Propuesta de Solucion de Antamina Para El Plan de Transmision 2015-2024

7/22/2019 Propuesta de Solucion de Antamina Para El Plan de Transmision 2015-2024

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Sociedad Integrada de Consultora 1

Plan de Transmisin 2015-2024

Propuesta de Solucin del AgenteAntamina S.A.

JUNIO 2013


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CONTENIDO1. RESUMEN EJECUTIVO ........................................................................................................................... 5

2. SISTEMA TRONCAL DE 500 KV EN LA REGIN CENTRO-NORTE SEGN EL PLAN DE TRANSMISIN2022 6

2.1.DEMANDA PREVISTA ............................................................................................................................... 62.2.OFERTA PREVISTA ................................................................................................................................... 7

3. PROPUESTA DE SOLUCION TRONCAL DE 500 KV EN LA REGIN CENTRO-NORTE .............................. 11

3.1.HUB DE GENERACIN EN LA SUBESTACIN DE HUARICASHA............................................................................. 123.2.HUB DE GENERACIN EN LA SUBESTACIN DE CAJAMARCA.............................................................................. 133.3.DEMANDA POTENCIAL ........................................................................................................................... 143.4.INCREMENTO DE LA CONECTIVIDAD DEL SEIN .............................................................................................. 15

4. ANALISIS DE COMPORTAMIENTO OPERATIVO DE LA LNEA TRONCAL DE LA SIERRA RESPECTO A LATRONCAL COSTA. ........................................................................................................................................ 17

4.1.OBJETIVO............................................................................................................................................ 174.2.DATOS UTILIZADOS ............................................................................................................................... 174.3.DESCRIPCIN DE LA NUEVA INSTALACIN PROPUESTA EN 500 KV. .................................................................... 17

4.3.1. Subestacin Elctrica Huaricasha 500 kV .................................................................................. 174.3.2. Lnea Yuncn Huaricasha 500 kV ............................................................................................ 184.3.3. Lnea Huaricasha Nueva Paramonga 500 kV .......................................................................... 184.3.4. Lnea Huaricasha Cajamarca 500 kV ...................................................................................... 18

4.4.CRITERIOS Y METODOLOGA ..................................................................................................................... 214.4.1. Criterios .................................................................................................................................... 21

4.5.ANLISIS DE LA OPERACIN NORMAL EN ESTADO ESTACIONARIO....................................................................... 224.5.1. Troncal Costa ............................................................................................................................ 224.5.2. Troncal Sierra ........................................................................................................................... 23

4.6.OPERACIN EN CONTINGENCIA................................................................................................................. 254.6.1. Troncal Costa ............................................................................................................................ 254.6.2. Troncal Sierra ........................................................................................................................... 26

4.7.COMPARATIVO DE PRDIDAS TOTALES ........................................................................................................ 26

5. ESTIMADO DE COSTOS DE LA TRONCAL DE LA SIERRA 500 KV ........................................................... 28

5.1.TRAMO DE LNEA YUNCN -HUARICASHA. .................................................................................................. 285.2.TRAMO DE LNEA HUARICASHA -PARAMONGA ............................................................................................ 305.3.TRAMO DE LNEA HUARICASHA-CAJAMARCA ............................................................................................... 325.4.TRAMO DE LNEA TRUJILLO -CAJAMARCA ................................................................................................... 34

6. ANLISIS ECONMICO DE LA REDUCCIN DE PRDIDAS E INCRMENTO DE COSTO DE LAALTERNATIVA TRONCAL SIERRA ................................................................................................................. 37

6.1.COSTOS .............................................................................................................................................. 37

6.2. BENEFICIOS.......................................................................................................................................... 37

7. CONCLUSIONES .................................................................................................................................. 38

ANEXOS....................................................................................................................................................... 39

ndice de Figuras

Figura 1 Propuesta para mejora de conectividad del SEIN ........................................................................... 5

Figura 2 - Trazo de la Troncal en 500 kV, Interconexin Centro-Norte ......................................................... 10

Figura 3 - Nuevo Trazo de troncal integrador de proyectos Centro-Norte. ................................................... 11

Figura 4 - Ubicacin de C.C.H.H. con posibilidad de conectarse a Huaricasha 500kV .................................... 12Figura 6 - Hub de Generacin de la S.E. Cajamarca. ..................................................................................... 13


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Figura 7 - Diagrama Unifilar en la zona de influencia Proyecto Troncal Costa............................................... 19

Figura 8 - Diagrama Unifilar en la zona de influencia Proyecto Troncal Sierra .............................................. 20

Figura 9 - Troncal de la Costa: Nivel de tensin en Barras/Operacin Normal .............................................. 22

Figura 10 - Troncal de la Costa: Nivel de carga en Lneas de Transmisin/Operacin Normal ....................... 23

Figura 11 - Troncal de la Sierra: Nivel de tensin en Barras /Operacin Normal ........................................... 24

Figura 12 - Troncal de la Sierra: Nivel de carga en Lneas de Transmisin /Operacin Normal ..................... 24

Figura 13 - Troncal de la Costa: Nivel de carga en Lneas de Transmisin/Operacin en Contingencia ......... 25

Figura 14 - Troncal de la Sierra: Nivel de carga en Lneas de Transmisin /Operacin en Contingencia ........ 26

Figura 15 - Comparacin de las prdidas de potencia / escenario de estiaje a mxima demanda ................ 27

Figura 16 - Ubicacin de la Ruta de Lnea de Nueva Yuncan Huaricasha 500 kV y subestaciones. ......... ..... 28

Figura 17 - Ubicacin de la Ruta de Lnea de Huaricasha Paramonga 500 kV y subestaciones. .................. 30

Figura 18 - Ubicacin de la Ruta de Lnea de Huaricasha Cajamarca 500 kV y subestaciones..................... 32

Figura 19 - Ubicacin de la Ruta de Lnea de Transmisin Trujillo Cajamarca 500 kV y subestaciones ....... 34

Figura 20 Millones de Dlares ahorrados por la reduccin de prdidas ........ .Error! Marcador no definido.

ndice de Tablas

Tabla 1 - Proyeccin de la demanda en energa y potencia para el escenario base ........................................ 6

Tabla 2 - Desarrollo de proyectos en cada futuro de demanda 2022.............................................................. 7

Tabla 3 - Resumen de la Oferta por Grupos de Certidumbre. ......................................................................... 7

Tabla 4 - Futuros de Oferta (Nudos), Ao 2022. ............................................................................................. 8

Tabla 5 - rea Norte, Sobrecargas al ao 2022............................................................................................... 8

Tabla 6 - rea Cajamarca, Sobrecargas al ao 2022. ...................................................................................... 9

Tabla 7 - Planes a Evaluar para el ao 2022 Zona Norte. ............................................................................. 9

Tabla 8 - Plan elegido para el ao 2022 por la metodologa Trade-Off / Risk MINIMAX. ............................... 10 Tabla 9 - Proyectos hidroelctricos con posibilidad de conectarse a Huaricasha 500kV. .............................. 13

Tabla 11 - Proyectos hidroelctricos con posibilidad de conectarse a Cajamarca 500kV .............................. 14

Tabla 12 - Proyectos mineros con posibilidad de conectarse a Huaricasha 500kV ........................................ 15

Tabla 13 - Cantidad de Proyectos mineros por Hub y Situacin.................................................................... 15

Tabla 14 - Nivel comparativo de oferta con la Troncal de la Sierra ............................................................... 15

Tabla 15 - Comparacin de las prdidas de potencia en las troncales de la Sierra y de la Costa ................... 27

Tabla 16 - Presupuesto Estimado Lnea Nueva Yuncan Huaricasha 500 kV y subestaciones ...................... 29

Tabla 17 - Resumen de Presupuesto Estimado Lnea de Huaricasha - Paramonga 500 kV y subestaciones ... 32

Tabla 18 - Resumen de Presupuesto Estimado Lnea de Huaricasha - Paramonga 500 kV y subestaciones ... 33

Tabla 19 - Presupuesto Estimado Lnea de Trujillo - Cajamarca 500 kV y subestaciones ............................... 35 Tabla 20 - Resumen de costos de la Troncal de la Costa ............................................................................... 36

Tabla 21 - Resumen de costos de la Troncal Integradora Sierra ........................ Error! Marcador no definido.

Tabla 22 Valorizacin de la prdidas para un ao tpico ............................................................................ 37


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1. RESUMEN EJECUTIVO

El objetivo del presente documento es presentar una Propuesta de Solucin para mejora de laconectividad del Sistema Interconectado Nacional (SEIN) a ser incorporado en el prximo Plan deTransmisin 2015-2024. La propuesta consiste en incorporar una Lnea Troncal de la Sierra Norteen 500 kV en reemplazo del segundo circuito costero de 500 kV como se muestra en el siguientegrfico.

El Plan de Transmisin 2013-2022 aprobado con RM-583-2012, ha identificado la necesidad de unsistema de transmisin en 500 kV que une la regin Central con la Regin Norte del Permediante la Lnea de Transmisin de 500 kV Nueva Yuncan - Nueva Paramonga-Trujillo 500 kV porla costa. Si bien dicho esquema cumple con las condiciones tcnico econmicas para el desarrollodel sistema de transmisin troncal en 500 kV, tambien presenta limitaciones como: (i) una soloruta para dos trocales de 500 kV concentrando la transmisin centro-norte en un recorrido por lacosta, (ii) no permite desarrollar el acceso a los potenciales proyectos de generacinhidroelctrica en las cuencas de los ros Huallaga y Maran, y (iii) no permite conexiones flexiblea los potenciales desarrollos de demanda en la regin.

