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Sistema de Transmisi贸n en 500 kV

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Sistema de Transmisi贸n en 500 kV


Sistema de Transmisión en 500 kV

Indice

Contenido Páginas 1.Introducción......................................................................................................................................... 2 2.Subestación Margen Derecha (SEMD). Ampliación para salida de la Línea de Transmisión de 500 kV................. 2 2.1 Principales obras complementarias..................................................................................................... 3 2.2 Sistema de Supervisión y Control. Filosofía y principales características................................................ 4 2.3 Sistema de Monitoreo. Filosofía y principales características................................................................ 4 2.4 Sistema de Protección de Líneas y Barras............................................................................................. 5 3. Línea de Transmisión en 500 kV............................................................................................................ 5 3.1 Tipos de torres y fundaciones.............................................................................................................. 6 3.2 Características del suelo....................................................................................................................... 6 3.3 Problemas y soluciones encontradas.................................................................................................... 7 3.4 Transposiciones, concepto y utilidad.................................................................................................... 7 3.5 Protecciones de la línea de 500 kV....................................................................................................... 8 3.6 Línea de 220 kV................................................................................................................................... 8 4. Subestación Villa Hayes (SEVH)............................................................................................................. 9 4.1 Sistema de Supervisión y Control Digital............................................................................................... 10 4.2 Sistema de Monitoreo. Filosofía y principales características................................................................ 11 4.3 Sistemas de protección........................................................................................................................ 11 Subestación Villa Hayes. Patios 500/220/66/23 kV. Diagrama Simplificado............................................... 12,13 4.4 Protección de Bancos de Transformadores 500/220/13,8 kV – 600 MVA (AT1 y AT2).............................. 14 4.5 Protecciones de barras 500/220 kV...................................................................................................... 15 4.6 Protecciones líneas de 220 kV.............................................................................................................. 15 4.7 Protecciones líneas de 66 kV................................................................................................................ 15 4.8 Protecciones alimentadores 23 kV........................................................................................................ 15 4.9 Protección de Banco de Transformadores 3TR3 220/66/13,8 kV y transformadores 3TR5 220/23/13,8 kV..... 15 4.10 Protección Contra Incendio. Filosofía, detección y accionamiento....................................................... 15 4.11 Grupos Diesel de Emergencia, conceptualización e importancia. Filosofía de operación....................... 16 4.12 Fuente externa de alimentación en 23 kV. Importancia........................................................................ 16 4.13 Edifico de comando de la Subestación Villa Hayes (SEVH).................................................................... 16 4.14 Sistema de Seguridad Perimetral......................................................................................................... 17 4.15 Provisión de agua para uso sanitario y combate a incendio.................................................................. 18 4.16 Sistema de Aire Acondicionado........................................................................................................... 18 4.17 Concepto e importancia de los Servicios Auxiliares (SS.AA) en Subestaciones....................................... 18 4.18 Corriente Continua. Características principales.................................................................................... 19 4. 19 Corriente Alterna. Características principales...................................................................................... 19 5. Beneficios del Sistema de Transmisión en 500 kV................................................................................... 20 6. Financiamiento del Sistema de Transmisión de 500 kV........................................................................... 20 7. Comité Gestor de la implementación del Sistema de Transmisión en 500 kV.......................................... 21 8. La tercera obra más grande después de Itaipú y Yacyretá...................................................................... 21 9. El Sistema de Transmisión en 500 kV atenderá creciente demanda de la ANDE...................................... 22 10. Horacio Cartes y Dilma Rousseff inauguraron Sistema de Transmisión de 500 kV..................................23 10.1 Hecho impactante que ayudará al desarrollo del Paraguay...................................................................23 10.2 Compromiso solidario que busca superar las asimetrías.......................................................................24 10.3 Asegurará alto grado de confiabilidad y disponibilidad de energía eléctrica...........................................24 10.4 Apuntalará el crecimiento de Paraguay................................................................................................24

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Sistema de Transmisión en 500 kV

Sistema de Transmisión en 500 kV 1. Introducción

La línea de 500 kV y sus obras complementarias fueron inauguradas oficialmente el 29 de octubre pasado, con la presencia de los presidentes de Paraguay y Brasil, Horacio Cartes y Dilma Rousseff. El Sistema de Transmisión en 500 kV constituye: la ampliación de la Subestación Margen Derecha de Itaipú (SEMD), la construcción de la Línea de Transmisión y la construcción de la Subestación Villa Hayes (SEVH). La obra representa el tercer mayor proyecto de infraestructura después de Itaipú y Yacyretá, en la historia del Paraguay. Cubrirá gran parte de la demanda de electricidad del país, y será la eficiente palanca que requiere la nación, para su despegue definitivo al desarrollo. Según las últimas previsiones, la demanda de la ANDE llegaría a un máximo de 2.700 MW en marzo de 2014, de los cuales aproximadamente 650 MW será atendida por la línea de 500 kV, y a las líneas de 220 kV de la SEMD corresponderán 1.600 MW. El resto de la demanda será cubierta por la generación de Yacyretá y Acaray. A mediados de noviembre del año en curso, la Línea de Transmisión en 500 kV ya llegó a transmitir 552 MW, para una demanda total de la ANDE de 2.150 MW.

2. Subestación Margen Derecha (SEMD). Ampliación para salida de la Línea de Transmisión de 500 kV

El contrato contempló la ampliación de la Subestación Margen Derecha (SEMD), en una configuración de interruptor y medio para la salida de dos Líneas de Transmisión de 500 kV, siendo que en esta primera etapa se construyo la Línea de Transmisión con dos interruptores.

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Sistema de Transmisión en 500 kV Cuando sea construida la segunda Línea de Transmisión se instalará el tercer interruptor para completar el vano. También ya fue preparado todo el patio de la Subestación para la futura ampliación, donde se prevé la salida de hasta 4 (cuatro) Líneas de Transmisión de 500 kV. Ya fueron realizados el terraplenado, la construcción de drenajes, cercas perimetrales y lanzamiento de piedras (trituradas) en todo el área de ampliación, comprendiendo las siguientes obras: -Excavación para ampliación del nuevo vano. -Construcción de un nuevo vano de 500 kV, esquema interruptor y medio. -Extensión de las barras principales de 500 kV. -Construcción de una caseta de relés local. - Montaje de estructuras metálicas. - Sistemas de protección, control y supervisión.

