SECCIÓN EQUIPO DE CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA

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1 SECCIÓN EQUIPO DE CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA PARTE 1. GENERAL 1.1 DOCUMENTOS RELACIONADOS A. Planos y disposiciones generales del Contrato, incluyendo las Condiciones Generales y Complementarias, así como la sección de las especificaciones División 01 que aplican a esta sección. 1.2 RESUMEN A. Esta Sección incluye equipo automático de corrección del factor de potencia nominal de 600 V y menos. 1.3 DEFINICIONES A. Elemento Capacitor: El componente básico de una unidad de capacitor consta de dos electrodos separados por un dieléctrico. B. Capacitor de Potencia: Ensamble de dieléctrico y electrodos en un contenedor (carcasa), con terminales exteriores, con intención de introducir capacitancia en un circuito eléctrico de potencia. El término "capacitor de potencia " se utiliza indistintamente con "Capacitor" o "unidad de capacitor" a través de la Sección y estándares mencionados en esta Sección. C. Banco de Capacitores de potencia: Ensamble en una ubicación de capacitores y todos los accesorios necesarios, tales como equipo de interrupción, equipo de protección, controles, etc., requeridos para una completa instalación operando. Puede ser una colección de componentes ensamblados en el sitio de operación o puede incluir una o más pieza(s) del equipo ensambladas en fábrica. 1.4 CONTENIDO DE SUBMITTALS A. Datos del Producto: Para cada tipo de producto. 1. Incluir detalles constructivos, descripciones de material, dimensiones de los componentes individuales y perfiles, y acabados de los bancos de capacitores de potencia. 2. Incluir capacidades nominales, características de funcionamiento, características eléctricas, y acabados y accesorios especiales. B. Planos de Taller: Para unidades automáticas de corrección del factor de potencia. 1. Incluir planos, elevaciones, cortes y detalles de montaje. 2. Incluir detalles de los ensambles de equipos. Indicar las dimensiones, pesos, cargas y espacios requeridos, método de montaje en sitio, componentes, y ubicación y tamaño de cada conexión en sitio. 3. Incluyen diagramas de fuerza, señal y cableado de control. 4. Diagramas y tablas de las terminales de cableado: Identificar las terminales y designación de cableado y código de colores para facilitar la instalación, operación y mantenimiento. Indicar los tipos recomendados, tamaños de 1

2 cables, y arreglos de los circuitos para cableado instalado en sitio, y mostrar las características de protección. Diferenciar el cableado entre el realizado por el fabricante y el cableado instalado en sitio. 5. Diagrama de Bloques: Mostrar las interconexiones entre los componentes especificados en esta sección y dispositivos proporcionados con los componentes del sistema de distribución de energía. Indicar las rutas de comunicación de datos e identificar las redes, buses de datos, puertas de enlace de datos, concentradores, y otros dispositivos utilizados. Describir las características de red y otras líneas de comunicación de datos. 1.5 SUBMITTALS INFORMATIVOS A. Planos de Coordinación: Presentar evidencia de que el equipo de corrección del factor de potencia es compatible con el monitoreo conectado y los dispositivos control y los sistemas especificados en la Sección "Monitoreo de Energía Eléctrica". 1. Mostrar la señal de interconexión y cableado de control y dispositivos de interfaz para mostrar la compatibilidad de los medidores. 2. Para interfaces y adaptadores de reportes y facturación, listar los protocolos de red y proporcionar las declaraciones de los fabricantes que los dispositivos de entrada y salida cumplen con los requerimientos de compatibilidad del protocolo. B. Datos de Certificación: Por una agencia de pruebas. C. Datos de Certificación Sísmica: Para bancos de capacitores de potencia, accesorios, y componentes, provenientes del fabricante. 1. Base de Certificación: Indicar si la certificación se basa en la prueba real de componentes montados o en el cálculo. 2. Planos acotados del equipo: Identificar el centro de gravedad y localizar y describir las previsiones de anclaje y montaje. 3. Descripción detallada los dispositivos de anclaje del equipo sobre el que se basa la certificación y sus requisitos de instalación. D. Realización de los reportes de pruebas de fábrica. E. Declaración de pérdida de energía para cada tipo de capacitor. F. Reportes de control de calidad en sitio. G. Ejemplo de Garantía: Para garantía especial. 1.6 SUBMITTALS FINALES A. Datos de Operación y Mantenimiento: Para equipos incluir en emergencia, operación y manuales de mantenimiento. 1. Además de los elementos especificados en la Sección "Datos de Operación y Mantenimiento ", incluir lo siguiente: a. Listas de piezas de repuesto y componentes de remplazo recomendados para almacenamiento en sitio del proyecto. b. Instrucciones detalladas que cubren la operación bajo ambas condiciones normales y anormales. 2