La Propuesta de Solucin que se plantea, consiste en un desarrollo alternativo a la troncal lnea detransmisin 500 kV Nueva Yuncan Paramonga Trujillo mediante una lnea en 500 kV NuevaYuncan Huaricasha Cajamarca que permitira la mejora del anillo en 500 kV y superar laslimitaciones planteadas al esquema costero. Los principales beneficios de la alternativa planteadason: (i) Mejora la calidad de la transmisin del SEIN en la zona al conectar proyectos centraleshidroelctricas; (ii) Permite la creacin de un Hub de generacin con la nueva subestacin500/220 kV Huaricasha a la que pueden acceder proyectos de generacin del rio Huallaga y de laporcin inicial del rio Maran; y, (iii) permite un acceso ms flexible y seguro a los proyectosmineros de la regin Centro Norte.

Desde la perspectiva de econmica, el esquema original implica una inversin aproximada de USD532 millones, mientras que la alternativa planteada implica USD 594 millones. La mayor inversinde 62 millones de dlares se compensa considerando nicamente como beneficio la reduccin deprdidas que genera y cuyo valor presente alcanza USD 68 millones.

Figura 1 Propuesta para mejora de conectividad del SEIN


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2. SISTEMA TRONCAL DE 500 KV EN LA REGIN CENTRO-NORTESEGN EL PLAN DE TRANSMISIN 2022

2.1. DEMANDA PREVISTA

De acuerdo al informe de actualizacin del Plan de Transmisin 2013-2022, aprobado por el

Ministerio de Energa y Minas mediante RM- RM-583-2012, se tiene previsto un crecimientopromedio de la demanda de 8.2% en Energa y 7.7% en potencia. En el siguiente cuadro semuestra la demanda anual prevista por el COES en un escenario base.

ENERGA POTENCIA

AO GWh % MW %

2013 41394 9,1% 5883 8,7%

2014 46441 12,2% 6645 13,0%

2015 55238 18,9% 7526 13,2%

2016 62806 13,7% 8462 12,4%

2017 67400 7,3% 9094 7,5%2018 70517 4,6% 9541 4,9%

2019 74101 5,1% 10057 5,4%

2020 78391 5,8% 10626 5,7%

2021 81229 3,6% 11045 3,9%

2022 84124 3,6% 11475 3,9%

Promedio2013-2022

8.20% 7.70%

Tabla 1 - Proyeccin de la demanda en energa y potencia para el escenario base

Los nuevos proyectos de grandes consumos de energa, generalmente empresas mineras,

forman un componente importante en la composicin de la demanda. La proyeccin de estasdemandas es actualizada constantemente con las comunicaciones entre el COES y los clientes.En la tabla siguiente se muestran los proyectos que se tienen, en diversos escenarios, para elplan vigente:

ZONA NOMBREESCENARIO

M.OPTIMISTA

OPTIMISTA BASE PESIMISTAM.

PESIMISTA

CENTRO

2da Ampliacin de AcerosArequipa

40 40 40 5 5

Ampliacin Antamina 188 188 188 45 45

Ampliacin Cemento Andino 27 27 27 27 27

Ampliacin Cementos Lima 28 28 28 28 28

Ampliacin Cerrro Lindo 10 10 10 10 10

Toromocho 166 166 166 166 166

Ampliacin Quimpac 26 26 26 26 26

Ampliacin Shougang HierroPer

118 118 118 118 118

El Brocal 10 10 10 10 10

Marcobre (Mina Justa) 70 70 70

Pachapaqui 12 12 12

Pukaqaqa (Milpo) 40 40 40

Pampa de Pongo 200 200

Total CENTRO 934 934 734 434 434


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NORTE

Ampliacin CementoPacasmayo

28 28 28 28 28

Shahuindo 40 40 40 10 10

Bayovar 10 10 10

Galeno 120 120 120

Hilarion 24 24 24

Michiquillay 250 250 250Minas Conga 144 144 144

Caariaco 100 100

Chaquicocha Sur Mill 25 25

La Granja 50 50

Rio Blanco 108 108

Yanacocha sulf ides 150 150

Yanacocha Verde 78 78

Magistral

Total NORTE 1127 1127 616 38 38

SUR

Antapacay( 220KV) 95 95 90 90 90

Las Bambas (Apurmac) 147 147 147 147 147

Ampliacin Cerro Verde 440 440 440Ampliacin de laconcentradora Toquepala

44 44 44

Mina Chapi 26 26 26

Chucapaca 70 70 35

Constancia 90 90 90

Los Chancas (Apurmac) 62 62 62

Corani 40 40

Proyecto Tia Mara 152 152 152

Quechua 74 74 74

Quellaveco 185 185 152

Ampliacin de la Fundicin de

Ilo y refinera de cobre

18 18

Hierro Apurmac 180 180

Los Calatos 180 180

Antapacay

Total SUR 1 803 1 803 1 312 237 237

Total general 3 864 3 864 2 662 709 709

Tabla 2 - Desarrollo de proyectos en cada futuro de demanda 2022

2.2. OFERTA PREVISTA

En cuanto a la oferta de generacin, se tiene diversos proyectos hidroelctricos y en menorproporcin termoelctricos, los mismos que han sido clasificados de acuerdo a suprobabilidad de ingreso. La siguiente tabla resume la oferta total prevista al 2022.

CLASIFICACIN DE OFERTA

PROYECTOS COMPROMETIDOS HASTA EL 2016 5 085 MW

PROYECTOS DE CENTRALES HIDROELCTRICAS CON CONCESIN DEFINITIVA 632 MW

PROYECTOS DE CENTRALES HIDROELCTRICAS CON CONCESIN TEMPORAL 1 392 MW

PROYECTOS CON ENERGA RENOVABLE (EN APLICACIN DEL ART.2 DEL DL 1002) (*) 240 MW

PROYECTOS DE CENTRALES SIN CONCESIN O AUTORIZACIN 7 156 MW

PROYECTOS DE CENTRALES HIDROELCTRICAS DEL ORIENTE (**) 6 673 MW

PROYECTOS DE CENTRALES HIDROELCTRICAS DEL NORTE (**) 1 425 MW

PROYECTOS DE CENTRALES TRMICAS PARA RESERVA FRA 2 000 MWTabla 3 - Resumen de la Oferta por Grupos de Certidumbre.


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(*) Estimacin de proyectos de Energa Renovable para cubrir el 5% de la demanda (En

aplicacin del artculo 2 del Decreto de Ley 1002). El valor corresponde a una potencia

media, considerando un factor de carga de 0.3.

(**) Grandes proyectos que por su magnitud requieren condiciones especiales para su

desarrollo. Se analizaron escenarios con y sin el desarrollo de estas centrales.

La oferta total prevista es inicialmente un consolidado de todos los proyectos disponibles, queluego son evaluados por el COES para la planificacin, de acuerdo al balance de Oferta-demanda de cada escenario. En la tabla siguiente se muestran los escenarios de oferta ydemanda prevista de acuerdo a la definicin realizada por el COES.

Demanda Oferta Inyeccin (Hidro) % %

Ao Cdigo Norte Centro Sur SEIN Hidro Trmica Total Oriente Norte Reserva C. Trmicas

2022 1AS 2 746 6 899 3 332 12 976 5 918 9 656 15 575 0 0 20% 62%

2022 1BS 2 746 6 899 3 332 12 976 8 739 8 221 16 960 0 0 31% 48%

2022 1AN 2 746 6 899 3 332 12 976 6 014 9 462 15 476 0 730 19% 61%2022 1BN 2 746 6 899 3 332 12 976 10002 6905 16 908 0 1330 30% 41%

2022 1BO 2 746 6 899 3 332 12 976 10346 6517 16 864 3 337 0 30% 39%

2022 2AS 1 925 6 899 2 590 11 414 5 289 8 298 13 588 0 0 19% 61%

2022 2BS 1 925 6 899 2 590 11 414 8 708 5 935 14 643 0 0 28% 41%

2022 2BN 1 925 6 899 2 590 11 414 8 409 6 281 14 690 0 1330 29% 43%

2022 2BO 1 925 6 899 2 590 11 414 8 964 5 935 14 899 1404 0 31% 40%

2022 3AS 1 925 8 781 2 590 13 296 5 918 10 044 15 963 0 0 20% 63%

2022 3BS 1 925 8 781 2 590 13 296 8 739 8 221 16 960 0 0 28% 48%

2022 3AN 1 925 8 781 2 590 13 296 6 014 9 850 15 864 0 730 19% 62%

2022 3BN 1 925 8 781 2 590 13 296 10002 7 487 17 490 0 1330 32% 43%

2022 3BO 1 925 8 781 2 590 13 296 10831 6 711 17 542 3337 0 32% 38%

2022 4AS 1 022 5 131 1 251 7 404 5 164 5 935 11 099 0 0 50% 53%

Tabla 4 - Futuros de Oferta (Nudos), Ao 2022.