2.1 Principales obras complementarias

A fin de cubrir las necesidades del Sistema Eléctrico Paraguayo hasta la entrada en operación del Sistema en 500 kV, el 21 de diciembre de 2010 fueron instalados los transformadores 500/220 kV TX/RX y el 25 de enero de 2012 los transformadores T5/R5 (ya repotenciados). Fueron además repotenciados los transformadores 500/220 kV T1/R1, T2/R2, T3/R3, TX/RX y T4/R4, con lo que se logró un aumento del 20% de potencia de los mismos (de 375 MVA a 450 MVA en media por transformador).

El seccionamiento de las Líneas de Transmisión L3/L11 y L4/L12 de 500 kV en la Subestación Margen Derecha de Itaipú (SEMD) es una cuestión de soberanía nacional. Actualmente el 50% de la energía producida por las unidades generadoras de 50HZ, no pasan por la SEMD.

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Sistema de Transmisión en 500 kV Solamente después del seccionamiento de dichas Líneas de Transmisión se tendrá el control del 100 % de la energía paraguaya producida en Itaipú. Actualmente las Líneas de Transmisión de 500 kV L3/L11 y L4/L12 se conectan directamente desde la Casa de Máquinas de la Central Hidroeléctrica a la Subestación de Furnas en Foz de Iguazú. Para el seccionamiento se está ampliando el patio de la SEMD, en el sector 1, de 500 kV, de interruptor y medio, incluyendo la extensión de las barras de 500 kV. Se están modificando el trayecto de las Líneas de Transmisión L3/L11 y L4/L12 de tal manera que las mismas pasen por el patio de la SEMD y puedan ser seccionadas. Las obras están actualmente muy avanzadas y la conclusión de las mismas están previstas para Abril de 2014.

2.2 Sistema de Supervisión y Control. Filosofía y principales características

Para la Subestación de la Margen Derecha (SEMD), fue concebido un Sistema Integrado de Supervisión y Control de todo el vano de ampliación integrado al Sistema de Control Computarizado de la Subestación, basado en tecnología totalmente digital conforme la norma IEC 61850, cuyo objetivo es el de proveer los medios a los operadores para controlar la totalidad de los equipos electromecánicos del vano, de una manera integrada con las informaciones de las protecciones de las líneas de transmisión, y las barras que están asociadas a la referida ampliación. Al ser consonante con la norma IEC 61850, el Sistema de Supervisión y Control Digital minimizó el uso de cableado de cobre necesario para la adquisición de las señales, utilizando Dispositivos Electrónicos Inteligentes directamente instalados junto a los equipos eléctricos de alta tensión, que transmiten sus informaciones a la casa de comando a través de una red de fibras ópticas. El Sistema de Control de la SEMD es capaz de enviar en tiempo real información a otro Sistema Integrado de Supervisión, Control y Protección, instalado en la Subestación Villa Hayes (SEVH) y, al mismo tiempo, de recibir de parte de este último, informaciones asociadas a los equipos de la Línea de Transmisión en 500 kV, en el extremo de Villa Hayes.

2.3 Sistema de Monitoreo. Filosofía y principales características

Este es un sistema que tiene el objetivo de realizar diagnósticos y pronósticos de los principales activos de la SEMD, que son los interruptores y seccionadoras. Los diagnósticos y pronósticos buscan economizar horas - hombre de los sectores de ingeniería y mantenimiento. Se instalaron equipos de adquisición de datos en cada equipo mencionado, encargados de adquirir las variables a ser monitoreadas que ofrecen subsidios a los algoritmos para que puedan determinar el desgaste y modo de operación de los mismos, de forma a prever mantenimientos preventivos en dichos activos. Las señales adquiridas de los equipos son transmitidas a una Estación Central de Monitoreo, vía redes de fibras ópticas lanzadas por toda la SEMD, donde son mostrados los análisis y pronósticos del desempeño de los equipos monitoreados.

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Sistema de Transmisión en 500 kV 2.4 Sistema de Protección de Líneas y Barras

El sistema de protección para el emprendimiento fue implementado en la SEVH y en la SEMD, utilizando unidades de hardware IEDs ( Intelligent Electronic Devices) con comunicación digital entre sí utilizando redes compatibles con la norma IEC 61850 y bibliotecas de software específicas para protección de sistemas eléctricos de potencia. Las líneas y barras son protegidas por sistemas de protección completamente redundantes, con protección principal y alternativa, equipadas con funciones idénticas y montadas en paneles independientes. Una innovación implementada en el proyecto es la adquisición de las informaciones de estados de los equipos de maniobra (interruptores y seccionadoras) con IEDs instalados en el campo, en los tableros de sensores y actuadores instalados en el patio de la Subestación al pie de los equipos. Estas informaciones de estados son luego transmitidas vía red de fibras ópticas hasta las casetas de comando distribuidas en la subestación y hasta el edificio de comando central.

3. Línea de Transmisión en 500 kV

La Línea de Transmisión en 500 kV, que une la Subestación Margen Derecha de Itaipú (SEMD) y la Subestación Villa Hayes (SEVH) tiene una extensión de 347,74 Km, una capacidad de transmisión, a la temperatura de 70 °C, de 2.215 MVA. Las estructuras metálicas son de acero, con protección de galvanizado en caliente, tipo autoportantes, con 759 torres instaladas. Los tramos iniciales y finales son torres de doble circuito, totalizando 81 torres (cerca de 30 Km.), el tramo intermediario con torres de circuito simples.

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Sistema de Transmisión en 500 kV Los conductores son 4 (cuatro) cabos por fase, tipo CAA 636 MCM ROOK, con separación de 457 mm. El tramo cruce del Río Paraguay con estructuras especiales de 111 m. de altura y los conductores son 4 cabos por fase, tipo CAA 636 MCM EGRET, con separación de 457 mm. Los cables de guardia son 2 (dos) cabos, siendo uno convencional y el otro del tipo OPWG (que incluye fibra óptica para transmisión de datos). El trazado de la Línea de Transmisión es paralelo a la línea de 220 kV SEMD – SE Límpio.