3 c. Copias impresas de las especificaciones de funcionamiento del fabricante, guías de usuario para software y hardware, y archivos PDF en un dispositivo de almacenamiento USB de las copias impresas de los Submittals. 1.7 SUBMITTALS DE MATERIALES PARA MANTENIMIENTO A. Proporcionar materiales extra que coincidan con los productos instalados y que estén empaquetados con la cubierta protectora para almacenamiento e identificados con etiquetas que describan el contenido. 1. Fusibles: Uno de cada tres de cada tipo y rango, pero no menos de tres de cada uno. 1.8 NORMAS DE REFERENCIA A. Todo el trabajo se basará en el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal, 2004, y en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) obligatorias mencionadas en este documento, así como en las Normas Internacionales enumeradas explícitamente en esta especificación. Si el contratista desea no utilizar cualquiera de las Normas Internacionales estipuladas en este documento, primero deberán presentar la documentación correspondiente al ingeniero para demostrar que las Normas Locales (NOM) que seguirán son más estrictas que los estándares internacionales. 1.9 ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD A. Certificados de una Agencia de Pruebas: Acreditada por NETA COORDINACIÓN A. Coordinar el paquete del módulo de sensor-comunicación con la red de datos y con el equipo de monitoreo especificado en la Sección "Monitoreo de Energía Eléctrica" para la transmisión garantizada y lectura remota de datos de monitoreo remoto especificado en esta Sección GARANTÍA A. Garantía especial: El fabricante se compromete a reparar o sustituir componentes del capacitor de potencia que fallen en materiales o mano de obra dentro del período de garantía especificado. 1. Período de garantía: cinco años a partir de la fecha de terminación sustancial. PARTE 2. PRODUCTOS 2.1 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA A. Componentes eléctricos, dispositivos y accesorios: Listados y etiquetados como se define en NFPA 70, por una agencia de pruebas calificada, y marcados para la ubicación y aplicación destinada. B. Cumplir con IEEE La medición de la capacitancia de una unidad no deberá variar más de 0% a más del 10% del valor nominal. 3

4 C. Cumplir con NFPA 70. D. Los dispositivos de protección y medición deberán ser compatibles con IEC para monitoreo por SCADA. Ver Sección REQUERIMIENTOS DE FUNCIONAMIENTO A. Desempeño Sísmico: El equipo de corrección de factor de potencia deberá soportar los efectos de un terremoto determinado según ASCE/SEI El término "soportar" significa que la unidad permanecerá en sitio sin separación de cualquiera de sus partes cuando sea sujeta a fuerzas sísmicas especificadas y la unidad será completamente operacional después de un evento sísmico." B. Condiciones de servicio: Equipo de capacitores de potencia adecuado para las siguientes condiciones: 1. Temperatura de funcionamiento: menos 5 a más 46 C. 2. Altitud máxima: 2400 M. 3. Humedad: de 0 a 95%, sin condensación. 2.3 CAPACITOR DE POTENCIA A. Cumplir con UL 810. B. Elemento Capacitor: Seco metalizado-dieléctrico, tipo auto-recuperación. Cada celda será encapsulada en resina termoestable dentro de un contenedor de plástico. C. Protección de Ruptura: Interruptor de Circuito sensible a la presión para cada celda. D. Pérdidas: Máxima pérdida dieléctrica de 0.25 W/kVAr, y una pérdida total de 0.5 W/kVAr. 2.4 BANCO DE CAPACITORES DE POTENCIA AUTOMÁTICO A. Fabricantes: 1. ABB 2. General Electric Company 3. Siemens 4. Square D B. Descripción: Unidad ensamblada en fábrica, compuesto de capacitores de potencia, inductores, contactores, controles, y accesorios, instalados en fábrica en gabinetes independientes. Cumpliendo con UL 508A. C. Requerimientos de desempeño: Los Controles permiten la selección de un objetivo de factor de potencia, ajustable a cualquier valor entre la unidad y 0.80 de retraso. Los controles continuamente sensan el factor de potencia en los circuitos que están siendo corregidos y, cuando el factor de potencia difiere de la configuración objetivo durante más de 10 segundos, opera un contactor para accionar un banco de capacitores de potencia dentro o fuera del circuito. 4