De acuerdo a los nudos definidos, el COES ha evaluado el desempeo del sistema bajodiversos escenarios llegando a identificar problemas para el ao 2022 en el SEIN. En cuanto ala zona Norte especficamente, se ha identificado lo siguiente:

rea Norte

Sobrecargas promedio en la lnea Chiclayo - Piura - La Nia 220 kV del orden de 13% debido ala inyeccin de energa proveniente de la lnea de 500 kV hacia Piura, Chiclayo, Trujillo yCajamarca. Adems se agrava con el ingreso de las grandes C.C.H.H. del Norte(Cumba4/Veracruz y Chadn).

La tabla siguiente muestra esquemticamente los resultados para los diversos escenarios ynodos de estudio.

Demanda Optimista Norte Sur Demanda Base Demanda Optimista Centro Pesimista

60% Trmica 60% Hidro60%

T60% Hidro 60% Trmica 60% Hidro (*)

Lnea de Transmisin Cdigo 1ASB 1ANB 1BSB 1BNB 1BOB 2ASB 2BSB 2BNB 2BOB 3ASB 3ANB 3BSB 3BNB 3BOB 4ASB

Piura 220kV - La Nina 220LNE-106

150% 171% 159% 216% 186% 98% 103% 142% 110% 101% 107% 111% 127% 102% 68%

La Nina 220 - Chiclayo 220LNE-107 102% 166% 97% 201% 97% 68% 59% 166% 61% 78% 141% 69% 173% 63% 27%

Tabla 5 - rea Norte, Sobrecargas al ao 2022.


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rea Cajamarca:

Sobrecargas promedio en las lneas Trujillo - Cajamarca 220 kV de 61 %, Chiclayo -Carhuaquero 220 kV de 19 %, debidas a la mayor demanda de grandes proyectos mineros enla zona de Cajamarca, adems de generacin importante de las grandes centrales del Norte enChiclayo, las cuales provocaran congestiones mayores.

Demanda Optimista Norte Sur Demanda Base Demanda Optimista Centro Pesimista

60% Trmica 60% Hidro60%

T60% Hidro 60% Trmica 60% Hidro (*)

Lnea de Transmisin Cdigo 1ASB 1ANB 1BSB 1BNB 1BOB 2ASB 2BSB 2BNB 2BOB 3ASB 3ANB 3BSB 3BNB 3BOB 4ASB

Chiclayo 22 -Carhuaquero

LNE-003 190% 215% 203% 271% 194% 99% 100% 173% 102% 132% 181% 144% 192% 105% 107%

Trujillo 22 - Cajamarca LNX-022 228% 231% 218% 235% 240% 165% 151% 171% 158% 159% 165% 150% 164% 164% 29%

Cajamarca 2 -Carhuaquero

LNE-120 65% 77% 72% 98% 65% 82% 81% 122% 82% 100% 121% 108% 133% 87% 23%

Tabla 6 - rea Cajamarca, Sobrecargas al ao 2022.

Para solucionar estos problemas identificados en la zona Norte del pas, el Plan plantea

opciones de tipo Liviano, Mediano y Fuerte, las cuales se muestran en la siguiente tabla:

rea Liviano Mill $ Mediano Mill $ Fuerte Mill $

rea Norte Nada 0Conexin de la L.T. Chiclayo - Piura 220kV a la S.E. La Nia 220 kV

1.3Conexin de la L.T. Chiclayo - Piura220 kV a la S.E. La Nia 220 kV

1.3

rea Cajamarca

Nada 02da terna L.T. Trujillo - Cajamarca 220kV

19.3 L.T. Trujillo - Cajamarca 500 kV 68.6

Nada 0Repotenciacin a 250 MVA (60 %) de laL.T. Trujillo - Cajamarca 220 kVexistente

2.4Repotenciacin a 250 MVA (60 %)de la L.T. Trujillo - Cajamarca 220kV existente

2.4

Tabla 7 - Planes a Evaluar para el ao 2022 Zona Norte.

Luego de evaluar las opciones mediante el anlisis Trade-Off/Risk, se ha validado el Planfuerte.

De forma similar a la Zona Norte el Plan ha determinado repotenciaciones y nuevas lneas enotras zonas que constituyen el plan elegido de acuerdo a la siguiente tabla:

Plan 2022

Conexin de la L.T. Chiclayo - Piura 220 kV a la S.E. La Nia 220 kV

L.T. Trujillo - Cajamarca 500 kV

Repotenciacin a 250 MVA (60 %) de la L.T. Trujillo - Cajamarca 220 kV existente

Repotenciacin a 250 MVA (30%) de la L.T. Tingo Mara - Vizcarra - Conococha 220 kV existente

L.T. Tingo Mara - Conococha 220 kV

Repotenciacin a 80 MVA (60%) de la L.T Aguayta - Pucallpa 138 kV existente

Repotenciacin a 250 MVA (60%) de la L.T. Paragsha - Vizcarra 220 kV existente

S.E. Carapongo 1ra etapa + 2da etapa

Repotenciacin a 250 MVA (60%) de la L.T. Pachachaca-Callahuanca 220 kV existente

Repotenciacin a 250 MVA (60%) de la L.T. Pomacocha-San Juan 220 kV existente

Repotenciacin a 250 MVA (60%) de la L.T. Huanza-Carabayllo 220 kV existente (*)

Conexin de la L.T. Mantaro - Independencia 220 kV a la S.E. Huancavelica 220 kV

L.T. Mantaro - Nueva Yanango 500 kV


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Plan 2022

L.T. Nueva Yuncan - Nueva Yanango 500 kV

L.T. Nueva Yanango - Carapongo 500 kV

L.T. Mantaro - Marcona - Nueva Socabaya 500 kV

L.T. Nueva Socabaya - Montalvo 500 kVTransformador 500/220 kV en Montalvo

L.T. Tintaya - Azangaro - Juliaca - Puno 220 kV

Tabla 8 - Plan elegido para el ao 2022 por la metodologa Trade-Off / Risk MINIMAX.

Hasta esta etapa del estudio queda claro que, el Plan ha definido mediante anlisis dedespacho y anlisis de Trade-Off/Risk las lneas de 500 kV en el Centro, Sur y solo un tramo delnea en el Norte de 500 kV tal como se observa en la tabla anterior. Posteriormente el Planrealiza los anlisis de confiablidad, para ello plantea el trazo por la costa de la troncal en 500kV para la Zona Norte, el cual se trata de la lnea Nueva Yuncan - Nueva Paramonga - Trujillo500 kV. Como resultado de la evaluacin de la alternativa se obtiene que la opcin prevista

cumple con la confiabilidad y es incluida en el Plan, quedando la troncal Centro-Norte en 500kV por la Costa.

Figura 2 - Trazo de la Troncal en 500 kV, Interconexin Centro-Norte


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3. PROPUESTA DE SOLUCION TRONCAL DE 500 KV EN LA REGINCENTRO-NORTE

Como se pudo observar en la seccin anterior, el Plan de Transmisin 2022 ha identificado lanecesidad de una troncal de transmisin que unira la regin Central con la Regin Norte del Per

mediante la Lnea de Transmisin de 500 kV- Nueva Yuncan - Nueva Paramonga-Trujillo 500 kVpor la costa. En la presente seccin se plantea un desarrollo alternativo a esta interconexinmediante una lnea en 500 kV Nueva Yuncan Huaricasha Cajamarca, cuyo trazo se muestra enel grafico siguiente:

La Propuesta de Solucin se sustenta en lo siguiente:

I. La Creacin de una subestacin 500/220 kV de generacin ubicada en la localidad deHuaricasha, que facilitara el ingreso de los proyectos de generacin hidroelctrica a ser

Figura 3 - Nuevo Trazo de troncal integrador de proyectos Centro-Norte.


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TIPO DE CONCESION NOMBRE DE LA CENTRALPOTENCIAINSTALADA

REGION SUBESTACION

DEFINITIVA C.H. MARAON 96 HUANUCO

S.E.HUARICASHA

DEFINITIVA C.H. 8 DE AGOSTO 19 HUANUCO

DEFINITIVA C.H. EL CARMEN 8 HUANUCO

DEFINITIVA C.H. BELO HORIZONTE 180 HUANUCO

OPERACIN C.H. CAHUA 43 ANCASH-LIMA

TEMPORAL C.H. HUALLAGA I 180 HUANUCO

POTENCIAL C.H. LLATA 1 210 HUANUCO

POTENCIAL C.H. LLATA 2 200 ANCASH

POTENCIAL C.H. VIZCARRA 140 HUANUCO

POTENCIAL C.H. PUCHCA 140 ANCASH

TOTAL (MW) 1217

Tabla 9 - Proyectos hidroelctricos con posibilidad de conectarse a Huaricasha 500kV.

3.2. HUB DE GENERACIN EN LA SUBESTACIN DE CAJAMARCA

Del universo de proyectos identificados y listados en el Anexo 1, se ha determinado unconjunto de ellos que podran conectarse al SEIN a travs de la Subestacin Cajamarcamediante una lnea de transmisin con una longitud menor a 100 km, el rea del Hub abarcaproyectos que totalizan 4324MW, los mismos que se muestran en el grfico siguiente.

El listado delos proyectos que podran conectarse al Hub de Cajamarca se muestran en lasiguiente tabla:

TIPO DE CONCESION NOMBRE DE LA CENTRALPOTENCIAINSTALADA (MW)

REGION SUBESTACION

DEFINITIVA C.H. LAS PIZARRAS 19 CAJAMARCAS.E.

