UNIVERSIDAD DE MAGALLANES FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD

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1 UNIVERSIDAD DE MAGALLANES FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD SISTEMA DE RESPALDO REDUNDANTE PARA ALIMENTACIÓN DE SISTEMAS DE CONTROL Y MONITOREO Trabajo de titulación presentado en conformidad a los requisitos para obtener el título de Ingeniero de Ejecución en Electricidad Profesor guía: Nelson Barría LUIS BARRIA OYARZO WALDO QUINTEROS CACERES MARZO 2008

2 CAPITULO I INTRODUCCION

3 CAPITULO II DIAGNOSTICO DE LA SITUACION ACTUAL

4 CAPITULO III DESARROLLO DEL SISTEMA DE RESPALDO

5 CAPITULO IV PROCEDIMIENTOS DE OPERACION

6 CAPITULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7 ANEXOS

8 ANEXO 1 DEFINICIONES

9 ANEXO 2 TEORIA DE UPS

10 ANEXO 3 TEORIA DE BATERIAS

11 ANEXO 4 CUADROS DE CARGA

12 ANEXO 5 GUIA DE SELECCIÓN Y ESPECIFICACIONES DE UPS CYBEREX

13 BIBLIOGRAFIA

14 RESUMEN Este trabajo consiste en proponer una configuración de UPS como un sistema de respaldo redundante para alimentación de sistemas de control distribuidos, PLC s, sistemas de monitoreo y paneles de control locales de equipos. La propuesta se orienta para una posible implementación en la planta 2 de Methanex Chile Limited. Para cumplir con los objetivos del trabajo se realizará un levantamiento de la configuración actual del sistema de respaldo y la distribución de las cargas asociadas. Se realizará un análisis de los incidentes relacionados con UPS con el fin de respaldar la propuesta y considerando el diagnóstico de la situación actual. A partir de este diagnóstico se planteará una configuración de un sistema de respaldo con UPS bajo la configuración en cascada y la mejor distribución de las cargas de los sistemas de control y monitoreo, considerando los costos que implicarían su implementación y la elaboración del procedimiento necesario para la operación y manipulación. Adicionalmente se plantean alternativas de configuración con mayor o menor confiabilidad y costo. Finalmente se realizarán mediciones para evaluar la calidad de la energía de entrada y salida de las UPS, orientado básicamente a observar los armónicos que presenta el actual sistema.

15 i INDICE CAPITULO I: INTRODUCCION Introducción Justificación del trabajo Alcance Objetivo general Objetivos específicos 3 CAPITULO II: DIAGNOSTICO DE LA SITUACION ACTUAL Antecedentes generales Sistema actual Características técnicas de las UPS Tipo y funcionamiento Modo de operación Distribución de cargas de plantas 1 y Análisis de la situación actual Análisis de incidentes relacionados con UPS Análisis de disponibilidad y confiabilidad de las UPS Criterio de respaldo del sistema actual 29 CAPITULO III: DESARROLLO DEL SISTEMA DE RESPALDO Sistema de UPS en cascada y sistema de bypass para retirarlas de servicio Dimensionamiento de componentes Selección de las UPS Cargas del sistema Sistema de tableros de transferencia Dimensionamiento de las baterías Sistema de monitoreo de baterías (Btech v/s Alber) Consideraciones de temperatura del sistema Calidad de la energía Costos de implementación Configuraciones posibles (alternativas de funcionamiento) 80

16 ii Sistema de UPS en paralelo, redundante y con interruptor de transferencia estático Sistema de UPS en cascada con Interruptor de transferencia 82 estático Criterios de respaldo para la confiabilidad de sistemas propuestos CAPITULO IV: PROCEDIMIENTOS DE OPERACION Consideraciones previas UPS fuera de servicio con interruptor de bypass externo Puesta en servicio de UPS desde bypass externo 97 CAPITULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones Recomendaciones 102 BIBLIOGRAFIA ANEXOS: Anexo 1: Definiciones Anexo 2: Teoría de UPS Anexo 3: Teoría de baterías Anexo 4: Cuadros de carga Anexo 5: Guía de selección y especificaciones de UPS Cyberex

