Executive Secretary
21st International Symposium on Electrical Engineering
SIE 2025
Abstract
The Cayo Santa María electrical system has a modern substation responsible for providing electrical power to the tourist areas through underground networks, with a distribution voltage of 13.8 kV. The site uses MAN, HYUNDAI, and MTU generation technologies (the latter from Germany and China). The generation system is comprised of two MAN units and four HYUNDAI units that generate fuel oil, as well as eight German MTU units and two Chinese MTU units, each with six units, for a total of twelve units, that generate diesel fuel. Step-up transformers are required at the output of the generator batteries, which generate voltages of 4.16 kV and 0.48 kV, except for the MAN units, which are connected directly to the 13.8 kV busbar. This is an isolated electrical system composed entirely of low-inertia generators, in which stability is a major issue. Therefore, the dynamics of frequency variations are different from those experienced by higher-inertia systems. The need for a robust electrical system guarantees quality service. Due to the technical operating requirements and the electrical demand of a load that cannot be interrupted, studies of the system's demand and operating regimes are required, adjusting the generator banks to cover the load in the most efficient and safe manner. The results are presented in this paper.
Resumen
El sistema eléctrico del Cayo Santa María posee una moderna subestación encargada de ofrecer el suministro de energía eléctrica a las zonas turísticas a través de redes soterradas, con una tensión de distribución de 13,8 kV. El emplazamiento cuenta con tecnologías de generación MAN, HYUNDAI y MTU (estas últimas provenientes de Alemania y China). La generación está conformada de la siguiente forma: una batería de dos unidades MAN y una batería de cuatro unidades HYUNDAI que generan con combustible fuel oil, además de una batería de ocho unidades MTU alemanas y dos baterías de MTU chinas, de seis unidades cada una, para un total de doce unidades, que generan con combustible diésel. Es necesario el uso de transformadores elevadores a la salida de las baterías generadoras que generan a una tensión de 4,16 kV y 0,48 kV, exceptuando las unidades MAN que se conectan directamente a la barra de 13,8 kV.
Se trata de un sistema eléctrico aislado formado totalmente por generadores de baja inercia en el cual la estabilidad es un problema de gran importancia. Por ello, la dinámica en las variaciones de frecuencia es diferente a la que experimentan los sistemas de mayor inercia. La necesidad de tener un sistema eléctrico fuerte es la garantía de que el servicio que se ofrece sea de calidad. Debido a los requerimientos técnicos de operación y a la demanda eléctrica de una carga que no admite interrupciones, es necesario realizar estudios de la demanda y los regímenes de operación del sistema, realizando el ajuste de trabajo de las baterías de generadores para el cubrimiento de la carga de la manera más eficiente y segura, cuyos resultados se presentan en el presente trabajo.
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Alejandro Hernández López
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