CA

AM

ARC

A

Figura 5 - Hub de Generacin de la S.E. Cajamarca.


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TEMPORAL C.H. VERACRUZ 730 CAJAMARCA Y AMAZONAS

TEMPORAL C.H. CUMBA 4 825 CAJAMARCA Y AMAZONAS

TEMPORAL C.H. CHADIN 2 600 CAJAMARCA Y AMAZONAS

TEMPORAL C.H. DEL NORTE 600 CAJAMARCA

POTENCIAL C.H BALSAS 350 CAJAMARCA

POTENCIAL C.H. SANTA ROSA 340 CAJAMARCA

POTENCIAL C.H. YANGAS 330 CAJAMARCA

POTENCIAL C.H. BOLIVAR 290 LA LIBERTAD

POTENCIAL C.H. CHUSGON 240 CAJAMARCA

TOTAL (MW) 4324

Tabla 10 - Proyectos hidroelctricos con posibilidad de conectarse a Cajamarca 500kV

3.3. DEMANDA POTENCIAL

La demanda prevista, como es conocido, resulta de una proyeccin economtrica para lademanda vegetativa y demanda agregada para clientes mayores (mineros e industriales),siendo esta ltima la menos predecible, pues la historia ha demostrado que los proyectosmuestran adelantos o retrasos, lo que si se conoce es la ubicacin del potencial minero.

De la revisin de los documentos que obran en el Ministerio de Energa y Minas y otrasfuentes relevantes se ha podido identificar un conjunto de proyectos mineros en diferentesetapas de maduracin que podran ser atendidos desde las subestaciones de Huaricasha yCajamarca, asi como la subestacin Kiman Ayllu. El listado delos proyectos que encuentranen el tramo Centro Norte se presentan en el Anexo 2.

De ese conjunto de proyectos, se ha identificado un grupo de ellos que podran conectarse al

SEIN en la Subestacin Huaricasha mediante una lnea de transmisin con una longitud menora 100km. Un anlisis similar se realiz para las subestaciones de Kiman Ayllu y Cajamarca,llegando a totalizar 75 proyectos con demanda inicial de 434 MW. Cabe precisar que estapotencia solo corresponde a la demanda prevista en la cartera de proyectos, es decir noconsiderar la potencia que requerirn los proyectos que se encuentra en fases iniciales, quean no han definido su requerimiento de potencia, pero que sin duda alguna representaruna demanda futura a satisfacer.

En la siguiente tabla se muestran la cartera de proyectos para la zona Centro Norte.

SITUACION DEL PROYECTO NOMBRE DEL PROYECTOPOTENCIA

(MW)

REGIONINICIO DE

OPERACIONES

EIA APROBADO PROYECTO MINAS CONGA 100 CAJAMARCA 2017

EN EXPLORACION PROYECTO MICHIQUILLAY 100 CAJAMARCA 2016

EN EXPLORACION PROYECTO GALENO 124 CAJAMARCA 2016

EN EXPLORACION PROYECTO SHAHUINDO POR DEFINIR CAJAMARCA 2014

EN EXPLORACION PROYECTO LA GRANJA 80 CAJAMARCA 2017

EN EXPLORACION PROYECTO HILARIN POR DEFINIR ANCASH 2014

EN EXPLORACION PROYECTO RONDONI POR DEFINIR HUANUCO 2016

AMPLIACINPROYECTO AMPLIACIN LAGUNASNORTE

POR DEFINIR LA LIBERTAD 2013

EIA EN EVALUACION PROYECTO SAN LUIS POR DEFINIR ANCASH POR DEFINIR

EN EXPLORACION PROYECTO MAGISTRAL 30 ANCASH 2016


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Tabla 11 - Proyectos mineros con posibilidad de conectarse a Huaricasha 500kV

De la lista de proyectos con posibilidades de conexin a los Hub, se ha realizado un resumende la cantidad de los mismos por su nivel de situacin, estos resmenes se presentan en lasiguiente tabla.

Tomando como referencia el listado total de proyectos con posibilidades de conexin a losHub analizados, se ha realizado un resumen de la cantidad de proyectos en funcin de lasituacin en la que se encuentran, mostrndose en la tabla siguiente esta informacin:

Hub de Huaricasha Hub de Cajamarca

Situacin Del ProyectoN de

ProyectosSituacin Del Proyecto

N deProyectos

Ampliacin 0 Ampliacin 1

Exploracin 10 Exploracin 8

Exploracin enevaluacin

7Exploracin enevaluacin

6

Operacin 6 Operacin 10

Operacin Ampliacin 2 Operacin Ampliacin 0

TOTAL 25 TOTAL 25Tabla 12 - Cantidad de Proyectos mineros por Hub y Situacin

A modo de conclusin, se muestra que la troncal de la Sierra en 500 kV ofrece mayoresposibilidades de conexin para los proyectos de oferta y demanda en el tramo de la Sierra-Norte, es por ello la denominacin de Troncal Sierra integradora.

3.4. INCREMENTO DE LA CONECTIVIDAD DEL SEIN

Una de las ventajas de implementar la troncal de la sierra en 500 kV Nueva Yuncan Huaricasha Cajamarca, y tal vez la ms relevante para el SEIN, es el incremento del nivel deevacuacin de la energa para la oferta (proyectos de generacin), as como el incremento en

el nivel de retiro de potencia para las demandas de la zona (demanda).

De acuerdo al inventario de los proyectos revisado, se tiene que en el futuro habra proyectosque no podran conectarse a la troncal existente de la sierra de 220 kV, debido a su limitadonivel de evacuacin (capacidad reducida para proyectos importantes), originando que paraevacuar su energa estos proyectos deban construir lneas de transmisin extensas haciasubestaciones de la Costa con el incremento de los costos de inversin, esta situacin seconfigura como una barrera para el desarrollo de estos proyectos.

La troncal de la Sierra, sin duda alguna, propiciara la conectividad de los proyectos ubicadosen la zona de influencia de las subestaciones a lo largo del trayecto de la troncal. Que a su vezofrecera las condiciones para el desarrollo de proyectos de demanda.

En la siguiente tabla se muestra, de forma prctica, el nivel comparativo la capacidad detransmisin con la Troncal de la Sierra.

SIERRA

Linea A-B Voltaje (KV) I nom (kA) S nominal(MVA)

Huaricasha-Cajamarca Nueva 500kV 500 1.617 1400

Kiman Ayllu - Cajamarca 220kV 220 0.630 480

Conococha - Kiman Ayllu 220 KV 220 0.472 360Tabla 13 - Nivel comparativo de oferta con la Troncal de la Sierra


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Es evidente que con la capacidad de las lneas existentes en 220 kV no se podr satisfacer lademanda ni permitir la evacuacin de la oferta de generacin; el incremento en laconectividad se encuentra alrededor de 1000 MVA, lo que permitir evacuar la energagenerada en cada Hub para distintas direcciones Norte o Centro. Mientras que la troncalprevista en el Plan actual, solo permitir evacuar energa hacia la costa desde Cajamarca, es

decir estar sujeto al ptimo funcionamiento de la lnea de Trujillo-Cajamarca 500 kV, ya quesi esta entra en contingencia, el flujo de potencia por la lnea de 220 kV limitar la evacuacin.

Como se pudo observar en la seccin 3.1 y 3.2, el potencial de inyeccin en las subestacionesHuaricasha y Kinam Ayllu podra ser de 2.8 GW, siempre y cuando existan las condiciones quepermitan la evacuacin de la potencia de los potenciales proyectos. La existencia de la Troncalde la Sierra ofrecera las condiciones requeridas por los potenciales proyectos, hecho que noes factible bajo la configuracin actual, es decir la lnea existente de 200 kV y la Troncal de laCosta de 500 kV.


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4. ANALISIS DE COMPORTAMIENTO OPERATIVO DE LA LNEATRONCAL DE LA SIERRA RESPECTO A LA TRONCAL COSTA.

4.1. OBJETIVO

Analizar el comportamiento del SEIN en estado estacionario, en condicin normal y

contingencia simple para dos configuraciones de 500kV, la primera considerando la troncal en500 kV por la Costa (modelada por el COES) y la segunda, considerando la troncal en 500 kVpor la Sierra (que ser modelada de acuerdo a la alternativa planteada en las seccionesanteriores).

4.2. DATOS UTILIZADOS

Para la elaboracin del anlisis elctrico se ha utilizado la siguiente informacin:

La herramienta utilizada para el desarrollo del estudio es el software de sistemas depotencia DigSilent Power Factory v.14.1

La base de datos del SEIN, el cual se encuentra en el archivo Base de datos Plan detransmisin 2013-2022 en formato PDF, suministrado a travs de la pgina web delCOES.

En el archivo (pfd) se encuentra el modelo del sistema interconectado nacional a partirdel ao 2012 para las condiciones hidrolgicas de avenida y estiaje en los escenarios demxima y mnima demanda. Tambin est la distribucin de la demanda de las cargasvegetativas y mineras, el despacho de los generadores y equipos de compensacinreactiva, tales como capacitores y reactores conectados en series y en shunt,compensadores sncronos y SVCs.

Es importante agregar que se ha tomado como base los despachos de las centraleshidrulicas y trmicas existentes y futuras que se encuentran modeladas en el archivoDigSilent.

