Subestaciones móviles

Transcripción

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2 Una subestación móvil es una subestación eléctrica completa montada en una o más plataformas. Las subestaciones móviles IEM son soluciones llave en mano diseñadas y fabricadas para cumplir con las especificaciones de los clientes y suministrar así un producto de primera clase. Aplicaciones de las subestaciones móviles IEM Incrementar la continuidad del servicio durante emergencias, al sustituir una subestación completa en caso de una condición de falla. Asegurar el servicio durante condiciones de mantenimiento. Aumentar temporalmente la capacidad suministrada para: - Nuevas zonas residenciales - Nuevas plantas industriales - Ubicaciones remotas - Proyectos de electrificación rural Integrar servicios de comunicaciones junto con servicios eléctricos para instalaciones permanentes y semi-permanentes. Subestación móvil IEM de 45 MVA, FOA, AT: 230 kv, BT:23 kv, 60 Hz Conexión Estrella-Estrella Beneficios de las subestaciones móviles IEM: Menores costos de mantenimiento Continuidad del servicio Flexibilidad eléctrica para la máxima utilización y retorno de inversión Máxima movilidad Rapidez en la puesta en servicio Rápida disponibilidad del servicio Altura mínima para una máxima utilización Máximo de potencia (kva) con un mínimo de peso Subestación móvil IEM de 45 MVA, FOA, AT: 230 kv, BT:23 kv, 60 Hz Conexión Estrella-Estrella