3.1 Tipos de torres y fundaciones

Las profundidades y tipos de fundaciones variaron de acuerdo al tipo de torre y al tipo de suelo donde fueron implantadas, desde 4,0 metros en las fundaciones en Tubulón con abertura de base para torres Tipo AP1 (Autoportante de suspensión leve), hasta 21,0 métros en las fundaciones en estacas excavadas de las torres Tipo DCE (Autoportante de suspensión, circuito doble, aplicada en alineamiento 0º y ángulos hasta 2º para cruce del río) utilizadas para el cruce del Río Paraguay.

3.2 Características del suelo

Esta obra atraviesa la región oriental del Paraguay de este a oeste, extendiéndose por 345 km a través de las cuencas sedimentarias del Paraná y ChacoParaná, llegando a zonas del Chaco Paraguayo (Villa Hayes). En cuanto a los aspectos geológico-geotécnicos en las cuencas citadas, se verifican zonas de gran espesura de suelo residual de basalto, roca basáltica y sedimentaria a poca profundidad y en afloramientos, especialmente en los primeros trechos de la obra, seguido de largos trechos de depósito sedimentario y áreas cenagosas, encontrándose más adelante, nuevamente zonas de afloramiento de areniscas (cuenca sedimentaria del Chaco - Paraná). Los mismos fueron clasificados en: Suelo Tipo I: Suelo residual maduro/joven y roca El tramo cruce del Río Paraguay extremadamente descompuesta, pasible de excacon estructuras especiales de vación a pico, con o sin cobertura de suelo coluvionar/suelo transportado, sin presencia de nivel de 111 m. de altura agua. Suelo Tipo II: Suelo transportado, con o sin presencia de nivel de agua. Suelo Tipo III: Suelo transportado, con o sin presencia de nivel de agua. Suelo Tipo IV: Suelo transportado, con presencia de nivel de agua.

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Sistema de Transmisión en 500 kV Roca: Presencia de afloramiento de roca o roca superficial, sana o poco descompuesta o roca medio descompuesta. Roca sana o poco descompuesta: Solamente pasible de excavación a fuego, con pocas fracturas, pudiendo presentar oxidación superficial, sin o con poca descomposición de la roca, con matriz sana. Roca medio descompuesta: Pasible de excavar con rompedor, presentando fracturas abiertas y descompuestas y/o llenadas por material descompuesto. Fuera de las inmediaciones de las juntas descompuestas, la matriz se presenta apenas parcialmente descompuesta y descolorida.

3.3 Problemas y soluciones encontradas

El proyecto ejecutivo se basó en estudios de suelo, realizados inicialmente en un 25% del total de torres y que consistieron en sondeos tipo Barrenado y SPT. Debido a la diversidad natural de los suelos a lo largo del trazado de la línea y al reducido plazo del Cronograma, durante la implantación se verificó la necesidad de ampliar la cantidad de sondeos (Barrenado y SPT) para poder ajustar el proyecto de fundaciones. Con eso se llegó, en una segunda etapa, a 50% del total de torres. Esto generó una importante modificación en los proyectos iniciales de fundación y los ensayos fueron ampliados también para sondeo rotativo e inspecciones "in situ" del macizo de fundación para verificación de los tipos de formación geológica, lo que generó una amplia participación de los empleados del área de ingeniería y proyectistas a los diversos frentes de la obra. Para evitar desmoronamientos durante la ejecución de las excavaciones fueron empleados métodos constructivos especiales, como el uso de Lodo Bentonítico, camisas metálicas y anillos prefabricados de hormigón que se incorporaron a las fundaciones a modo de encofrados perdidos. Una vez hormigonadas las bases y antes del montaje de las torres, en los trechos más críticos y que presentaron mayores dificultades para la ejecución de las fundaciones, fueron realizados ensayos adicionales para verificación de la continuidad y resistencia de las mismas, y que consistieron en: - Ensayos de Pachometría (determinación de la posición de la armadura). - Ensayos de Integridad de pilotes por el método sónico. - Extracción de Probetas testigo. - Ensayo de Velocidad de pulso ultrasónico en testigos cortados. - Rotura a Compresión de probetas. Con estos ensayos se pudieron evaluar la Resistencia del Hormigón lanzado, su grado de compactación, así como la integridad de las estacas y tubulones, dándole al emprendimiento el grado de calidad requerida.

3.4 Transposiciones, concepto y utilidad

En líneas de transmisión extensas, se recomienda ejecutar transposiciones para evitar eventuales asimetrías en las impedancias de secuencias de la línea y los respectivos desbalances resultantes en las tensiones de secuencias negativa y cero en el sistema. Los estudios realizados concluyeron en la necesidad de realizar por lo menos un ciclo completo.

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Sistema de Transmisión en 500 kV Se llama transposición completa cuando cada fase a lo largo del trazado ocupa las diferentes posiciones en la estructura, respecto a las demás. Ante la posibilidad futura de seccionar la Línea de Transmisión en la SE Carayaó, fueron previstas dos secuencias completas de transposición, una entre la SEMD y la SE Carayaó y otra entre la SE Carayaó y la SEVH.

3.5 Protecciones de la línea de 500 kV

Está implementada en IEDs (Intelligent Electronic Devices) de protección diferencial de línea RED670 de fabricación ABB, con las siguientes funciones: - Protección diferencial de línea (87L). - Protección de distancia (21). - Lógica de fuente débil (27WI). - Sobrecorriente direccional de neutro (67N). - Sobrecorriente de fase temporizada de emergencia (51E). - Sobrecorriente Stub (50 STB). - Switch onto Fault (SOTF). - Recierre automático (79). - Protección de sobretensión instantánea y temporizada (59/59T). - Función falla de interruptor (50BF). Las líneas son protegidas por sistemas de protección completamente redundantes, con protección principal y alternativa, equipadas con funciones idénticas y montadas en paneles independientes.