El estudio analiza la operacin de las nuevas instalaciones en el ao 2022, de acuerdo alplan de transmisin.

4.3. DESCRIPCIN DE LA NUEVA INSTALACIN PROPUESTA EN 500 KV.

Las lneas de transmisin en 500 kV, descritas en el Plan 2022, son las lneas que conectan lassubestaciones de Yuncn Nueva Paramonga, Nueva Paramonga Trujillo Norte y TrujilloNorte - Cajamarca. Dichas lneas se replicarn en este estudio y no volvern a ser modeladas,

por lo que el resultado para esta configuracin, ser exactamente el mismo que eldeterminado por el COES. Por otro lado se propone las lneas en 500 kV que conectan lassubestaciones de Trujillo Norte- Cajamarca, Huaricasha Cajamarca, Huaricasha NuevaYuncn, y Huaricasha Nueva Paramonga, la cual reemplazara la primera alternativa.

Las nuevas instalaciones propuestas estaran instaladas en un nivel de tensin de 500 kV, lasmismas que se describen a continuacin:

4.3.1. Subestacin Elctrica Huaricasha 500 kV

La nueva SE Huaricasha 220 kV de configuracin de interruptor y medio est ubicadaaproximadamente a 9 km de la SE Vizcarra 220 kV (existente) y entrara en operacin en el

ao 2015. Est siendo construida por el proyecto hidroenergtico Maraon y se preve laoperacin comercial en el ao 2015. Esta subestacin se proyecta una expansin en 500 kV


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con una configuracin interruptor y medio para la instalacin de un banco deautotransformadores de potencia 500/220 kV..

4.3.2. Lnea Yuncn Huaricasha 500 kV

La lnea de transmisin en 500 kV Yuncan Huaricasha, con una longitud aproximada de

181km, que conecta las subestaciones de Yuncan 500 kV y Huaricasha 500 kV, esta lnea detransmisin tendra dos reactores de lnea de 150 MVar.

4.3.3. Lnea Huaricasha Nueva Paramonga 500 kV

La lnea de transmisin en 500 kV Huaricasha Nueva Paramonga, con una longitudaproximada de 132 km, conectando las subestaciones de Huaricasha 500 kV y NuevaParamonga 500 kV, esta lnea de transmisin tendra dos reactores de lnea de 70 MVar.

4.3.4. Lnea Huaricasha Cajamarca 500 kV

La lnea de transmisin en 500 kV Huaricasha Cajamarca, con una longitud aproximada de373 km, conectando las subestaciones de Cajamarca 500 kV y Huaricasha 500 kV, esta lnea detransmisin tendra dos reactores de lnea de 150 MVar.

A continuacin se presentan dos figuras que muestran el diagrama unifilar simplificado de lared elctrica del SEIN, para los dos casos analizados, es decir:

La primera figura muestra el diagrama del sistema elctrico en 500 kV de acuerdo al plande transmisin realizado por el COES, denominado Caso Base Troncal Costa.

La segunda figura muestra el diagrama del sistema elctrico en 500 kV considerando lanueva topologa propuesta, denominado Caso Troncal Sierra, es decir, retirando los

tramos de las lneas en 500 kV de acuerdo al plan de transmisin: LT Nueva Yuncn Nueva Paramonga y Nueva Paramonga Trujillo y considerando los nuevos tramos delnea en 500 kV propuestos: LT Huaricasha Cajamarca, Huaricasha Nueva Yuncn yHuaricasha Nueva Paramonga.


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4.4. CRITERIOS Y METODOLOGA

El anlisis del flujo de potencia se realiza utilizando el software de sistemas de potencia PowerFactory DigSilent, el cual muestra como resultado de las simulaciones, las magnitudes de lastensiones en las barras y el flujo de potencia por las lneas de transmisin del sistemaelctrico.

El anlisis se desarrolla en el ao 2022 en las condiciones hidrolgicas de avenida y estiaje enlos escenarios de mxima y mnima demanda en operacin normal (N) y en contingencia (N-1), en dos casos de operacin, en los cuales se considera inyeccin de las Centraleshidroelctricas de Maraon (96 MW), Vizcarra (140 MW), LLata (210 MW) y Huallaga (180MW), los casos se describen a continuacin:

Primer Caso, denominado caso base Troncal Costa, se realiza el anlisis en estado

estacionario de acuerdo al plan de transmisin, es decir, sin hacer ninguna modificacinen la topologa de la red en 500 kV.

Segundo Caso, denominado caso Troncal Sierra, se realiza el anlisis en estado

estacionario, retirando los tramos de las lneas en 500 kV, LT Nueva Yuncn NuevaParamonga y Nueva Paramonga Trujillo y considerando los nuevos tramos de lnea en500 kV propuestos, LT Huaricasha Cajamarca, Huaricasha Nueva Yuncn y Huaricasha

Nueva Paramonga.

Esto casos son evaluados con el fin observar el impacto de la conexin de las nuevasinstalaciones en el SEIN, verificando la magnitud de la tensin en las barras, los niveles decargabilidad en las lneas de transmisin y transformadores de potencia, adems de lasprdidas totales.

4.4.1. Criterios

Los criterios utilizados en el desarrollo del estudio, para cada escenario de operacin, enestado estacionario, son los que se mencionan a continuacin:

(a) Operacin Normal

Las barras deben mantener el nivel de tensin de 5%Vn. En 220 kV y 138 kV lastensiones del SEIN deben estar dentro del rango indicado 209 kV 231 kV (0.95 p.u.1.05 p.u.).

Las lneas de transmisin y los transformadores de potencia no deben operarsobrecargados.

Los equipos de compensacin reactiva deben estar operando dentro de sus lmitesreactivos.

Los grupos de las centrales hidrulicas y trmicas, en lo posible no deben operar sub-excitados, o fuera de los lmites de la curva de capabilidad.

(b) Operacin en Contingencia

Las barras deben mantener el nivel de tensin dentro del rango indicado, 0.90 p.u. 1.10 p.u. en nivel de 220 kV, y 0.9 1.05 en tensiones de 138, 69, 60, 50 y 33 kV.

La sobrecarga en las lneas de transmisin y en transformadores de potencia no deben

superar el 20% de su capacidad nominal por ms de cuatro horas.


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Los grupos de las centrales hidrulicas y trmicas, en lo posible deben operar sinabsorber potencia reactiva.

4.5.ANLISIS DE LA OPERACIN NORMAL EN ESTADO ESTACIONARIO

En el Anexo 3 se muestran los diagramas de las simulaciones del flujo de potencia en

operacin normal, en la zona de influencia del proyecto.

4.5.1. Troncal Costa

Se realiza simulaciones de flujo de potencia sin considerar ningn cambio en la topologa de lared de 500 kV en las condiciones hidrolgicas de avenida y estiaje en mxima y mnimademanda en el ao 2022, de acuerdo al plan de transmisin 2013 2022, obteniendo lossiguientes resultados:

0.85

0.90

0.95

1.00

1.05

1.10

1.15

OCO

A500

CAMPOA

RMIO5

00

MARCONANUE

VA500

CHILCANUE

VA500

CHIMBO

TE500

CARABAYL

LO5

00

TRUJIL

LO5

00

LANIA500

CARAPONGO5

00

YANANGO5

00

PARAMONGANUE

VA500

CAJAMAR

CA500

HUARICAS

HA500

YUNC

AN500

CAMPOA

RMIO2

20

ONOCO

RA220

TINTA

YA220

SOCABA

YA220

COTARU

SE220

HUARICAS

HA220

VIZCAR

RA220

TRUJIL

LO2

20

CAJAMAR

CA220

NIVEL DE TENSION EN BARRAS

Tr. Costa Av22Max Tr. Costa Av22Min Tr. Costa Es22Max Tr. Costa Es22Min

0.95 p.u. 1.05 p.u. 0.90 p.u. 1.10 p.u.

Operacin en Emergencia


Operacin Normal

Operacin Normal

Figura 8 - Troncal de la Costa: Nivel de tensin en Barras/Operacin Normal


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Los resultados muestran que los niveles de tensin en las barras de 500 kV y 220 kV, se

encuentran dentro del rango de operacin normal. Y el nivel de carga en las lneas detransmisin, se encuentra dentro del rango de operacin normal.

