, por lo que el incremento del parque de transformadores es una positiva contribución.

“La generación está por debajo de la necesidad: en enero 2022 de 0,7% inferior a 2021. La participación de la generación hidráulica, carbón y diésel se redujo 18%, 25% y 9% respectivamente en relación con enero 2021. En contraste, la participación de la generación eólica, solar y gas aumentó en 58%, 47% y 66% respectivamente, en relación con enero 2021. Lo anterior, explica el aumento del parque de transformadores y este crecimiento será creciente dependiendo de la implementación de ERNC para cubrir la salida de las Energías Renovables Convencionales (ERC). Por otra parte, debemos estar pendientes de aplicar la economía circular en los sistemas de energía, para poder generar energía verde y aportar una mejora al medioambiente”.

Del mismo modo el informe sostiene la realidad de cambiar ERC por ERNC, “lo cual significa incrementar generaciones de diferentes tamaños y tipos, cada una de ellas requiere de una importante cantidad de transformadores del tipo elevadores, entre otros, siendo esta la forma de poder inyectar dicha energía al Sistema Eléctrico Nacional. De acuerdo con el plan de obras, se espera la entrada de 4.795 MW de capacidad instalada en el Sistema Eléctrico Nacional. De estos, 72% corresponde a tecnología solar (3.458 MW), un 15% a tecnología eólica (696 MW), un 11% de tecnología hidráulica (546 MW) y un 2% de tecnología térmica (94 MW)”.

Requerimientos

Erick Zbinden, subgerente de Acceso Abierto y Conexiones del Coordinador Eléctrico Nacional, indica que, de acuerdo con los diagnósticos realizados tanto por el organismo y la Comisión Nacional de Energía, “en el Sistema de Transmisión Nacional los requerimientos de transformación están en la Zona de Antofagasta (Subestación Parinas) y en la Región del Ñuble (Subestación Entre Ríos). En los Sistemas de Transmisión Zonal, el Sistema E, que comprende aquellas instalaciones que se encuentran interconectadas entre las subestaciones Alto Jahuel y Temuco del Sistema Eléctrico Nacional (SEN), es la zona que presenta mayores requerimientos en transformación, el Informe Técnico Preliminar de la CNE contempló 11 transformadores y la Propuesta 2022 del Coordinador contempla 9 nuevos transformadores de potencia”.

De acuerdo con los datos del Coordinador Eléctrico Nacional, el parque de transformadores en el sistema, “se ha mantenido principalmente constante y, por el momento, se debe principalmente al crecimiento de la demanda eléctrica, que a pesar de situaciones como el enfrentar la reciente pandemia, los pronósticos de crecimiento de la demanda siguen siendo auspiciosos”.

El ejecutivo hace una evaluación respecto al crecimiento del parque de transformadores en el sistema, precisando que “se ha mantenido principalmente constante y, por el momento, se debe principalmente al crecimiento de la demanda eléctrica, que a pesar de situaciones como el enfrentar la reciente pandemia, los pronósticos de crecimiento de la demanda siguen siendo auspiciosos”.

Por otro lado, el informe preparado por Jorpa Ingeniería indica que los nuevos proyectos de envergadura de expansión del sistema eléctrico “vienen en general en corriente continua (CC) como la actual línea en construcción Kimal-Lo Aguirre, de 1500 km de longitud, bipolar, de alrededor 1500 MW c/u, ±600 kV”.

“Por tal motivo, los nuevos transformadores fabricados destinados a operar en estas condiciones,

inéditas en Chile, deberán cumplir con algunas características adicionales a las convencionales en su diseño. Esto, porque los transformadores conectados a subestaciones convertidoras (equipos y elementos necesarios para transformar la generación de tensión alterna a tensión continua en la etapa de transmisión y luego convertirla nuevamente a una tensión alterna en los centros de consumo), se ven sometidos a corrientes no sinusoidales con componentes armónicos (el proceso de conversión CA-CC constituye un consumo/inyección de corriente CA escalonada de 3 niveles con duración menor a 120° por ciclo). Estos armónicos imponen calentamientos adicionales (perdidas que se manifiestan en calor) en los diferentes componentes de los transformadores, los que deben enfrentarse con ingeniosas disposiciones internas de conductores, devanados y chapas de los núcleos, además de modernos y complejos programas (softwares) que modelan las diferentes componentes del transformador mediante elementos finitos u otras herramientas de simulación y calculo”, asevera el análisis.

“Debido entonces a lo anterior, resulta altamente

Banco de transformadores instalados en la zona norte del sistema eléctrico. conveniente monitorear este tipo de transformadores con las diferentes metodologías disponibles en el mercado, que hoy en día, dado el avance en sus respectivas tecnologías, hacen posible con bajos precios con relación al valor del activo monitoreado, vigilar de manera continua y permanente (24/7/365) el estado y condición de la unidad”, se agrega en el informe de la empresa.

Finalmente, el subgerente de Acceso Abierto y Conexiones del Coordinador Eléctrico Nacional, señala que los desafíos técnicos que hay que enfrentar es que “se observan tienen relación con la seguridad de estos equipos, el aumento de la electrónica de potencia en las redes producto de la generación renovable variable u otras fuentes similares, debiera incentivar a las empresas a monitorear permanentemente la contaminación armónica y analizar sus posibles efectos en la vida útil de los transformadores. Esto, de la mano de las nuevas herramientas de medición, monitoreo y control para la ejecución oportuna de las mantenciones de los transformadores y sus elementos anexos, resguardando la seguridad y calidad de servicio”.

Foto: Archivo B2B Media Group.