3.6 Líneas de 220 kV

La Línea de Transmisión (LT) de doble terna entre la Subestación Limpio – Subestación Puerto Botánico de 220 kV, fue seccionada e interconectada al patio de maniobras de 220 kV de

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Sistema de Transmisión en 500 kV la SEVH, de esta manera, la SEVH suministra energía a través de estas 4 (cuatro) Líneas de Transmisión (circuitos 1 y 2 SEVH-SE Limpio y circuitos 1 y 2 SEVH – SE Puerto Botánico). El patio de maniobras de 220 kV de la SEVH tiene capacidad instalada para 8 (ocho) Líneas de Transmisión y que son las siguientes: - Bay para circuito 1 a SE Limpio (en servicio). - Bay para circuito 2 a SE Limpio (en servicio). - Bay para circuito 1 a SE Puerto Botánico (en servicio). - Bay para circuito 2 a SE Puerto Botánico (en servicio). - Bay para circuito 3 a SE Puerto Botánico (a la espera de la LT). - Bay para circuito 1 a SE Carlos A. López (a la espera de la LT). - Bay para circuito 1 a SE Puerto Sajonia (a la espera de la LT). - Bay para circuito 2 a SE Puerto Sajonia (a la espera de la LT). El patio de maniobras tiene concluido 2 (dos) posiciones para LT 66 kV. El patio de celdas de 23 kV tiene capacidad instalada para 6 (seis) alimentadores de Líneas de Transmisión.

4. Subestación Villa Hayes (SEVH)

El proyecto contempló la instalación de 8 (ocho) autotransformadores monofásicos, para uso externo, inmersos en aceite aislante, de 120/160/200 MVA, 500/220/23 kV, 50 Hz, enfriamiento natural (ONAN), circulación forzada de aire (ONAF I), circulación forzada de aire (ONAF II), con conmutador de derivaciones bajo carga. Fueron instalados 2 (dos) bancos de 3 (tres) transformadores monofásicos cada uno con potencia nominal de 600 MVA cada banco. El séptimo auto transformador fue montado y cableado como reserva caliente, lo cual significa, que puede entrar en servicio, en sustitución de cualquiera de uno de los 6 auto transformadores en operación normal, a través de simples maniobras de conexión mecánica y eléctrica. El octavo autotransformador corresponde a la reserva fría y fue instalado próximo a los demás autotransformadores.

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Sistema de Transmisión en 500 kV 4.1 Sistema de Supervisión y Control Digital

Para la Subestación de Villa Hayes (SEVH) fue concebido un Sistema Integrado de Supervisión y Control de toda la Subestación, basado en tecnología totalmente digital conforme la norma IEC 61850, cuyo objetivo es proveer a los operadores los medios para controlar la totalidad de los equipos electromecánicos de la Subestación, de una manera integrada con las informaciones de las protecciones de las Líneas de Transmisión, los Transformadores y las Barras que están asociadas a la referida Subestación. Al ser consonante con la norma IEC 61850, el Sistema de Supervisión y Control Digital minimizó el uso de cableado de cobre necesario para la adquisición de las señales, utilizando Dispositivos Electrónicos Inteligentes directamente instalados junto a los equipos eléctricos de alta tensión, que transmiten sus informaciones a la casa de comando, a través de una red de fibras ópticas.

El Sistema de Control de Villa Hayes es capaz de enviar en tiempo real información a otro Sistema Integrado de Supervisión, Control y Protección, instalado en la Subestación Margen Derecha de Itaipú (SEMD) y, al mismo tiempo, de recibir de parte de este último, informaciones asociadas a los equipos de la Línea de Transmisión en 500 kV, en el extremo de Itaipú, pero no son intercambiados comandos entre los sistemas de control de las 2 (dos) Subestaciones. Además del intercambio de informaciones con la Subestación Margen Derecha, este sistema de control también permite el envío de informaciones de tiempo real al Despacho de Carga de la ANDE, para que remotamente se pueda disponer de informaciones vitales sobre la nueva interconexión con Itaipú. Con el propósito de aumentar el grado de confiabilidad operativa de la SEVH, fueron previstos 3 (tres) niveles posibles de operación de la referida Subestación: Nivel Central en la casa de comando, Nivel Local en casetas distribuidas por los patios de 500, 220, 66 y 23 kV y Nivel de Proceso, ubicado al lado mismo de cada uno de los equipos eléctricos y sus tableros de campo.

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Sistema de Transmisión en 500 kV Dentro de la filosofía adoptada, cada equipo de la Subestación solamente puede ser controlado por un nivel cada vez (Central, Local o de Proceso). Para los Servicios Auxiliares Eléctricos (corriente alterna y continua) y los Auxiliares Mecánicos fueron empleadas Unidades Terminales Remotas (UTR), quienes se encargan de implementar los automatismos relativos a los tableros de suministro de energía eléctrica para el funcionamiento de la propia Subestación. En resumen, el Sistema Integrado de Supervisión y Control de la Subestación de Villa Hayes dispone de la siguiente infraestructura de equipos principales, interconectados por una red de fibras ópticas de alta velocidad: - 3 (tres) niveles de comando y control. - 1 (una) casa de comando principal y 4 (cuatro) casetas de comando local. - 2 (dos) estaciones de mando principal. - 4 (cuatro) estaciones de mando local. - 1 (una) estación de mando remoto. - 47 (cuarenta y siete) dispositivos electrónicos inteligentes de patio, tipo sensores y actuadores. - 4 (cuatro) estaciones de configuración y parametrización. - 48 (cuarenta y ocho) dispositivos electrónicos inteligentes de supervisión y control. - 10 (diez) unidades terminales remotas.

4.2 Sistema de Monitoreo. Filosofía y principales características

Este es un sistema que tiene el objetivo de realizar diagnósticos y pronósticos de los principales activos de la SEVH, que son los Interruptores, Seccionadoras y Transformadores en 500 y 220 kV. Los diagnósticos y pronósticos buscan economizar horas - hombre de los sectores de ingeniería y mantenimiento. Se instalaron equipos de adquisición de datos en cada equipo mencionado, encargados de adquirir las variables a ser monitoreadas que ofrecen subsidios a los algoritmos para que puedan determinar el desgaste y modo de operación de los mismos, de forma a prever mantenimientos preventivos en dichos activos. Las señales adquiridas de los equipos son transmitidas a una Estación Central de Monitoreo, vía redes de fibras ópticas lanzadas por toda la SEVH, donde son mostrados los análisis y pronósticos del desempeño de los equipos monitoreados.

4.3 Sistemas de protección

El Sistema de Protección para el emprendimiento fue implementado en la SEVH, en la SEMD y en los terminales opuestos de la Líneas de 220 kV (Limpio y Puerto Botánico) utilizando unidades de Hardware IEDs (Intelligent Electronic Devices) con comunicación digital entre sí utilizando redes compatibles con la norma IEC 61850 y bibliotecas de Software específicas para protección de sistemas eléctricos de potencia. Los transformadores son protegidos por sistemas de protección completamente redundantes, con protección principal y alternativa, equipados con funciones idénticas y montados en paneles independientes.

