¿Son suficientes dos horas y media para hacer una transferencia en Lima (de internacional a doméstico)?

Es difícil de decir. Depende mucho de la hora del día (los tiempos de espera en inmigración varían mucho durante el día), qué aerolínea, qué clase de servicio, estatus (si hay alguno), pasaporte y tipo de Visa (si hay alguno), hora de check-in y hora de cierre de puerta de la aerolínea local, etc.

La última vez que volé a Lima en United usando un pasaporte estadounidense. El vuelo fue razonablemente puntual y pasé en unos 15 minutos aproximadamente, pero era bastante tarde en la noche y no había mucha gente.

Casi hay 40 vuelos directos de LIM a Cusco todos los días. A menos que estés llegando tarde en el día, debería ser fácil encontrar una alternativa con más margen. Personalmente, yo prefiero un mínimo de 4 horas para una conexión propia a menos que haya circunstancias que lo justifiquen (en cualquier dirección).

Hay una posibilidad de que lo logres, pero yo diría que es escasa. Por alguna razón, el aeropuerto de Lima opera muy lentamente y tiende a tener tiempos de espera enormes en la mayoría de los pasos del proceso. La inmigración es particularmente lenta y como será una transferencia internacional a doméstica, tendrás que pasar por ella. Luego tendrás que hacer cola para la seguridad. He pasado por ese aeropuerto docenas de veces y aún me sorprende cuánto más tiempo tienen que esperar las personas en comparación con otros aeropuertos importantes de América Latina.