Power & Energy Magazine - Spanish - May/June 2019 - 110

✔ diseño modular (cuatro unidades modulares, de 50 kV

cada una; 36 FBSM en cada unidad), lo cual facilita el
mantenimiento y la sustitución de piezas
✔ una alta confiabilidad como consecuencia de la exposición a tensiones más bajas debido a un diseño en
serie que distribuye a las tensiones durante la conmutación.
Debido a que actualmente no existen estándares relevantes de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC, por
sus siglas en inglés), se tuvieron que realizar pruebas de conformidad para verificar el diseño de los CB de HVdc. Estos
fueron desarrollados en base a los principios y condiciones
operativos del disyuntor de HVdc, además del estándar de
la IEC actual para probar a las válvulas VSC de HVdc. La
prueba se dividió en dos partes: la prueba de aislamiento y la
prueba de funcionamiento.
La prueba de aislamiento verifica la capacidad de resistencia a la tensión y la característica de intercambio de tensión de un CB de HVdc. La prueba operativa verifica la capacidad de cada componente clave para resistir un gran estrés y
las propiedades operativas bajo diferentes circunstancias. La
tabla 1 muestra algunas de las principales consideraciones
de prueba.
El CB híbrido de CC de 200 kV pasó la prueba en la que
se eliminó una corriente de cortocircuito de 15 kA dentro
de 3 ms y la tensión transitoria de interrupción a lo largo del
objeto de prueba excedió los 320 kV.

CB mecánico de CC instalado en el sistemas de
varias terminales de Nan'ao
El proyecto de varias terminales de HVdc de Nan'ao, con
una tensión de CC nominal de ± 160 kV, fue completado
por China Southern Power Grid y puesto en marcha a fines
de 2013. Este proyecto incluye tres estaciones convertidoras: Sucheng, Jinniu y Qing'ao. El proyecto recoge la energía
eólica suministrada a las estaciones de Jinniu y Qing'ao y
la envía a tierra firme. El proyecto originalmente adoptó el
mismo método del proyecto Zhoushan de usar disyuntores
de CA para interrumpir las fallas de CC. Con este método,
se alcanzaron las menores pérdidas de energía posibles y los
gastos de capital se mantuvieron bajos. Sin embargo, el proyecto sufrió por los lentos tiempos de eliminación de fallas
de CC. El proyecto se actualizó en 2017, con la instalación
de tres CB mecánicos de CC nominales a 160 kV (gráfico 8).
El gráfico 9 presenta la topología y muestra una foto del
prototipo de CB mecánico de HVdc de 160 kV instalado.
Está compuesto por los siguientes elementos:
1) La rama principal está formada por cuatro VI de tensión de CC con una capacidad nominal de 40 kV conectados en serie, de acuerdo con los requisitos para
cumplir con los niveles de tensión del sistema y tiempos de respuesta rápidos. El intercambio de tensión
adecuado durante los eventos dinámicos y los requisitos de estado estático se logran al dotar a cada VI
con un condensador transitorio de nivelación Cj, re110

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sistencia de amortiguamiento Rj y resistor estático de
intercambio de tensión R X .
2) La rama de inyección de corriente se divide en un
lado de HV y un lado de LV. Estos son aislados de
manera eléctrica a través del uso de un transformador
de centro de aire con inductancia mutua M, donde el
alto factor de acoplamiento k permite altas eficiencias
de transferencia de energía. El diseño del centro de
aire brinda el método más eficiente, ya que permite la
transferencia de gran potencia a una alta frecuencia.
3) El absorbente de energía se compone de bancos de
protectores de sobretensión conectados directamente
a la conexión en serie de los cuatro VI.
Al funcionar bajo un principio operativo similar al descrito en la sección "CB mecánico de CC", los CB mecánicos
de HVdc de Nan'ao utilizan una combinación de inductores
y capacitor precargados para producir la corriente cero
actual a través de los VI. La diferencia es que el capacitor
de almacenamiento en este esquema se carga del lado de LV
del CB en vez del lado de HV. Esta solución técnica carga
al condensador de almacenamiento C 1 a la tensión objetivo
mediante la introducción de un circuito de excitación con un
sistema de energía ininterrumpible (UPS, por sus siglas en
inglés). La tensión del UPS es excitada por el transformador
de aislamiento Tc y luego es rectificada como una tensión
de CC a través del rectificador de silicio de HV D c, donde
el resistor R c es usado para limitar la corriente de irrupción
durante el proceso de carga.
En comparación con los CB mecánicos de CC convencionales, este CB mecánico de HVdc es menos costoso y más
compacto gracias a su reactor de acoplamiento con centro
de aire y sus componentes clave más pequeños en la rama
de inyección. Los resultados experimentales muestran que
el CB mecánico de HVdc interrumpió exitosamente una
corriente de falla de 9.2 kA, con una TIV pico que alcanzó
los 272 kV en 3.9 ms.

CB de CC instalado en la red de HVdc de
Zhangbei
Debido a su ventaja geográfica, la región de Zhangbei, en
el norte de China, ha visto un desarrollo considerable de
proyectos que aprovechan la energía eólica. Se espera que
el desarrollo de proyectos eólicos continúe al menos hasta
2020. Sin embargo, la tarea de integrar con éxito estos recursos presenta desafíos, porque los parques eólicos están ubicados a cierta distancia de donde la energía es consumida y
porque el viento y, por lo tanto, la energía eólica son intermitentes y altamente variables. Muchas de estas preocupaciones pueden ser abordadas con la implementación de redes
de HVdc equipadas con CB de HVdc. Por lo tanto, se ha
propuesto un proyecto de red de HVdc de cuatro terminales
con ± 500 kV y 3,000 MW.
El proyecto adopta un anillo de cuatro terminales, y
la configuración operativa es una topología bipolar con
una línea de retorno metálica (gráfico 10). Las estaciones
mayo/junio 2019

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