5 Los contactores son abiertos o cerrados según se requiera para alcanzar la corrección del factor de potencia del circuito lo más cercano (la unidad) al objetivo definido. D. Dispositivo desconectador y de protección de sobrecorriente: Cumplir con los requerimientos de la Sección "Desconectadores e Interruptores en gabinete ". Operable desde afuera del gabinete para desconectar la unidad, la cubierta puede abrirse sólo cuando el interruptor de desconexión está abierto. 1. Interruptor en caja moldeada: Disparo magnético ajustable para el marco del interruptor de tamaño 250A y mayor. 2. Fusible tipo HD o interruptor sin fusible. E. Fusibles para protección del banco de capacitores: Limitador de corriente; listado y etiquetados como se define en NFPA 70, por una agencia de pruebas calificada cumpliendo con UL para fusibles clase R y clase RK, o UL para fusibles clase T, según lo recomendado por el fabricante; proveer una capacidad interruptiva de 100kA o lo indicado en planos. Proveer luz indicadora de fusible quemado y "Botón de prueba " para cada fusible en la cubierta del banco. 1. Gabinete del fusible de repuesto: Compartimentado en caja de acero. a. Cumplir con los requerimientos de identificación del equipo en la Sección "Identificación de Sistemas Eléctricos". F. Controles: Estado sólido, controles basados en microprocesador; el control de potencia deberá ser desde los conductores de alimentación de baja tensión asociados con el banco. Incluir lo siguiente: 1. Control de corriente reactiva: programable en sitio: a. Interruptor selector de factor de potencia deseado, con rango de ajuste de 85 a 95% de retraso. b. Tiempo de retardo entre pasos con rango de ajuste de 5 segundos a 20 minutos para reducir las oscilaciones y permitir el decaimiento de tensión. 2. Transformadores de corriente: tipo, configuración y rango recomendada por el fabricante para adaptarse a las condiciones de montaje y sensado. 3. Relevador de bajo voltaje: Interruptor de conmutación de capacitores de potencia y desconecta los capacitores de potencia por interrupciones de suministro de energía por más de 15 minutos. 4. Presionar los botones de "Avance" y "Retardo" del panel de control permiten controlar manualmente el interruptor del banco de capacitores de potencia. G. Contactores: Tres polos; rango para la repetitiva irrupción de alta inrush en la aplicación del capacitor de potencia. Cumplir con NEMA ICS 2. H. Dispositivos de descarga: Instalados y cableados de fábrica para cada grupo conmutado de capacitores de potencia. I. Inductores: Tipo de núcleo de aire, rangos para limitar picos de conmutación para estar dentro de rangos del contactor. J. Circuito de precarga del capacitor de potencia: Resistivo, circuito de precarga para cargar los capacitores de potencia antes de conmutar y limitar los picos de conmutación dentro del rango del contactor. K. Gabinete: NEMA 250, Tipo 1, de acero o de aluminio, con puertas embisagradas y operación manual. La puerta deberá estar bloqueada con los controles o interruptor principal para desenergizar los capacitores de potencia cuando la puerta está abierta. 1. Acabado de Fábrica: Estándar del fabricante, esmalte resistente a la corrosión con tratamiento o capa de primer. 5