17 1 CAPITULO I INTRODUCCION 1.1- INTRODUCCION Las empresas de hoy requieren sistemas de respaldo de energía eléctrica que permitan dar continuidad a los procesos productivos y sistemas de información de manera de proteger sus activos llevándolos a condición segura ante una pérdida del suministro eléctrico. Dentro de los sistemas de respaldo de energía se puede encontrar principalmente generadores de emergencia, UPS y bancos de baterías entre otros, los que cumplirán su función dependiendo de la naturaleza y necesidades del sistema a respaldar. La empresa productora de metanol Methanex Chile Limited ubicada en el parque industrial Cabo Negro de la ciudad de Punta Arenas, cuenta con su propio sistema de generación eléctrica compuesto por unidades generadoras impulsadas por turbinas a vapor y gas que suministran la energía eléctrica necesaria para el normal funcionamiento de sus plantas productores de metanol. Por otro lado los sistemas de respaldo de energía con los que cuenta Methanex Chile Limited están compuestos por generadores diesel, UPS y bancos de baterías; dichos sistemas requieren de un monitoreo y mantenimiento adecuado con el fin de asegurar su operatividad y funcionalidad al momento de requerirse. Sin embargo, no están exentos a vulnerabilidades ya sea por las características propias del diseño, intervenciones o por factores externos.

18 JUSTIFICACION DEL TRABAJO En el complejo productor de metanol de Methanex Chile Limited y desde los inicios de la empresa en Chile se ha utilizado como sistemas de respaldo las UPS para resguardar la integridad de los sistemas de control y monitoreo. Durante los últimos 13 años, se han producido incidentes relacionados con UPS, algunos de los cuales han afectado el funcionamiento de los sistemas de control y monitoreo teniendo como consecuencia problemas operacionales o detención de alguna planta de producción. Con la construcción del segundo tren productor se instaló un sistema de respaldo compuesto por dos UPS en paralelo, una UPS para cada tren, sin embargo, y por motivos operacionales del momento, no se pudieron separar algunas de las cargas eléctricas de manera de dejarlas en forma independiente para cada Planta. Ello originó denominar cargas supercríticas de ambas plantas a aquellas que puedan ser alimentadas desde ambas UPS en forma automática a través de un Interruptor Estático de Transferencia (Static Transfer Switch). Ello hoy resulta ser una vulnerabilidad del sistema debido a que no existe un total aislamiento entre ellas, ya que al efectuar una intervención en cualquiera de estas UPS, existe la posibilidad de afectar la operación normal de ambas Plantas. La oportunidad de proponer un sistema de respaldo redundante utilizando UPS, permitirá independizar la alimentación de los sistemas de control y monitoreo para cada Planta y realizar el mantenimiento y/o reemplazo de dichas UPS, disminuyendo el riesgo de afectar las cargas y la operación de la otra planta productora.

19 ALCANCE El trabajo será propuesto en Methanex Chile Limited para ser implementado bajo dos premisas: 1. Permitir el aumento de la confiabilidad operacional de los sistemas de respaldo basados en UPS. 2. Permitir independizar los sistemas de UPS de las plantas 1 y 2, logrando con ello que cada planta productora de metanol posea su propio sistema de respaldo de UPS OBJETIVO GENERAL Diseñar un sistema de respaldo redundante para alimentación de sistemas de control distribuido, PLC s, sistemas de monitoreo y paneles de control locales de equipos, mediante la utilización de UPS y que permita realizar mantenimiento minimizando el riesgo de afectar estas cargas OBJETIVOS ESPECIFICOS Diagnosticar la situación actual mediante el levantamiento de la configuración del sistema y distribución de sus cargas asociadas. Proponer un sistema de respaldo redundante adecuado para la alimentación de sistemas de control y monitoreo, optimizando la distribución de las cargas asociadas otorgando una mayor confiabilidad. Elaborar un procedimiento de operación y manipulación del sistema de respaldo redundante.