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Sistema de Transmisi贸n en 500 kV Subestaci贸n Villa Hayes. Patios 500/220/66/23 kV. Diagrama Simplificado

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Sistema de Transmisi贸n en 500 kV

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Sistema de Transmisión en 500 kV Una innovación implementada en el proyecto es la adquisición de las informaciones de estados de los equipos de maniobra (interruptores y seccionadoras) con IEDs instalados en el campo en los tableros de sensores y actuadores instalados en el patio de la Subestación al pie de los equipos. Estas informaciones de estados son luego transmitidas vía red de fibras ópticas hasta las casetas de comando distribuidas en la Subestación y hasta el edificio de Comando Central. El Sistema de Comando de la Subestación Villa Hayes tiene una consola remota instalada en el despacho de carga central de la ANDE, con las mismas informaciones y privilegios de comando que las consolas locales.

4.4 Protección de Bancos de Transformadores 500/220 kV – 600 MVA (AT1 y AT2)

Está implementada en IEDs de protección de transformadores RET670 de fabricación ABB, con las siguientes funciones: -Protección diferencial de transformador (87T). -Sobrecorriente de fase temporizada (51) bobinado 500 kV. -Sobrecarga bobinado 500 kV. -Sobrecorriente controlada por tensión (51V) bobinado 500 kV. -Sobrecorriente residual (51N) bobinado 500 kV. -Sobrecorriente de fase temporizada (51) bobinado 220 kV. -Sobrecorriente residual (51N) bobinado 220 kV. -Sobrecorriente de fase temporizada (51) bobinado 13,8 kV. -Protección de sobrecarga térmica con una constante de tiempo (26). -Función falla de interruptor (50BF).

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Sistema de Transmisión en 500 kV -Sobretensión residual (59N) bobinado 13,8 kV.

4.5 Protecciones de barras 500/220 kV

Está implementada en IEDs de protección de barras REB500 de fabricación ABB, que tiene tecnología distribuida, con una unidad central y unidades distribuidas que miden las corrientes en cada uno de los alimentadores. Las siguientes funciones de protección son aplicadas: -Protección diferencial de barras (87B). - End Fault (EFP). - Función falla de interruptor (50BF).

4.6 Protecciones líneas de 220 kV

Utilizan los mismos IEDs y funciones de protección que las líneas de 500 kV. Existe diferencia en la implementación de la comunicación vía Carrier, en el caso de las líneas de 220 kV se envía una sola señal permisiva de disparo, mientras que en las líneas de 500 kV se envía una señal permisiva para cada fase por separado. El circuito 2 Villa Hayes – Limpio es un caso especial, pues será seccionado en la Subestación Cementera Yguazú.

4.7 Protecciones líneas de 66 kV

Está implementada en IEDs multifuncionales REC670 de fabricación ABB, con las siguientes funciones: - Sobrecorriente de fase temporizada (51/67). - Sobrecorriente residual (51N/67N). - Falla de interruptor (50 BF). - Recierre (79). - Subtensión (27). - Sobretensión (59).

4.8 Protecciones alimentadores 23 kV

Está implementada en IEDs multifuncionales REC650 de fabricación ABB, con las siguientes funciones: - Sobrecorriente de fase temporizada (50/51). - Sobrecorriente residual (50N/51N). - Falla de interruptor (50 BF). - Recierre (79). - Subtensión (27). - Sobretensión (59). - Sub y sobrefrecuencia (81).

4.9 Protección de Banco de Transformadores 3TR3 220/66/13,8 kV y Transformadores 3TR5 220/23/13,8 kV

Utilizan los mismos IEDs y funciones de protección que los transformadores de 500 kV, con excepción del esquema de sobrecarga que no es aplicado.

4.10 Protección Contra Incendio. Filosofía, detección y accionamiento. El sistema de protección contra incendio está compuesto de dos subsistemas:

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Sistema de Transmisión en 500 kV - Sistema de Combate a Incendio de las edificaciones y patio de la SEVH. - Sistema Automático de Agua para combate a incendio de los transformadores principales de los patios de 500 kV y 220 kV, con agua nebulizada. El Sistema de Combate Automático a Incendio de los transformadores de la SEVH abarca a los dos bancos de transformadores monofásicos 550/220 kV AT1, AT2 y ATX, además para el transformador trifásico 220/23/13.8 kV. Está compuesto de un conjunto de motobomba eléctrico principal y otro conjunto de motobomba diesel de respaldo de 90 CV cada una, grupo de motobomba eléctrico de llenado de tanque hidroneumático de 27 m3, grupo de motobomba eléctrico completo de reposición de agua en el tanque hidroneumático presurizado, dos grupos de motocompresores de aire para llenado del sistema de aire de 70 m3/h, además de un reservorio de agua de 200 m3. Este sistema es accionado automáticamente ante la detección de calor, mediante la rotura de ampollas de vidrio (79 °C) de los anillos en torno de los transformadores. No se cuenta con otro sistema de respaldo, debido a la confiabilidad de este sistema que de por sí ya es totalmente redundante. Una vez accionado el sistema, se emite una alarma al sistema de control en la Sala de Comando. El Operador deberá solicitar ayuda de los bomberos en caso de que sea necesario su apoyo en el combate.

4.11 Generador Diesel de Emergencia, conceptualización e importancia. Filosofía de operación La Subestación cuenta con 2 (dos) Generadores Diesel, 455 kVA, 380 V, 50 Hz, cada uno con capacidad de atender toda la carga esencial requerida. En caso de falta de las fuentes de alimentación de los servicios auxiliares, proveniente del Transformador 220/23 kV- 50 MVA y de la LT 23 kV externa del sistema ANDE, uno de los generadores parte automáticamente y el otro espera orden de partida en caso que el primer grupo Diesel no esté partiendo para la operación. De esta manera se tiene redundancia en fuente de alimentación de los Servicios Auxiliares, en corriente alternada a través del Generador Diesel de Emergencia.

4.12 Fuente externa de alimentación en 23 kV. Importancia

La fuente externa de alimentación en 23 kV fue diseñada para atender, eventualmente, las cargas propias de los servicios auxiliares de la Subestación, en caso que la fuente principal proveniente del Transformador 220/23 kV- 50 MVA no esté disponible, como sería el caso de fuera de servicio por mantenimiento periódico o fallas.