6 2. Cumplir con los requerimientos de identificación del equipo en la sección "Identificación de Sistemas Eléctricos". L. Pantalla Local: Tipo LCD o LED, montada en la puerta del gabinete, indicando lo siguiente: 1. Factores de potencia el actual y deseado en más menos 1% de la lectura. 2. Pasos energizados. 3. Retraso del paso de reconexión. 4. Corrientes real y reactiva. 5. Distorsión armónica total de voltaje. 6. Códigos de alarma. M. Sistemas de alarma: Relevador de alarma e Indicación en la pantalla local de las siguientes condiciones: 1. Factor de potencia bajo. 2. Factor de potencia seguido. 3. Frecuencia no detectada. 4. Sobrecorriente. 5. Sobrevoltaje. 6. Elevación de temperatura. 7. Distorsión armónica total del voltaje excesivo. 8. Sobrecarga del capacitor de potencia. 9. Pérdida de capacitancia. N. Componentes de monitoreo remoto: sensores, módulos asociados de comunicación, y unidades de interfaz de red, adaptado y compatible con el monitoreo de potencia eléctrica y de la red de control. El módulo de comunicación tendrá capacidad para transmitir los siguientes datos a dispositivos de monitoreo remoto: 1. Sistema en alarma. 2. Punto de ajuste del factor de potencia. 3. Factor de potencia corregido. 4. Número de pasos activados del banco de capacitores. 2.5 ETIQUETAS DE ADVERTENCIA DE ARCO ELÉCTRICO A. Estudio de Arco Eléctrico: Cumplir con los requerimientos de la sección " Estudio de Arco Eléctrico." Producir etiquetas de transferencia térmica de poliéster de gran adherencia de 3.5 por 5 pulgadas (88.9 por 127 mm) para cada lugar de trabajo incluido en el análisis. 6

7 B. Identificación Eléctrica: Cumplir con los requerimientos de la Sección "Identificación de Sistemas Eléctricos." Producir etiquetas de transferencia térmica de poliéster de gran adherencia de 3.5 por 5 pulgadas (88.9 por 127 mm) para cada lugar de trabajo incluido en el análisis. Las etiquetas deberán ser impresas en máquina, sin marcas hechas en sitio. 1. La etiqueta tendrá un encabezado naranja con el texto, "ADVERTENCIA, PELIGRO DE ARCO ELÉCTRICO", y deberá incluir la siguiente información tomada directamente del análisis de arco eléctrico. a. Designación de ubicación. b. Voltaje nominal. c. Límite de protección del arco. d. Categoría de riesgo. e. Energía incidente. f. Distancia de trabajo. g. Número de reporte de ingeniería, número de revisión y fecha de emisión. 2.6 CONTROL DE CALIDAD DEL FABRICANTE A. Probar el equipo de corrección de factor de potencia en fábrica antes del envío. Incluir las siguientes: 1. Rutina de pruebas de producción de capacitores de potencia, incluyendo sobrevoltaje de tiempo corto, capacitancia, fuga, resistencia de descarga, determinación de pérdida, y pruebas de capacidad del fusible. 2. Prueba funcional de todas las operaciones, controles, indicadores, sensores y dispositivos de protección. PARTE 3. EJECUCIÓN 3.1 EXAMINACIÓN A. En el momento de la entrega del banco de capacitores, y antes de proceder a la descarga, inspeccionar el equipo en busca de daños. 1. Verifique que los tirantes y las cadenas no estén dañados y apretados, y que este bloqueado con los refuerzos apretados. 2. Compruebe que no hay evidencias de cambio de la carga durante el transporte y marcas grabadas por choque de transportación, si está equipado, que sea dentro de las recomendaciones del fabricante. 3. Examinar el banco de capacitores por daño exterior, incluyendo abolladuras o arañazos en puertas y tapas, y provisiones de las terminales. 4. Comparar la potencia del banco de capacitores y accesorios recibidos con la factura de materiales para comprobar que el envío esté completo. Verificar que el banco y sus accesorios cumplen con la propuesta del fabricante y Planos de Taller. Si el envío está incompleto o no cumple con los requisitos del Proyecto, notifique inmediatamente por escrito al fabricante. 5. Descarga de banco de capacitores de potencia, observar etiquetas de empaque e instrucciones de manejo. 7