4.5.2. Troncal Sierra

Se realiza simulaciones de flujo de potencia considerando el proyecto planteado, es decir secoloca las lneas de transmisin propuestas y se excluye las lneas de transmisin consideradasen el plan de transmisin 2013 2022, obteniendo los siguientes resultados:

0

20

40

60

80

100

120

140

Mantaro-MarconaNue

va500

Marcona-Oco

a500

Chilca-MarconaNue

va500

Ocoa-SanCam

ilo500

Chimbote-Trujillo500

Trujillo-LaNia500

Chilca-Carapon

go500

Yanango-Carapon

go500

Carapongo-Carabay

llo500

Carabayllo-ParamongaNue

va500

ParamongaNueva-Chimbote500

Mantaro-Yanan

go500

Yuncan-Yanan

go500

Trujillo-Cajamarca500

CampoArmio-Cotaruse220:L1


Onocora-Tintaya220:L1


Tintaya-Socabaya220:L1


Cotaruse-Socabaya220:L1


NIVEL DE CARGA EN LINEAS DE TRANSMISIN

Tr. Costa Av22Max Tr. Costa Av22Min Tr. Costa Es22Max Tr. Costa Es22Min 100 % 120 %

Sobrecarga del 20 %

Capacidad Nominal

Figura 9 - Troncal de la Costa: Nivel de carga en Lneas de Transmisin/Operacin Normal


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0.85

0.90

0.95

1.00

1.05

1.10

1.15

OCOA500

CAM

POA

RMIO5

00

MARCONANUEVA500

CHILCANUEVA500

CHIMBOTE500

CARABAYLLO5

00

TRUJILLO5

00

LANIA500

C

ARAPONGO5

00

YANANGO5

00

PARAMONGANUEVA500

C

AJAMARCA500

HUARICASHA500

YUNCAN500

CAM

POA

RMIO2

20

ONOCORA220

TINTAYA220

SOCABAYA220

COTARUSE220

HUARICASHA220

VIZCARRA220

TRUJILLO2

20

C

AJAMARCA220


Tr. Sierra Av22Max Tr. Sierra Av22Min Tr. Sierra Es22Max Tr. Sierra Es22Min

0.95 p.u. 1.05 p.u. 0.90 p.u. 1.10 p.u.



Operacin Normal

Operacin Normal

0

20

40

60

80

100

120

140

Mantaro-MarconaNueva500

Marcona-Ocoa500

Chilca-MarconaNueva500

Ocoa-SanCamilo500

Chimbote-Trujillo500

Trujillo-LaNia500

Chilca-Carapongo500

Yanango-Carapongo500

Carapongo-Carabayllo500

Carabayllo-ParamongaNueva500

ParamongaNueva-Chimbote500

Mantaro-Yanango500

Yuncan-Yanango500

Trujillo-Cajamarca500









NIVEL DE CARGA EN LINEAS DE TRANSMISIN

Tr. Sierra Av22Max Tr. Sierra Av22Min Tr. Sierra Es22Max Tr. Sierra Es22Min 100 % 120 %

Sobrecarga del 20 %

Capacidad Nominal

Figura 10 - Troncal de la Sierra: Nivel de tensin en Barras /Operacin Normal

Figura 11 - Troncal de la Sierra: Nivel de carga en Lneas de Transmisin /Operacin Normal


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Los resultados muestran, que en operacin normal, considerando los cambios topolgicos enla red de 500 kV, el nivel de tensin en las barras de 500 kV y 220 kV se encuentran dentro delrango de operacin normal. Respecto al nivel de carga en las lneas de transmisin, estas seencuentran dentro del rango de operacin normal.

4.6. OPERACIN EN CONTINGENCIALas contingencias consideradas en este anlisis son realizadas para los aos 2018 y 2022 lascuales son mostradas a continuacin:

Contingencia 1: LT 500 kV Chilca Marcona F/S.

Contingencia 2: LT 500 kV Marcona - Ocoa F/S.

Contingencia 3: LT 500 kV Mantaro - Marcona F/S.

Contingencia 4: LT 500 kV Carabayllo Nueva Paramonga F/S.

Contingencia 5: LT 500 kV Chimbote - Trujillo F/S.

Contingencia 6: LT 220 kV Mantaro - Cotaruse F/S.

Contingencia 7: 1 Circuito de la LT220 kV Onocora - Tintaya F/S.

En el Anexo 4 se muestran los diagramas de flujo de potencia en contingencia, en la zona deinfluencia del proyecto.

4.6.1. Troncal Costa

Se realiza simulaciones de flujo de potencia en operacin de contingencia sin considerarcambios en la topologa de la red de 500 kV en los escenarios de avenida y estiaje con mxima

demanda en el ao 2022, de acuerdo al plan de transmisin 2013 2022, obteniendo lossiguientes resultados:

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

1.05

1.10

1.15

1.20

OCOA500

CAMPOA

RMIO5

00

MARCONANUEVA500

CHILCANUEVA500

CHIMBOTE500

CARABAYLLO5

00

TRUJILLO5

00

LANIA500

CARAPONGO5

00

YANANGO5

00

PARAMONGANUEVA500

CAJAMARCA500

TAJISH500

YUNCAN500

CAMPOA

RMIO2

20

ONOCORA220

TINTAYA220

SOCABAYA220

COTARUSE220

TAJISH220

VIZCARRA220

TRUJILLO2

20

CAJAMARCA220


Tr. Costa Av22Max C-1 Tr. Costa Av22Min C-1 Tr. Costa Es22Max C-1 Tr. Costa Es22Min C-1 Tr. Costa Av22Max C-2

Tr. Costa Av22Min C-2 Tr. Costa Es22Max C-2 Tr. Costa Es22Min C-2 Tr. Costa Av22Max C-3 Tr. Costa Av22Min C-3

Tr. Costa Es22Max C-3 Tr. Costa Es22Min C-3 Tr. Costa Av22Max C-4 Tr. Costa Av22Min C-4 Tr. Costa Es22Max C-4

Tr. Costa Es22Min C-4 Tr. Costa Av22Max C-5 Tr. Costa Av22Min C-5 Tr. Costa Es22Max C-5 Tr. Costa Es22Min C-5

Tr. Costa Av22Max C-6 Tr. Costa Av22Min C-6 Tr. Costa Es22Max C-6 Tr. Costa Es22Min C-6 Tr. Costa Av22Max C-7

Tr. Costa Av22Min C-7 Tr. Costa Es22Max C-7 Tr. Costa Es22Min C-7 0.95 p.u. 1.05 p.u.

0.90 p.u. 1.10 p.u.


Operacin Normal

Operacin Normal


Figura 12 - Troncal de la Costa: Nivel de carga en Lneas de Transmisin/Operacin en Contingencia


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De los resultados, se observa que, en operacin de contingencia, sin considerar cambiostopolgicos en la red de 500 kV, las lneas de transmisin operan dentro del rango deoperacin en contingencia.

4.6.2. Troncal SierraSe realiza simulaciones de flujo de potencia en contingencia considerando el proyectoplanteado, es decir se incluyen los tramos de lneas de transmisin que conectan lassubestaciones de Huaricasha Cajamarca, Huaricasha Nueva Yuncn y Huaricasha NuevaParamonga y se excluyen las lneas de transmisin en 500 kV, Nueva Yuncn NuevaParamonga y Nueva Paramonga Trujillo Norte, consideradas en el plan de transmisin 2013

2022, obteniendo los siguientes resultados:

De los resultados, se observa que, en operacin de contingencia, considerando los cambiostopolgicos en la red de 500 kV, es decir, se integra en la red de 500 kV los nuevos tramos delas lneas de transmisin propuestos, se observa que el nivel de cargabilidad se encuentrandentro del rango operacin en contingencia.

4.7. COMPARATIVO DE PRDIDAS TOTALES

Como resultado de las simulaciones para ambas alternativas, se observa una reduccin de lasprdidas en potencia de la alternativa Troncal Sierra sobre la de la Costa, lo que quiere decirque sta alternativa mejora la distribucin de los flujos.

Dependiendo del escenario se tiene diversas reducciones de prdidas tal como se muestra enla siguiente tabla.

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

1.05

1.10

1.15

1.20

OCO

A500

CAMPOA

RMI

O5

00

MARCONANUEV

A500

CHILCANUEV

A500

CHIMBOT

E500

CARABAYLL

O5

00

TRUJILL

O5

00

LANI

A500

CARAPONG

O5

00

YANANG

O5

00

PARAMONGANUEV

A500

CAJAMARC

A500

TAJIS

H500

YUNCA

N500

CAMPOA

RMI

O2

20

ONOCOR

A220

TINTAY

A220

SOCABAY

A220

COTARUS

E220

TAJIS

H220

VIZCARR

A220

TRUJILL

O2

20

CAJAMARC

A220


Tr. Sierra Av22Max C-1 Tr. Sierra Av22Min C-1 Tr. Sierra Es22Max C-1 Tr. Sierra Es22Min C-1 Tr. Sierra Av22Max C-2

Tr. Sierra Av22Min C-2 Tr. Sierra Es22Max C-2 Tr. Sierra Es22Min C-2 Tr. Sierra Av22Max C-3 Tr. Sierra Av22Min C-3

Tr. Sierra Es22Max C-3 Tr. Sierra Es22Min C-3 Tr. Sierra Av22Max C-4 Tr. Sierra Av22Min C-4 Tr. Sierra Es22Max C-4

Tr. Sierra Es22Min C-4 Tr. Sierra Av22Max C-5 Tr. Sierra Av22Min C-5 Tr. Sierra Es22Max C-5 Tr. Sierra Es22Min C-5

Tr. Sierra Av22Max C-6 Tr. Sierra Av22Min C-6 Tr. Sierra Es22Max C-6 Tr. Sierra Es22Min C-6 Tr. Sierra Av22Max C-7

Tr. Sierra Av22Min C-7 Tr. Sierra Es22Max C-7 Tr. Sierra Es22Min C-7 0.95 p.u. 1.05 p.u.

0.90 p.u. 1.10 p.u.


Operacin Normal


Operacin Normal

Figura 13 - Troncal de la Sierra: Nivel de carga en Lneas de Transmisin /Operacin en Contingencia


27/39


La mayor reduccin de prdidas se encuentra en el escenario de estiaje a mxima demanda,esta reduccin de prdidas se encuentra principalmente en el rea Norte, tal como se muestraen la siguiente figura.