3 Componentes Subestación móvil IEM 20 MVA, FOA, HV: 34.5 KV, LV: 13.8 KV 60 Hz, Conexión Delta-Estrella Sección de alta tensión Sección del transformador 6 3 a b c d a) Transformador de potencial, b) Cuchilla desconectadora con cuchilla puesta a tierra, c) Interruptor de tanque muerto SF6 con mesa giratoria y d) Pararrayos Transformador de potencia tipo columnas de 45 MVA, FOA, con boquillas de aislamiento compuesto de silicona en alta y baja tensión Pararrayos Con el nivel de protección seleccionado de acuerdo con el nivel de aislamiento del transformador. En casos en los que los devanados manejen dos o más niveles de tensión, se utilizan múltiples pararrayos (uno para cada nivel de tensión) los cuales son intercambiados al mismo tiempo que se cambia el voltaje del devanado. Boquillas Pueden ser de porcelana o de aislamiento compuesto de silicona y seleccionadas de acuerdo con los niveles de tensión y corriente requeridos. Cuchillas desconectadoras Uno o tres polos con capacidad para interrumpir la corriente de magnetización. Pueden ser operadas de manera local o remota. Interruptor de alta tensión Los interruptores de SF6 de tipo tanque muerto son comúnmente usados, con un mecanismo de funcionamiento accionado por resorte, capaces de operar aun sin energía auxiliar. Circuit switcher de S&C Los Circuit switchers presentan cámaras interruptivas selladas herméticamente, con aspersión de gas SF6 con una sola separación aislante, diseñadas para mantener los niveles dieléctricos al estar abiertas. Los Circuit switchers son utilizados cuando se tiene una capacidad limitada debido a condiciones de espacio. Fusibles de protección Normalmente montados entre el pararrayos y el transformador, deben ser seleccionados para el voltaje de operación y capacidad requeridos. Transformador de potencial y transformador de corriente Son utilizados para reducir el voltaje a 120 V y la corriente a 5A para los relevadores de protección y medición. También proporcionan aislamiento entre el circuito primario y secundario. Los TP s y TC s de uso exterior son adecuados para tensiones de 25kV y superiores. Para tensiones inferiores a este rango se utilizan TP s y TC s de uso interior o exterior según las especificaciones del cliente. Transformador Pueden ser de construcción tipo Columnas o tipo Acorazado, con las mismas ventajas térmicas, mecánicas, dieléctricas y económicas de los transformadores de potencia IEM. - Diseño compacto para optimizar el volumen del transformador y reducir su peso total. - Diseñados para manejar elevaciones de temperatura promedio en los devanados de 65, 75 ó 95 C. - Aislamientos NOMEX/pressboard ó NOMEX. Enfriamiento forzado de aceite y aire (FOA) El FOA se compone de un intercambiador de calor tubular sin costuras y una bomba y motor sumergidos. Se propone un monitor de desgaste de chumaceras de las bombas de enfriamiento, el cual detendrá la bomba cuando el desgaste de la chumacera haya alcanzado un nivel inseguro de operación. Cambiadores de derivaciones El transformador puede incluir uno o más cambiadores de derivaciones en alta o baja tensión, cambiadores delta-estrella o cambiadores serie paralelo, todos con mecanismos de operación externa. El uso de cambiadores de derivaciones de operación bajo carga también se acostumbra en situaciones donde se justifique su aplicación. Este tipo de cambiadores puede ser de tipo resistivo o inductivo. Aceite de alta temperatura Se pueden utilizar diferentes tipos de aceite de alta temperatura para el transformador: Midel, FR3, Aceite de Silicona o Fluido Beta. Equipo de monitoreo En monitoreo en línea es una herramienta importante para la detección de fallas tempranas y el asesoramiento en tiempo real de la condición del transformador. IEM puede suministrar monitoreo en línea de gases disueltos y contenido de humedad relativa en transformadores, así como de descargas parciales, temperatura y corrientes de carga. Sección de alta tensión 1. Pararrayos 2. Cuchillas desconectadoras 3. Interruptor de alta tensión 9. Subestación compacta con corta-circuito fusible 10. Transformador auxiliar 11. Interruptor de baja tensión 12. Pararrayos 13. Fusibles de protección Sección del transformador 4. Boquillas de alta tensión 5. Transformador tipo columnas 6. Enfriamiento forzado de aceite y aire (FOA) 7. Cambiador sin carga 8. Boquillas de baja tensión Prueba en carretera 14. Gabinete de servicios de medición, control y protección de la subestación 15. Plataforma móvil 16. Carretes para cable Plataforma móvil Pararrayos e interruptor de baja tensión en la sección de baja tensión de una subestación móvil de 10 MVA, FOA Plataforma móvil y jeep dolly marca Nelson diseñados especialmente para subestaciones móviles Transformador auxiliar para el equipo de control Generalmente del tipo sumergido en aceite, monofásico o trifásico y conectado permanentemente a la baja tensión del transformador principal. Interruptor de baja tensión Un interruptor de vacío o SF6 proporciona protección por corto circuito. El interruptor y sus controladores son colocados en la parte de baja tensión de la plataforma móvil o en una plataforma adicional dependiendo de las especificaciones del cliente. Se puede utilizar un gabinete blindado trifásico tipo metal-clad para servicio en interior. Dicho gabinete posee una cubierta primaria herméticamente sellada que brinda protección contra contactos accidentales y es independiente de los efectos ambientales. Relevadores de protección Para protección contra diferenciales anormales del transformador y presiones repentinas de gases. Se pueden instalar una gran variedad de relevadores de acuerdo a las necesidades específicas del cliente. Pararrayos Con nivel de protección seleccionado de acuerdo a los niveles de voltaje y coordinado con el nivel de aislamiento del transformador. Todo el equipo eléctrico debe estar perfectamente distribuido sobre las plataformas especialmente diseñadas para esta aplicación y proporcionar una máxima movilidad, cuidando al mismo tiempo que las distancias eléctricas de los equipos cumplan con los niveles de tensión especificados. Las bases son equipadas con frenos de aire e incluyen: gatos hidráulicos para liberar el peso de las llantas, accesorios para conexión del sistema de frenado con el remolque, dispositivo de anclaje para mantener la plataforma estacionada cuando se desconecta del remolque, compartimientos para guardar herramientas, soportes verticales, loderas, luces de indicación de alto, reversa y vuelta, malla perimetral protectora, gatos hidráulicos para nivelación de la base y defensa posterior para protección de las luces. La plataforma está diseñada para cumplir con las regulaciones nacionales y estatales de tránsito en carretera. La subestación viajará a 96 km/h en carreteras de primera clase. Debido a que la seguridad es un factor importante en las subestaciones móviles, la plataforma puede ser revisada con pruebas en carretera para el análisis de esfuerzos dinámicos utilizando galgas extensiométricas.

