Operación inestable de la central hidroeléctrica Futaleufú producida por transitorios hidraúlicos

Abstract

La central hidroeléctrica Futaleufú pertenece al Sistema Interconectado Patagónico (SIP) y se vincula con la ET Puerto Madryn mediante 2 líneas de 330 kV. A principios del año 1996 el SIP se interconectó con el Sistema Argentino de Interconexión (SADI) mediante 1 línea de 500 kV entre ET Puerto Madryn (SIP) y ET Choele Choel (SADI). Con el SIP aislado del SADI y operando Futaleufú con 4 unidades, ante el disparo por falla de una línea de 330 kV la operación post-falla de Futaleufú resulta estable si en dicha central se realiza la Desconexión Automática de Generación (DAG) de una unidad. Con el SIP y el SADI interconectados los estudios realizados indicaban la necesidad de realizar DAG de 2 unidades de Futaleufú ante el disparo de una línea de 330 kV. Con la interconexión SIP-SADI en servicio, una falla ocurrida el 14 de marzo de 2006 hizo actuar automatismos que provocaron la DAG de 2 unidades de Futaleufú y la desconexión de una línea de 330 kV. En tales condiciones, en servicio 1 línea de 330 kV y 2 unidades de Futaleufú, se produjo un transitorio inestable que finalizó con la desconexión de las 2 restantes unidades de Futaleufú. Este episodio oscilatorio inestable no pudo ser reproducido por simulaciones con los modelos disponibles. En los registros del incidente del 14 de marzo de 2006 se observa un aumento sustancial de las potencias eléctricas de las 2 unidades de Futaleufú que quedaron en servicio. Este comportamiento solamente podía ser justificado si se tenía en cuenta el transitorio en el sistema hidráulico producido por la DAG de otras turbinas de la central. Por tal motivo se realizaron ensayos en Futaleufú que permitieron modelar el comportamiento del sistema hidráulico y su impacto sobre las potencias de las turbinas en servicio. Estos ensayos también permitieron verificar y agregar mayor detalle a los modelos disponibles a esa fecha de Futaleufú. Fueron ensayados las turbinas y sus controles de velocidad (governor), los sistemas de excitación y sus controles (AVR). También fueron ensayados los estabilizadores de potencia (PSS) para verificar los reajustes realizados en los mismos. Con los nuevos modelos se reprodujo por simulación el incidente del 14 de marzo de 2006. Estudios realizados con estos modelos demostraron la efectividad de una Reducción Automática de Generación (RAG) de las 2 turbinas de Futaleufú en servicio luego del disparo de una línea de 330 kV. Finalmente, se presentan registros de la desconexión por falla de una línea de 330 kV ocurrida el 18 de mayo de 2008 donde se observa la actuación de la RAG en las turbinas de Futaleufú y su consecuente comportamiento estable en el transitorio post-falla.