4.13 Edifico de comando de la Subestación Villa Hayes (SEVH)

Dada la importancia de la Casa de Comando principal de la Subestación de Villa Hayes, la misma fue dotada con todos los recursos necesarios para permitir la supervisión y control de toda la Subestación de Villa Hayes en forma integrada desde un único lugar, adoptándose el criterio de redundancia de varios de sus componentes críticos, para atender una eventual falla de equipos individuales. En el Edificio de Comando se encuentra instalada la Estación Central de Supervisión y Control de Villa Hayes, incluyendo los siguientes equipos:

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Sistema de Transmisión en 500 kV

- 2 (dos) Estaciones de mando principal, de alta resolución gráfica y con el mismo nivel funcional; - Interconexión para 1 (una) estación de mando remoto, ubicada en el Edificio de la ANDE en Asunción; - 1 (una) Estación de Ingeniería, para la configuración y parametrización de los dispositivos electrónicos inteligentes del sistema. - 4 (cuatro) Unidades terminales remotas para los automatismos de los servicios auxiliares de la Casa de Comando. - 2 (dos) Convertidores de protocolo (“gateways”) para interconexión con el sistema SCADA de la ANDE y con el sistema de control local de la línea de 500 kV ubicado en la Subestación Margen Derecha de Itaipu. - 1 (una) Estación de oscilografía para registros de perturbaciones en el sistema interconectado. - 1 (un) Sistema de sincronización de tiempo, para que todas las estaciones dispongan de una misma referencia de tiempo. - 1 (una) Red redundante de alta velocidad, basado en fibras ópticas que interconecta a todos los equipos anteriores, además de los equipos del patio de la Subestación.

4.14 Sistema de Seguridad Perimetral

El Sistema de Seguridad Electrónica de la SEVH está compuesto por 3 (tres) Sistemas interconectados entre sí: - Sistema de Circuito Cerrado de Televisión (CCTV), estando éste constituido por 12 (doce) Cámaras Tipo PTZ (Móviles) y 4 (cuatro) Cámaras Fijas. - Sistema de Cerca Perimetral (SCP), sistema electrónico que controla la cerca física con una precisión de 0,3 m. La cerca tiene una longitud aproximada de 2.400 m. - Sistema de Control de Acceso (CDA), fueron implementadas 4 (cuatro) lectoras biométricas y de proximidad en la SEVH. En la Sala de Despacho de Carga de la ANDE en Asunción, estará implementado un Sistema Cliente del Sistema Servidor que será instalado en la SEVH.

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Sistema de Transmisión en 500 kV 4.15 Provisión de agua para uso sanitario y combate a incendio

Para la Subestación de Villa Hayes fue prevista la utilización de un reservorio de 200 m³ para atención al sistema de abastecimiento de agua, de consumo de la Subestación y del Sistema Contra Incendio. Este reservorio abastece otro, elevado, de 60 m³ que atiende el consumo de las edificaciones. Para el abastecimiento del Sistema fue prevista una aductora de 150 mm conectada a la red de agua de la ESSAP.

4.16 Sistema de Aire Acondicionado

La Casa de Comando de la SEVH es atendida por unSistema de Aire Acondicionado de expansión directa con red de ductos. El sistema está compuesto por equipos self-contained, con condensador a aire remoto, de 44 toneladas de refrigeración (TR), o sea 528.000 BTU/h. Para las Salas de Monitoreo y Control, de telecomunicaciones y de baterías, existen equipos de reserva para actuar ante una eventual falla de los equipos principales. La capacidad de los equipos de reserva es de 30 TR, o sea, 360.000 BTU/h. Las Casetas de Relés, en total 7 (siete), instaladas en el patio de 500, 220 y 66 kV tienen Sistema de Aire Acondicionado tipo self-contained, uno principal y otro de reserva, de 120.000 BTU/h principal más 120.000 BTU/h reserva. La casa de 23 kV cuenta solamente con sistema de ventilación mecánica.

4.17 Concepto e importancia de los Servicios Auxiliares (SS.AA) en Subestaciones Los Servicios Auxiliares son esenciales para lograr una operación segura y confiable, pues permiten garantizar la calidad y continuidad del suministro. Para el efecto, en la SEVH fue concebido un moderno sistema inteligente y robusto en 380/220 Vca. Los Sistemas de Servicios Auxiliares son redundantes, de manera a dar mayor confiabilidad en cuanto al suministro de energía a equipos y sistemas de la Subestación. Está compuesto por: -Transformadores de SS.AA. -Tableros de distribución en CA y CC. -Paneles de control y automatismo. -Grupos Generadores Diesel. -Conjunto Rectificador/CargadorBaterías.

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Sistema de Transmisión en 500 kV 4.18 Corriente Continua. Características principales

Los Servicios Auxiliares en Corriente Continua en 110 Vcc, de la SEVH, constituyen sistemas redundantes alimentados por dos conjuntos rectificador‑batería, cada uno de los cuales es capaz de proveer toda la carga. Los rectificadores son conjuntos modulares (CRM), de 750 A, proyectados para el suministro simultáneo de energía a la carga permanente y a la recarga del banco de baterías en 110 Vcc, con estabilización automática de tensión y limitación. Las baterías son del tipo plomo – ácidas, de 2800 Ah, con capacidad para atender las cargas durante 5 horas ininterrumpidas. Todas las cargas en 110 Vcc, tienen alimentación duplicada por medio de conjuntos diodos fusibles. Con esto se aumenta la confiabilidad en cuanto a la fuente de energía necesaria para su buen funcionamiento.

4. 19 Corriente Alterna. Características principales

La Distribución de la Energía Eléctrica en la Subestación es atendida, de acuerdo a la tensión nominal de utilización, a través de los siguientes sistemas: - Sistema de distribución en 380 Vca, 50 Hz, trifásico a 3 (tres) hilos, conectados en estrella, con neutro sólidamente aterrado, para alimentación de las cargas. - De este sistema derivará un sistema en 380/220 Vca, trifásico a 4 (cuatro) hilos, conectado en estrella, con neutro sólidamente aterrado, para alimentación de las cargas trifásicas y monofásicas, conforme a los siguientes: -Sistema 380 V (cargas trifásicas). -Motores de llaves seccionadoras. -Tomas de energías trifásicas en el patio de maniobras. -Motores de interruptores. -Tableros de distribución. -Sistema 220 V. -Iluminación del patio de maniobras. -Tomas monofásicas del patio de maniobras. -Gabinetes de equipos (iluminación y calefacción). -Equipos de AA. El proyecto discrimina las cargas Esenciales y las cargas NO Esenciales, previendo mecanismo automático en los tableros, de manera que las cargas NO Esenciales sean retiradas cuando la contingencia requiera la partida de los Generadores Diesel de Emergencia.