4 Equipo de medición, monitoreo y comunicación La protección y operación de una subestación móvil IEM puede incluir tecnologías de monitoreo remoto y comunicaciones para aumentar la seguridad y garantizar la continuidad del servicio, la confiabilidad y la integridad del equipo eléctrico. El equipo de comunicaciones se necesita cuando una subestación móvil está conectada en anillo y comparte información con otras subestaciones. Equipo de protección remota La teleprotección de la subestación es flexible para diferentes configuraciones de comunicación. Puede estar equipada con módulos de redundancia, integración de alarmas y monitoreo remoto por un sistema SCADA. Experiencia Desde 1960, IEM ha diseñado y fabricado subestaciones móviles con la tecnología Westinghouse. IEM es capaz de fabricar subestaciones móviles tipo acorazado o columnas con tensión primaria hasta 230 kv y hasta 45 MVA de potencia. Equipo de protección local Protecciones del transformador (análogas) y protecciones de la subestación (digitales). Tablero de protección, control y medición, con el equipo necesario para proteger, controlar y enviar señales de estado y alarmas del alimentador correspondiente hacia el sistema supervisorio de control de la subestación. Relevadores para servicio en interiores, diseñados para condiciones ambientales extremas. Equipados con display, alarmas (LED s) y botones de control. Interruptores de alimentación de baja tensión Equipo de comunicaciones Subestación Móvil IEM de10 MVA, FOA, AT:110/69 kv, BT:13.8/6.9 kv Tipo Columnas CFE, 1982 Protección diferencial: relevadores de distancia para fase y tierra, relevadores de sobrecorriente direccional y relevadores de protección diferencial. La subestación puede incluir un banco de baterías para garantizar la energía eléctrica para el equipo de control y adquisición de datos. Para dar un valor agregado a la subestación en materia de tecnologías de comunicación, IEM puede suministrar servicios de banda ancha (voz, datos y video) con tecnologías como SDH (Synchronous Digital Hierarchy) y PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) con diferentes tipos de conexiones según el flujo de tráfico e información. Subestación Móvil IEM de 15/20 MVA, FOA/FOA, AT: 115 kv, BT: 13.8 kv, 60 Hz Tipo Columnas, Conexión Delta-Estrella PEMEX, 1987 Monitoreo local y adquisición de datos de parámetros eléctricos Las redes de acceso pueden estar basadas en diferentes tecnologías: par cruzado de cobre, fibra/cobre (ONU), cable coaxial y fibra óptica (uni y multi modo). Equipo PDH Subestación Móvil IEM de 30 MVA, FOA, AT: 110 (±2 x 2.5%) kv, BT: 34.5/13.8 kv, 60 Hz, Tipo Columnas, Conexión Delta-Estrella CFE Mérida,

5 12 14 Subestación móvil IEM 20 MVA, FOA, HV: 34.5 KV, LV: 13.8 KV 60 Hz, Conexión Delta-Estrella Subestación móvil IEM de 40 MVA, FOA, AT: 115 (±2 x 2.5%) kv, BT: 34.5/13.8 KV, 60 Hz Conexión Estrella-Delta, Tipo Acorazado CFE, 2001 Probada en Corto Circuito 15 Subestación móvil IEM de 40 MVA, FOA, AT: 138/ 115 kv, BT: 34.5/13.8 KV, 60 Hz Conexión Delta-Estrella, Tipo Acorazado CFE, 2002 Sección de alta tensión 1. Pararrayos 2. Cuchillas desconectadoras 3. Interruptor de alta tensión 9. Subestación compacta con corta-circuito fusible 10. Transformador auxiliar 11. Interruptor de baja tensión 12. Pararrayos 13. Fusibles de protección Sección del transformador 4. Boquillas de alta tensión 5. Transformador tipo columnas 6. Enfriamiento forzado de aceite y aire (FOA) 7. Cambiador sin carga 8. Boquillas de baja tensión Prueba en carretera 14. Gabinete de servicios de medición, control y protección de la subestación 15. Plataforma móvil 16. Carretes para cable Plataforma móvil Pararrayos e interruptor de baja tensión en la sección de baja tensión de una subestación móvil de 10 MVA, FOA Transformador auxiliar para el equipo de control Generalmente del tipo sumergido en aceite, monofásico o trifásico y conectado permanentemente a la baja tensión del transformador principal. Interruptor de baja tensión Un interruptor de vacío o SF6 proporciona protección por corto circuito. El interruptor y sus controladores son colocados en la parte de baja tensión de la plataforma móvil o en una plataforma adicional dependiendo de las especificaciones del cliente. Se puede utilizar un gabinete blindado trifásico tipo metal-clad para servicio en interior. Dicho gabinete posee una cubierta primaria herméticamente sellada que brinda protección contra contactos accidentales y es independiente de los efectos ambientales. Subestación móvil IEM de 45 MVA, FOA, AT: 230 kv, BT:23 kv, 60 Hz Conexión Estrella-Estrella, Tipo Columnas Luz y Fuerza del Centro, 2005 Relevadores de protección Para protección contra diferenciales anormales del transformador y presiones repentinas de gases. Se pueden instalar una gran variedad de relevadores de acuerdo a las necesidades específicas del cliente. Pararrayos Con nivel de protección seleccionado de acuerdo a los niveles de voltaje y coordinado con el nivel de aislamiento del transformador. 10 Plataforma móvil y jeep dolly marca Nelson diseñados especialmente para subestaciones móviles Todo el equipo eléctrico debe estar perfectamente distribuido sobre las plataformas especialmente diseñadas para esta aplicación y proporcionar una máxima movilidad, cuidando al mismo tiempo que las distancias eléctricas de los equipos cumplan con los niveles de tensión especificados. Las bases son equipadas con frenos de aire e incluyen: gatos hidráulicos para liberar el peso de las llantas, accesorios para conexión del sistema de frenado con el remolque, dispositivo de anclaje para mantener la plataforma estacionada cuando se desconecta del remolque, compartimientos para guardar herramientas, soportes verticales, loderas, luces de indicación de alto, reversa y vuelta, malla perimetral protectora, gatos hidráulicos para nivelación de la base y defensa posterior para protección de las luces. La plataforma está diseñada para cumplir con las regulaciones nacionales y estatales de tránsito en carretera. La subestación viajará a 96 km/h en carreteras de primera clase. Debido a que la seguridad es un factor importante en las subestaciones móviles, la plataforma puede ser revisada con pruebas en carretera para el análisis de esfuerzos dinámicos utilizando galgas extensiométricas. 6