8 6. Abrir las puertas del compartimiento e inspeccionar las piezas en busca de daños o piezas faltantes, conexiones flojas o rotas, aislamientos agrietados o astillados, bridas de montaje dobladas, sucio o material extraño, y agua o humedad. B. Manejo: 1. Manejo del banco de capacitores de potencia según las recomendaciones del fabricante, evitar daños en la carcasa, compartimentos de las terminales, base, bastidor, capacitores y componentes internos. No someter el banco a impacto, tirones, irritación, o manipulación brusca. 2. Transportar el banco de capacitores de potencia en posición vertical, para evitar tensiones internas en los ensambles de montaje del equipo. No inclinar. 3. Utilice espaciadores o un brazo de elevación para obtener una elevación vertical y para proteger el banco de capacitores de potencia con correas de rodamiento. Tirar del cable de elevación en ángulos no podrán ser superiores a 15 grados de la vertical. C. Almacenamiento: Almacenar el banco de capacitores en un compartimento cerrado con puertas. D. Examine el empotrado de tuberías y sistemas de puesta a tierra para verificar lo siguiente: 1. Que las entradas para cableado cumplan con los requerimientos de presentación. 2. Las entradas están dentro del conducto de entrada de las tolerancias especificadas por el fabricante. 3.2 INSTALACIÓN A. Cumplir con los requerimientos de instalación de equipos en NECA 1. B. Instalar el equipo independiente sobre bases de concreto. El concreto colado en sitio está especificado en la Sección "Concreto Colado en Sitio". 1. Cumplir con los requerimientos de montaje y anclaje especificado en la sección "Controles Sísmicos para Sistemas Eléctricos". 2. Mantener un espacio mínimo de trabajo según las instrucciones descritas del fabricante. C. Instalar etiquetas de aro eléctrico como sea requerido por NFPA 70 y NOM-001-SEDE D. Conectar el módulo de comunicación de monitoreo remoto a la energía eléctrica y controlar la red de datos a través de la unidad de interfaz de red adecuada. E. Identificar los componentes de acuerdo con la Sección "Identificación de Sistemas Eléctricos". 3.3 CONTROL DE CALIDAD EN SITIO A. Agencia de pruebas: El Propietario contratará una agencia de pruebas calificada para realizar pruebas e inspecciones. B. Agencia de pruebas: Contratar una agencia de pruebas calificada para realizar pruebas e inspecciones. C. Servicio del Fabricante en sitio: Contratar un representante autorizado por el Fabricante para probar e inspeccionar las pruebas de componentes, ensambles e instalaciones de equipamiento, incluyendo conexiones. D. Desarrollar pruebas e inspecciones con asistencia de un representante de servicio autorizado por el Fabricante. 8

9 E. Pruebas e inspecciones: 1. Inspección visual y mecánica: a. Inspeccionar las condiciones físicas y mecánicas. b. Inspeccionar el anclaje, alineación, puesta a tierra y espacios de trabajo. c. Compruebe que la unidad está limpia. d. Verificar que los capacitores estén conectados eléctricamente en su configuración especificada. e. Inspeccionar el atornillado de conexiones eléctricas para alta resistencia utilizando uno de los dos métodos siguientes: 1) Usar un óhmetro de baja resistencia. a) Comparar los valores de resistencia de la conexión atornillada a valores de conexiones similares. Investigar los valores que derivan de las uniones atornilladas similares en más de un 50% del valor más bajo. 2) Compruebe el torque de las conexiones eléctricas atornilladas accesibles con un torquímetro, método según datos publicados del fabricante o NETA ATS, Tabla a) Los niveles de torque deberán ser según los datos publicados por el fabricante. En ausencia de los datos publicados del fabricante, utilice NETA ATS, Tabla de Inspección infrarroja: Después de terminación sustancial, pero no más de 60 días después de la aceptación final, realizar el escaneo de infrarrojo de las conexiones de energía eléctrica del banco de capacitores de potencia. Realizar la inspección infrarroja durante los períodos de carga máxima posible. Quitar todas las cubiertas necesarias antes de la inspección. a. Seguimiento Exploración por infrarrojos: Realice un seguimiento adicional de escaneo por infrarrojos de cada uno de los tableros autosoportados 11 meses después de la fecha de finalización. b. Instrumento: inspeccionar los sistemas de distribución con equipos de imágenes capaz de detectar una mínima diferencia de temperatura de 1 grado C a 30 grados C. c. Registro de la inspección infrarroja: Preparar un informe certificado que identifique la prueba técnica y equipo utilizado, enumerando los siguientes resultados: 1) Descripción de los equipos a probar. 2) Discrepancias. 3) Diferencia de temperatura entre el área de interés y la zona de referencia. 4) Causa probable de diferencia de temperatura. 5) Áreas inspeccionadas. Identificar las áreas y equipos inaccesibles e inobservables. 6) Condiciones de carga en el momento de la inspección. 7) Fotografías y los diagramas térmico del área deficiente. 9