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5. Beneficios del Sistema de Transmisión en 500 kV

El Sistema de Transmisión en 500 kV traerá grandes beneficios para el Paraguay, como ser: - Mejorará y optimizará toda la operación del Sistema Interconectado Nacional. - Se aliviarán los troncos en 220 kV, reduciéndose las pérdidas técnicas. - Se disminuirá la posibilidad de interrupciones en el sistema eléctrico. - Se posibilitará la ampliación del consumo residencial, comercial, industrial y gubernamental existentes y la implantación de nuevos parques industriales. - Se propiciará la transmisión de datos por los cables ópticos, aumentando la velocidad y la calidad. - Se crearán las infraestructuras necesarias, posibilitando la integración energética regional. - Corresponderá un salto tecnológico muy importante para el Sector Eléctrico Paraguayo, contribuyendo para mejorar la calidad de vida de la población y aumentar la productividad de las regiones atendidas. - Permitirá la reducción del consumo de combustibles fósiles y biomasa. - Con el seccionamiento de las líneas de 500 kV se crean las condiciones de infraestructura, necesarias para permitir la utilización, en Paraguay, de toda la capacidad de generación de las unidades generadoras de 50 Hz de Itaipú. 6. Financiamiento del Sistema de Transmisión de 500 kV

La obra costó 555 millones de dólares americanos y fue financiada por el Fondo de Convergencia del Mercosur (FOCEM), la Itaipú y la Administración Nacional de Electricidad (ANDE). El FOCEM aportó el 72 %, la binacional un 12 % y la ANDE el 16 %. La obra, además, incluye gastos de 75 millones de dólares por desapropiaciones. En total son 932 propietarios de tierras los que recibieron indemnizaciones por ceder sus terrenos, para permitir la construcción de la Línea de 500 kV.

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7. Comité Gestor de la implementación del Sistema de Transmisión en 500 kV

Coordinadores: Ing. Carlos Colombo Cuevas Ing. Mario Lucio Ozelame. Gerentes Ejecutivos: Ing. César Marchi Weber Ing. Marco Aurelio Vianna Escobar. Asesores Técnicos: Ing. Gustavo Daniel Roig Sanemann Ing. Rogerio Piccoli Filho. Miembros: Ing. Carlos Alberto Santacruz Ing. Joao Carlos Ferrer Garcia, Ing. Salim Mariano Abud Ing. Antonio Carlos Fonseca Santos Júnior, Abog. Justo Nelson Valiente Zelada Abog. Erica Gavetti Meirelles.

8. La tercera obra más grande después de Itaipú y Yacyretá Para llevar adelante las obras del Sistema de Transmisión en 500 kV, la Itaipú creó el Comité Gestor, donde estaban representantes de ambas márgenes de la binacional, de las direcciones técnicas, financieras, jurídicas y administrativas. El coordinador del Comité Gestor fue el Ing. Calos Colombo. “El Sistema de Transmisión en 500 kV es una obra muy importante para el Paraguay. Esta obra digamos que por las magnitudes, es la tercera obra más grande que fue construida en Paraguay, después de Itaipú y Yacyretá”, expresó el Ing. Colombo.

Ing. Carlos Colombo

El Ing. Colombo señaló que las obras en 500 kV surgieron por la crítica necesidad del país, en cuanto al suministro de energía eléctrica. “Como se sabía, el Sistema de Transmisión en 220 kV estaba saturado, es decir, estaba al límite de la capacidad de transmisión. Sin el Sistema de Transmisión en 500 kV, el verano 2014 estaría crítico. Por suerte entró justo a tiempo el Sistema, y hoy estamos totalmente en condiciones de aguantar varios años, pero aparte de eso, ubica al país en condiciones extraordinarias para crecer, posibilitando inversiones en parques industriales y otros emprendimientos, que creará fuentes de empleo, que es lo que necesitamos fundamentalmente para salir del estado crítico de pobreza. Además, con el sistema 500 kV se va a cambiar la matriz energética, disminuyendo el alto consumo de biomasa”, indicó el profesional. Otros hechos resaltantes mencionado por el Ing. Colombo es que con la implantación de la Línea de 500 kV, las pérdidas técnicas de la ANDE disminuiran entre 8 a 10 %, y que el 15 de noviembre del presente año, la línea de 500 kV ya habia suministrado 552 MW a sistema eléctrico de la ANDE.

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9. El Sistema de Transmisión en 500 kV atenderá creciente demanda de la ANDE

La construcción del Sistema de Transmisión en 500 kV llevó 20 meses para su conclusión, durante su ejecución se encontraron diversas dificultades en campo, y todas ellas fueron superadas. Obligó a la Dirección Técnica de Itaipú a redoblar esfuerzos en las áreas de ingeniería civil, mecánica, eléctrica y electrónica, el hecho fortaleció a los profesionales de la Entidad que participaron en la ejecución de la emblemática obra.