300350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

Alternativa Costa Alternativa Sierra

MW

ALTERNATIVAS

COMPARATIVO DE PRDIDAS - ESCENARIO: AVE22Max

Otras reas

Area Norte

Area Centro 2

Area Centro 1

Tabla 14 - Comparacin de las prdidas de potencia en las troncales de la Sierra y de la Costa

Figura 14 - Comparacin de las prdidas de potencia / escenario de estiaje a mxima demanda


28/39


5. ESTIMADO DE COSTOS DE LA TRONCAL DE LA SIERRA 500 KV

De acuerdo al trazado de la Troncal de la Sierra (ver figura 3), la variacin del trazo de la Troncalde la Costa se iniciara en la S.E. Yuncn, desde donde se traza una lnea a la S.E Huaricasha, apartir de donde se originaran dos tramos, el primero a la S.E. Paramonga, con la finalidad de darsalida hacia la Costa y cerrar el anillo del Centro y el otro tramo hacia Cajamarca para cerrar elanillo en 500 kV con la lnea existente de Paramonga-Chimbote-Trujillo 500 kV.

5.1. TRAMO DE LNEA YUNCN -HUARICASHA.

En figura siguiente se presenta un esquema preliminar de la ubicacin de la ruta de la lneaYuncn Huaricasha, que se desarrollar con mayor detalle cuando el proyecto se incluyacomo parte del Plan Vinculante al Plan de Transmisin.

Nueva S.E. Yuncan 500 kV

Considera la Nueva S.E. Yuncan 500 kV, de configuracin interruptor y medio quecomprender el siguiente equipamiento:

Equipos de compensacin y transformacin

01 Banco de autotransformadores monofsicos 500/220 kV de 4x200 MVA

01 Reactor de lnea de 500 kV y 150 MVAR (a Huaricasha)

Dimetros:

01 dimetro para las salidas de las lneas en 500 kV a Huaricasha

01 celda de Reactor de lnea de 500 kV y 150 MVAR (a Huaricasha)

01 celda de lnea 220 kV enlace a Barras 220 kV (existente Yuncan)

Sistemas complementarios: Proteccin, control, medicin, comunicaciones, prticos y barras,

puesta a tierra, servicios auxiliares, obras civiles, etc.Nueva Subestacin Huaricasha 500/220 kV

Figura 15 - Ubicacin de la Ruta de Lnea de Nueva Yuncan Huaricasha 500 kV y subestaciones.


29/39


Considera la Nueva S.E. Huaricasha 500 kV, de configuracin interruptor y medio ycomprender el siguiente equipamiento:



01 Reactor de lnea de 500 kV y 150 MVAR (a Nueva Yuncan)

Dimetros:

01 dimetro para las lneas en 500 kV a Nueva Yuncan y Cajamarca

01 dimetro para la lnea a Paramonga y autotransformador 500/220 kV

01 celda de Reactor de lnea de 500 kV y 150 MVAR (a Nueva Yuncan)

01 celda de lnea 220 kV enlace a Barras 220 kV

Sistemas complementarios: Proteccin, control, medicin, comunicaciones, prticos y barras,puesta a tierra, servicios auxiliares, obras civiles, etc.

Ampliacin de S.E. Yuncan 220 kV (existente)

Comprende la construccin de 01 celda 220 kV para el enlace a la subestacin Nueva Yuncan500/220 kV de configuracin doble barra y dems sistemas complementarios. Dichoequipamiento deber mantener y/o superar los criterios de diseo de la subestacinexistente.

Presupuesto estimado:

En la tabla siguiente se presenta el costo estimado de implementacin del tramo proyectado.

Equipamiento

Parmetros Costo

103

US$/km 106

US$

km kV 103

US$/MVAr

103 US$/celda

Lneas de Transmisin

LT Yuncn - Huaricasha 500 kV 181 500 273 49.41

Enlace Huaricasha 220 kV 1 220 165 0.17

Equipos de Compensacin de Lnea 01 Compensacin Nueva Yuncan - 150MVAr

13 1.95

01 Compensacin Huaricasha 150MVAr

13 1.95

1.Inversin LT 53.478SE Nueva Yuncan 500 kV

04 autotransformadores 500/220 kVde 200 MVA

17 13.6

01 Dimetro Completo 4000 4

01 celda de reactor de lnea Yuncan -Huaricasha

2500 2.5

01 celda de lnea 220 kV enlaceYuncan existente

1500 1.5


30/39


Equipamiento

Parmetros Costo

103 US$/km 106 US$

km kV 103 US$/MVAr

103 US$/celda

SE Huaricasha 500 kV


17 13.6

02 Dimetros 4000 8

01 celda de reactor de lneaHuaricasha - Yuncan

2500 2.5

01 celda de barra 220 kV enlaceBarra Huaricasha existente

1500 1.5

Ampliacin SE Yuncan 220 kV existente

01 Celda de lnea 220 kv enlaceNueva Yuncan 500/220 kV

1500 1.5

Subtotal SE 48.7

Sistemas complementarios

Otros Subestaciones (20% inversinen SE):

9.7

2. Inversin SE 58.4

Inversin Total (MUSD) 111.9

Tabla 15 - Presupuesto Estimado Lnea Nueva Yuncan Huaricasha 500 kV y subestaciones

5.2. TRAMO DE LNEA HUARICASHA -PARAMONGA

En figura siguiente se presenta un esquema preliminar de la ubicacin de la ruta de la lneaHuaricasha Paramonga, que se desarrollar con mayor detalle cuando el proyecto se incluyacomo parte del Plan Vinculante al Plan de Transmisin.

Nueva S.E. Paramonga 500 kV

Considera la Nueva S.E. Paramonga 500 kV, de configuracin interruptor y medio ycomprender el siguiente equipamiento:

Figura 16 - Ubicacin de la Ruta de Lnea de Huaricasha Paramonga 500 kV y subestaciones.


31/39




03 Reactor de lnea de 500 kV y 70 MVAR (Carabayllo, Chimbote y Huaricasha)

Dametro:

01 dimetro para las lneas en 500 kV a Huaricasha y Carabayllo

01 dimetro para la lnea en 500 a Chimbote y autotrnsformador 500/220

03 celda de Reactor de lnea de 500 kV y 70 MVAR (Carabayllo, Chimbote yHuaricasha)

01 celda de lnea 220 kV enlace a Barras 220 kV (Paramonga)

Sistemas complementarios: Proteccin, control, medicin, comunicaciones, prticos y barras,

puesta a tierra, servicios auxiliares, obras civiles, etc.Ampliacin de S.E. Paramonga 220 kV (existente)

Comprende la construccin de 01 celda 220 kV para el enlace a la subestacin Paramonga500/220 kV de configuracin doble barra y dems sistemas complementarios. Dichoequipamiento deber mantener y/o superar los criterios de diseo de la subestacinexistente.

Presupuesto estimado:

En la tabla siguiente se presenta el costo estimado de implementacin del Proyecto.

Equipamiento

Parmetros Costo

103 US$/km 106 US$

km kV 103

US$/MVAr

103

US$/celda

Lneas de Transmisin

LT 500 kV 132 500 273 36.04

Enlace 220 kV hacia Paramonga 1 220 165 0.17

Equipos de Compensacin de Lnea

03 Compensacin Paramonga - 70

MVAr

13 2.73

Compensacin Huaricasha 70 MVAr 13 0.91

1.Inversin LT 39.84SE Nueva Paramonga 500 kV


17 10.2

02 Dimetros Completos 4000 8

03 celdas en 500 kV 2500 7.5

01 celda de lnea 220 kV enlaceParamonga existente

1500 1.5



32/39


Equipamiento

Parmetros Costo

103 US$/km 106 US$

km kV 103 US$/MVAr

103 US$/celda

01 celdas en 500 kV de Reactor

2500 2.5

Ampliacin SE Paramonga 220 kV existente

01 Celda de lnea 220 kV enlaceNueva Paramonga 500/220 kV

1500 1.5

Subtotal SE 31.2



6.24

2. Inversin SE 37.44


Tabla 16 - Resumen de Presupuesto Estimado Lnea de Huaricasha - Paramonga 500 kV y subestaciones

5.3. TRAMO DE LNEA HUARICASHA-CAJAMARCA

En figura siguiente se presenta un esquema preliminar de la ubicacin de la ruta de lneaHuaricasha Cajamarca, que se desarrollar con mayor detalle cuando el proyecto se incluyacomo parte del Plan Vinculante al Plan de Transmisin.

Nueva S.E. Cajamarca 500 kV

Considera la Nueva S.E. Cajamarca 500 kV, de configuracin interruptor y medio ycomprender el siguiente equipamiento:

Figura 17 - Ubicacin de la Ruta de Lnea de Huaricasha Cajamarca 500 kV y subestaciones


33/39




01 Reactor de lnea de 500 kV y 150 MVAR

Celdas:

01 dimetro para las lneas en 500 kV a Huaricasha y Trujillo

2/3 de dimetro para conexin de autotransformador 500/220 kV

01 celda de Reactor de lnea de 500 kV y 75 MVAR (Huaricasha)

01 celda de lnea 220 kV enlace a Barras 220 kV (Cajamarca)

Sistemas complementarios: Proteccin, control, medicin, comunicaciones, prticos y barras,puesta a tierra, servicios auxiliares, obras civiles, etc.