10 d. Actuar sobre los resultados de la inspección de acuerdo con las recomendaciones de NETA ATS, Tabla Corregir posibles y probables deficiencias tan pronto como las operaciones del propietario lo permitan. Repetir la prueba hasta que se corrijan las deficiencias. 3. Pruebas eléctricas: a. Realizar mediciones de resistencia en uniones atornilladas con un óhmetro de baja resistencia. Comparar los valores de resistencia de conexión atornillada con valores de conexiones similares. Investigar los valores que se desvían de polos adyacentes o interruptores similares en más de un 50% del valor más bajo. b. Realizar pruebas de resistencia de aislamiento a los bornes de fase durante un minuto por caso. Aplicar el voltaje según los datos publicados por el fabricante. En la ausencia de los datos publicados del fabricante, utilice NETA ATS, Tabla c. Medir la capacitancia de todas las combinaciones de las terminales. Investigar diferentes valores de capacitancia de datos publicados del fabricante. d. Medir la resistencia de los resistores de descarga internos. Investigar diferencias de valores de capacitancia de datos publicados por el fabricante. Medir el voltaje residual del capacitor por un minuto después de desconectar la alimentación del banco de capacitores de la fuente de alimentación. Investigue la causa si la tensión residual supera los 50 V. e. Pruebas eléctricas de Transformadores de Corriente: 1) Realizar la prueba de resistencia de aislamiento de cada transformador de corriente y su cableado secundario a tierra en 1000-V DC durante un minuto. Para unidades con componentes de estado sólido que no toleran el voltaje aplicado, seguir las recomendaciones del fabricante. Investigar y corregir los valores de resistencia de aislamiento inferior a las recomendaciones del fabricante o NETA ATS, Tabla ) Realizar una prueba de polaridad de cada transformador de corriente según IEEE C Los resultados de polaridad estarán de acuerdo con la clasificación del transformador. 3) Realizar una prueba de rango de verificación usando el método de voltaje o corriente según IEEE C Los rangos de los errores serán conforme a IEEE C ) Medir las cargas de circuitos de corriente en las terminales del transformador según IEEE C La medición de cargas será comparado, y deberá coincidir, instrumentos nominales del transformador. 5) Realizar las pruebas de resistencia de aislamiento del devanado primario con el secundario conectado a tierra. Los voltajes de prueba serán de acuerdo a NETA ATS, Tabla ) Realizar pruebas de rigidez dieléctrica en el devanado primario con el secundario conectado a tierra. Los voltajes de prueba serán de acuerdo a NETA ATS, Tabla 100,9. 7) Realizar prueba de factor de potencia o factor de disipación de acuerdo con los datos publicados por el fabricante de equipos de prueba. 8) Comprobar que la corriente de los circuitos secundarios del transformador están conectados a tierra y sólo tienen un punto de toma de tierra según IEEE C SERVICIO DE PUESTA EN MARCHA A. Contratar a un representante de servicio autorizado de fábrica para realizar el servicio de puesta en marcha. 10

11 1. Completar la Instalación y revisiones de puesta en marcha según las instrucciones descritas del fabricante. 2. Conectar y poner en marcha los motores y equipos instalados para verificar la conmutación automática de los capacitores de potencia. La verificación incluirá la conmutación automática de la capacidad total instalada de los capacitores de potencia. a. Proporcionar suficientes bancos de carga reactiva/inductiva, en combinación con bancos de carga resistiva, para la prueba. 3.5 DEMOSTRACIÓN A. Contratar a un representante de servicio autorizado de fábrica para capacitar al personal de mantenimiento del Propietario para ajustar, operar y mantener las unidades automáticas de corrección del factor de potencia. FIN DE LA SECCIÓN