Ing. José María Sánchez Tillería El Ing. José María Sánchez Tillería, Director Técnico paraguayo de Itaipú, sostuvo que la construcción del Sistema de Transmisión en 500 kV fue una experiencia única. “Estábamos acostumbrados a un equipo de trabajo dimensionado para la operación y el mantenimiento de las unidades generadoras y la subestación, hay mucha diferencia entre trabajar dentro de un local más confinado, donde es un poco más fácil el control y acompañamiento de todos los trabajos, y el trabajar en una línea de 350 km de distancia”, señaló. La construcción de la línea de 500 kV hizo necesaria la participación de una mayor cantidad de personal de Itaipú; que realizaban supervisiones, fiscalizaciones y acompañamientos de los trabajos en campo. “En paralelo con eso tuvimos siempre y seguimos teniendo la responsabilidad de producir energía eléctrica. Durante todo ese período mantuvimos todos los índices de mantenimiento de nuestra central y a lo largo de este año también”, expresó el Ing. Sánchez Tillería. Desde el punto de vista financiero, Itaipú ha recibido el reconocimiento del FOCEM por la prolijidad en el manejo de los recursos económicos. “Eso también es una cuestión que a la Itaipú le llena de satisfacción, el haber recibido las felicitaciones del FOCEM, recordando que esta obra es la más grande y de mayor monto, hasta hoy encarada por el FOCEM. Con seguridad, marcará como referencia muy positiva en relación a lo que es la administración de los recursos”, indicó el Director Técnico. Para el Ing. Sánchez Tillería, el haber concluido el Sistema de Transmisión en 500 kV antes del verano, representa una gran satisfacción, porque ya esta suministrando energía eléctrica al centro principal de consumo de la región metropolitana de la ANDE. Dijo que Itaipú es responsable del 80% de la demanda del Sistema Interconectado Nacional, y el 30% de esa demanda atiende actualmente la nueva línea de 500 kV. Otra obra muy importante y que está en plena ejecución es la Ampliación de la Subestación de la Margen Derecha, para el Seccionamiento de las Líneas L3/L11 y L4/L12, que actualmente parten de la central hidroeléctrica y van directamente a la Subestación de FURNAS de Foz de Iguazú. “El seccionamiento está previsto que concluya en el primer trimestre del 2014, la importancia de esta obra es que nos permitirá evacuar toda la capacidad de producción de 50 Hz de la Itaipú al Paraguay”, concluyó el Ing. Sánchez Tillería.

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10. Horacio Cartes y Dilma Rousseff inauguraron Sistema de Transmisión de 500 kV

El Sistema de Transmisión en 500 kV fue inaugurado oficialmente el 29 de octubre de 2.013, por los presidentes de Paraguay y Brasil, Horacio Cartes y Dilma Rousseff. Durante el evento, que tuvo lugar en la Subestación Margen Derecha (SEMD) de Hernandarias, se resaltó la importancia de la Itaipú Binacional para el desarrollo sostenido de Paraguay y Brasil, y la capacidad técnica y de gestión de los profesionales que participaron en la construcción de las obras.

10.1 Hecho impactante que ayudará al desarrollo del Paraguay

El Presidente de la República del Paraguay, Horacio Cartes señaló que su gobierno y el pueblo paraguayo deseaban que la Entidad Binacional sea un verdadero símbolo de transparencia, de equidad y de buena vecindad entre la República del Paraguay y la República Federativa del Brasil. "La habilitación oficial del Sistema de Transmisión en 500 kV es para nosotros un hecho tan impactante, una majestuosa obra construida con la mente, el corazón, la capacidad y la tenacidad de los profesionales de ambas márgenes", manifestó. En su meta de lucha contra la pobreza, sostuvo Horacio Cartes que la Línea de Transmisión en 500 kV cumplirá un rol fundamental, haciendo posible que el Paraguay se inserte en las vías de desarrollo, económico y social. "Esta Línea de Transmisión conduce no solamente energía limpia y renovable, vital para nuestro desarrollo, sino también la posibilidad cierta de recibir en el Paraguay cada vez más el interés y la inversión de otros países, entre ellos y fundamentalmente el Brasil, para instalar industrias y generar desarrollo con la creación de genuinas fuentes de trabajo para miles de compatriotas", señaló el mandatario paraguayo. El jefe de Estado felicitó a los ingenieros y técnicos de ambos países que llevaron adelante la construcción de la Línea de Transmisión.

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Sistema de Transmisión en 500 kV 10.2 Compromiso solidario que busca superar las asimetrías

Por su parte, la presidente del Brasil, Dilma Rousseff sostuvo que la concreción de la Línea en 500 kV es la prueba palpable de que el Mercosur está cada vez más fuerte y no se limita solo al comercio. "El Mercosur promueve el desarrollo buscando la superación de las asimetrías entre los países de la región. El FOCEM es la expresión de ese compromiso solidario, compromiso que busca justamente superar esas asimetrías que son perversas. La jefa de Estado brasileña añadió que esta línea marca el inicio de una nueva etapa de desarrollo del Paraguay. "Al costo aproximado de 550 millones de dólares, este es el mayor proyecto realizado con recursos del FOCEM, reforzado con contribución voluntaria de mi país, y aporte de la ANDE y la Itaipú. Esta Línea de Transmisión cubrirá la demanda de electricidad del Paraguay, y tendrá sin dudas un papel protagónico en el proceso de industrialización", indicó.

10.3 Asegurará alto grado de confiabilidad y disponibilidad de energía eléctrica

Por su parte el Director General Paraguayo de Itaipú, Dr. James Spalding dijo que con la implantación de la Línea de Transmisión en 500 kV se asegura un alto grado de confiabilidad y la disponibilidad de suficiente energía para abastecer la demanda de la región metropolitana durante los próximos años. Explicó que esta obra se constituye en una pieza fundamental para que el Paraguay sea cada vez más atractivo para las inverDr. James Spalding siones, fomentando así el desarrollo económico y social de nuestro país. Indicó que aproximadamente un 80% de la energía consumida en el Paraguay es proveniente de Itaipú Binacional, pero se utiliza menos del 20% de la capacidad instalada en las máquinas en 50 Hz. “Esta disponibilidad energética posiciona al Paraguay en un lugar privilegiado en el mundo, por este motivo, uno de los grandes desafíos del Gobierno es seguir invirtiendo en la ampliación de las redes de transmisión y distribución con miras a atender la creciente demanda”, subrayó.

10.4 Apuntalará el crecimiento de Paraguay

El Director General Brasileño de Itaipú, Dr. Jorge Samek, recordó que Itaipú es la mayor generadora de energía del mundo gracias a la genialidad del trabajo entre brasileños y paraguayos. “El año pasado rompimos el récord de generación de energía, y estamos nuevamente cerca de un nuevo desafío de llegar a 100 millones de MW/h.”, recalcó. Por otro lado, destacó el crecimiento de Paraguay en el presente año Dr. Jorge Samek “ver al Paraguay en este año con un crecimiento de 15% es fabuloso, tal vez este sea uno de los mayores crecimientos del mundo. Obviamente que ahí está la presencia de la colaboración de Itaipú, del compañerismo que tenemos con la ANDE, y los demás trabajos en conjunto que dieron resultados entre Brasil y Paraguay”, aseveró.

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