Ampliacin de S.E. Cajamarca 220 kV (existente)

Comprende la construccin de 01 celda 220 kV para el enlace a la subestacin Cajamarca500/220 kV de configuracin doble barra y dems sistemas complementarios. Dichoequipamiento deber mantener y/o superar los criterios de diseo de la subestacinexistente.

Nueva S.E. Huaricasha 500 kV


01 Reactor de lnea de 500 kV y 150 MVAR

01 Celda de reactor de lnea de 500 kV y 150 MVAR

Presupuesto Estimado:

En la tabla siguiente se presenta el costo estimado de implementacin del Proyecto.

Equipamiento

Parmetros Costo

103

US$/km 106

US$

km kV 103 US$/MVAr

103 US$/celda

Lneas de Transmisin

LT 500 kV 373 500 273 101.83

Enlace 220 kV Cajamarca 1 220 165 0.17


Compensacin Cajamarca - 150 MVAr 13 1.95

Compensacin Huaricasha - 150 MVAr 13 1.95

1.Inversin LT 105.89SE Nueva Cajamarca 500 kV

01 Dimetro (Lnea Huaricasha yTrujillo) 4000 4


34/39


Equipamiento

Parmetros Costo

103 US$/km 106 US$

km kV 103 US$/MVAr

103 US$/celda

2/3 de Dimetro (Para Transformador)

2500 2.5

01 celdas en 500 kV de Reactor 2500 2.5

04 autotransformadores 500/220 kV de150 MVA

17 10.2


01 celda en 500 kV de reactor 2500 2.5

Ampliacin SE Cajamarca 220 kV existente

01 Celda de lnea 220 kV enlaceCajamarca 500/220 kV

1500 1.5

Subtotal SE 23.2


Otros en Subestaciones (20% inversinen SE):

4.64

2. Inversin SE 27.84


Tabla 17 - Resumen de Presupuesto Estimado Lnea de Huaricasha - Paramonga 500 kV y subestaciones

5.4. TRAMO DE LNEA TRUJILLO -CAJAMARCA

En figura siguiente se presenta un esquema preliminar de la ubicacin de la ruta de lneaTrujillo- Cajamarca, que se desarrollar con mayor detalle cuando el proyecto se incluya comoparte del Plan Vinculante al Plan de Transmisin.

Figura 18 - Ubicacin de la Ruta de Lnea de Transmisin Trujillo Cajamarca 500 kV y subestaciones


35/39


Ampliacin de la Subestacin Trujillo 500 kV Existente

La actual subestacin Trujillo 500 kV de configuracin interruptor y medio, tiene espaciosdisponibles que se usarn usaremos, el equipamiento a instalar es:


01 Reactor de lnea de 500 kV

01 celda en 500 kV para reactor

Celdas:

2/3 de dimetro para lnea 500 kV a Cajamarca

Nueva S.E. Cajamarca 500 kV

01 celda en 500 kV para reactor

Compensacin Cajamarca - 75 MVAr

Los costos para esta lnea seran los mismos que ha determinado el COES:

Equipamiento

Parmetros Costo

103 US$/km 106 US$

km kV 103 US$/MVAr

103

US$/celda

Lneas de Transmisin

LT 500 kV 137 500 273 37.40


Compensacin Trujillo- 75 MVAr 13 0.98

Compensacin Cajamarca - 75 MVAr 13 0.98

1.Inversin LT 39.74SE Trujillo 500 kV

2/3 Dimetro 2500 2.5

01 celda de reactor 500 kV 2500 2.5

SE Cajamarca 500/220 kV

01 celda en 500 kV para reactor 2500 2.5

Subtotal SE 7.5



1.5

2. Inversin SE 9


Tabla 18 - Presupuesto Estimado Lnea de Trujillo - Cajamarca 500 kV y subestaciones


36/39


A continuacin se muestran las tablas resmenes de los costos del Plan del Transmisin tantopara el sistema de la Troncal de la Costa como el de la Sierra.

Lneas de Transmisin 500 kV - COSTALongitud Inversin (MUS$)

Km LT SE Total

LT 500 kV Mantaro - Nueva Yanango 160 50 15 65LT 500 kV Nueva Yuncan - Nueva Yanango 60 19 33 52

LT 500 kV Nueva Yanango - Carapongo 200 64 41 105

LT 500 kV Trujillo - Cajamarca 137 40 33 73

LT 500 kV Yuncan - Paramonga - Trujillo 633 180 57 237

Total 1190 352 179 532Tabla 19 - Resumen de costos de la Troncal de la Costa

La opcin de Troncal de la Sierra presenta un costo mayor de USD 62 millones con respecto ala de la Costa como se aprecia en las tablas 19 y 20. La diferencia se explica a 53 km de lneaadicional as como la implementacin de una subestacin adicional, con variantes menores decompensacin reactiva en las lneas.

Lneas de Transmisin 500 kV - SIERRA Longitud Inversin (MUS$)Km LT SE Total

LT 500 kV Mantaro - Nueva Yanango 160 50 15 65

LT 500 kV Nueva Yuncan - Nueva Yanango 60 19 33 52

LT 500 kV Nueva Yanango - Carapongo 200 64 41 105

LT 500 kV Yuncan - Huaricasha 181 53 58 112

LT 500 kV Huaricasha - Cajamarca 373 106 28 134

LT 500 kV Huaricasha - Paramonga 132 40 37 77

LT 500 kV Trujillo - Cajamarca 137 40 9 49

Total 1243 370 224 594

Tabla 20 - Resumen de costos de la Troncal Integradora Sierra


37/39


6. ANLISIS ECONMICO DE LA REDUCCIN DE PRDIDAS EINCRMENTO DE COSTO DE LA ALTERNATIVA TRONCAL SIERRA

6.1. COSTOS

Comparando los costos de ambas alternativas se observa que la alternativa Troncal de la Sierra

presenta un mayor costo de 62 millones de dlares por mayores inversiones.

6.2. BENEFICIOS

Los beneficios cuantificables que presenta la alternativa Troncal de la Sierra pueden ser de dostipos: (i) menores prdidas en el sistema; y (ii) Sustitucin de inversiones en transmisin paraconectar nuevas centrales.

La valorizacin de las prdidas se estima en funcin a la reduccin promedio para cada periodo,estiaje y avenida, generndose as 19.27 MW de reduccin para el periodo de avenida y 11.97MW para el periodo de estiaje.

En la siguiente tabla se muestra la valorizacin a un costo promedio monmico de la energa de65 US$/MWh.

Tabla 21 Valorizacin de la prdidas para un ao tpico

El valor presente de las prdidas calculadas con la tasa de descuento de 12% que establece la Leyde Concesiones Elctricas para distintos periodo es mostrado en el cuadro siguiente.

Figura 19 Millones de Dlares ahorrados por la reduccin de prdidas


38/39


De grafico se puede observar que el valor actual acumulado de ahorros permite recuperar ladiferencia de costos de inversin de USD 62 millones en un periodo de 18 aos que es muchomenor que la vida til del sistema de transmisin. Dichos ahorros alcanzan USD 68 millones en elperiodo de vida til del sistema de transmisin. En consecuencia, la mayor inversin del esquema

alternativo de la Troncal de la Sierra se justifica plenamente.

7. CONCLUSIONES

El sistema Troncal de la Costa en 500 kV previsto por el COES, no incentiva la oferta de

generacin de energa por cuanto no facilita la conexin de las centrales hidroelctricas

de grande porte ubicadas a lo largo de la cuenca de los ros Maraon y Huallaga.

De acuerdo a la cartera de proyectos mineros y al potencial minero publicado por el

Ministerio de Energa y Minas, se cuenta con importantes proyectos mineros en el

trayecto de la troncal de la sierra propuesta. Para la implementacin de estos tipos

proyectos, es de suma importancia la confiabilidad del suministro de energa, que laalternativa de la troncal de la Costa no la ofrece.

Los resultados comparativos, muestran que la alternativa de la troncal de la sierra ofrece

mejor distribucin de los flujos de potencia, es decir reduce la cargabilidad de las lneas,

lo que origina menores prdidas y que sin duda alguna aportar positivamente en el ratio

de atributos que ser calculado por el COES para la determinacin de la alternativa

ptima.

Los beneficios econmicos originados por la reduccin de prdidas en 18 aos es

equivalente al costo adicional al que se tendra que incurrir por la Troncal dela Sierra, que

adems ofrecera la oportunidad de desarrollo de la regin de la Sierra, es decir existe

beneficios debido a externalidades que no son valorizados en el presente estudio, pero

que sin duda alguna debe de tenerse en cuenta para la definicin de la alternativa.


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ANEXOS

A continuacin se presenta el listado de los anexos que acompaan al presente documento y cuyainformacin detalla est contenida en un documento independiente y se entrega junto alpresente (Anexos):

Anexo 1: Listado de proyectos hidroelctricos en la zona de influencia de las subestacionesHuaricasha y Cajamarca

Anexo 2: Identificacin de Proyectos Mineros

Anexo 3: Diagramas de flujo de potencia en operacin normal para la zona del proyecto

Anexo 4: Diagramas de flujo de potencia en contingencia para la zona del proyecto

Propuesta de Solucion de Antamina Para El Plan de Transmision 2015-2024

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