6 Tecnología El apoyo tecnológico - ABB, fue parte fundamental en el desarrollo de la tecnología actual de IEM. Por 60 años, se han formado en IEM técnicos e ingenieros especializados en el diseño de transformadores. Estas tecnologías representan la suma de las mejores técnicas de diseño, pruebas de modelos, pruebas prototipo y una gran experiencia. IEM posee las siguientes tecnologías: - Tipo columna basado en Westinghouse/Sharon-MuncieHamilton - Tipo columna alta potencia basado en GE- Pittsfield - Tipo acorazado de Westinghouse-Muncie IEM cuenta con personal capacitado conforme al último nivel tecnológico; es uno de los pocos fabricantes de transformadores que puede ofrecer diseños tipo acorazado y columnas aplicando herramientas y tecnología de punta. Las subestaciones móviles son diseñadas para cumplir con las necesidades y los requerimientos del cliente. Para asegurar el desempeño y la confiabilidad de sus equipos, IEM utiliza los paquetes computacionales más avanzados: - Análisis térmico y mecánico por método de elemento finito - Análisis de campo eléctrico y magnético por método de elemento finito - Bosquejos con CATIA 2D y 3D Ensamble interno de baja tensión de un transformador tipo acorazado de una subestación móvil Análisis mecánico de una pared de tanque por método de elemento finito. Ensamble interno de baja tensión de un transformador tipo columnas de una subestación móvil

7 Infraestructura Manufactura La planta IEM se moderniza continuamente con equipos y procesos de manufactura de avanzada tecnología para aumentar la eficiencia y mejorar la calidad de sus productos. - Máquina automática de corte de acero eléctrico con monitoreo remoto - Método Step lap para el ensamble de las columnas del núcleo - Devanadora vertical CNC para los transformadores de alta tensión con la finalidad de obtener un devanado más uniforme en su posición natural de trabajo - Fase de vapor con control automático de ciclo y monitoreo en línea - Sistema de apriete del núcleo Máquina automática de corte de acero eléctrico Aseguramiento de calidad Desde 1995, IEM está certificado como ISO-9001 en reconocimiento de los sistemas de calidad implementados para sus múltiples productos. Laboratorios y piso de pruebas Sistema de apriete del núcleo Todos los procedimientos de pruebas de IEM cumplen con las especificaciones de normas nacionales como ANCE y NOM e internacionales como ANSI e IEEE. Asimismo, se cuenta con la acreditación NMX-EC-17025:2006 en nuestros laboratorios. En el 2006 se instaló un nuevo laboratorio de modelos para dar soporte a las áreas de distribución y potencia. El piso de pruebas de IEM tiene las tecnologías más avanzadas de medición y pruebas, como el nuevo Sistema de Medición de Pérdidas que fue instalado en mayo de 2007 con una precisión en la medición de potencia de de factor de potencia. Subestación móvil en el piso de pruebas de IEM