20 4 CAPITULO II DIAGNOSTICO DE LA SITUACION ACTUAL ANTECEDENTES GENERALES Actualmente el complejo productor de metanol de Methanex de Punta Arenas, posee un sistema de alimentación ininterrumpida compartido para las plantas I y II, bajo la configuración de UPS en paralelo con un interruptor de transferencia estático compartido. Esta configuración consiste en dos UPS marca Cyberex de 40 KVA denominadas UPS-1 y UPS-2, las que alimentan dos tipos de cargas: Cargas críticas, son aquellas asociadas a PLC o fuentes de alimentación de control de equipos que contribuyen al proceso, tales como; compresores de aire, calderas, desales, generadores eléctricos, etc. Cargas supercríticas, son aquellas asociadas a PLC, DCS o fuentes de alimentación de monitoreo y control de equipos que impactan directamente con el proceso. Estas cargas principalmente alimentan paneles de equipos, instrumentación de terreno, PLC s, monitores de sala de control y todo el sistema de control distribuido de (DCS) de ambas plantas, para la normal operación de las plantas. Las cargas denominadas críticas se alimentan localizadas por cada una de las UPS mientras que las denominadas supercríticas pueden ser alimentadas desde cualquiera de las dos ambas UPS mediante un interruptor estático (STS). En la figura 2.1 se puede apreciar el diagrama en bloques del sistema.

21 5 Normal AC entrada 380 VAC, 3 Φ, 50 Hz Alternativa AC entrada 380 VAC, 2 Φ, 50 Hz Alternativa AC entrada 380 VAC, 2 Φ, 50 Hz Normal AC entrada 380 VAC, 3 Φ, 50 Hz 380V-120 V 380V-120 V 40 KVA Cyberex UPS-1 STS UPS-2 40 KVA Cyberex Banco Baterías 120 VDC Banco Baterías 120 VDC Cargas Críticas Cargas Super Críticas Cargas Críticas 120 VAC, 1 Φ, 50 Hz 120 VAC, 1 Φ, 50 Hz 120 VAC, 1 Φ, 50 Hz Figura 2.1: Diagrama de bloques configuración UPS-1 y UPS-2 Luego de varios incidentes asociados a los bancos de baterías de las UPS y otros asociados a falla en el funcionamiento de la UPS-1. Se evaluó reforzar la actual configuración e instalar una tercera UPS en modo cascada. El proyecto tuvo como objetivo principal la incorporación de una tercera UPS designada como UPS-3 de 80 kva marca Powerware modelo 9315 con salida trifásica, conectándola en cascada a los 2 equipos de 40 kva, trifásicos de 380VAC en su rectificador y monofásicas de 120VAC en su línea alternativa. Para realizar esa nueva configuración se conectó la salida trifásica de la UPS 3 a la entrada de los transformadores bifásicos de energía alternativa de las UPS 1 y 2. Por lo anterior solo se utilizaron 2 fases de la salida entregada por la UPS-3. Por un lado, la idea fue contar con redundancia ante la eventualidad de que una de las UPS de la primera línea falle ya que si esto ocurre, se traspasarán las cargas supercríticas a la línea alternativa, la que hoy está alimentada por la UPS-3.

22 SISTEMA ACTUAL Características técnicas de las UPS Las instalaciones de Planta 1 y 2 cuentan con dos UPS de respaldo con entradas de alimentación en forma independiente una de otra, y las salidas de cada UPS alimentan un par de paneles de plantas 1 y 2, teniendo en común el neutro. Además de alimentar estos paneles, las UPS 1 y 2, poseen unas cargas en común denominadas cargas supercríticas, las que se alimentan mediante un interruptor estático adicional, donde la UPS 1 actúa como alimentación primaria, y UPS 2 como alimentación secundaria. La UPS-3 proporciona la alimentación alternativa para la UPS-1 y UPS-2, en la figura 2.2 se muestra la configuración actual del sistema. Figura 2.2: Configuración actual del sistema

23 7 Las características de las UPS son las siguientes: UPS-1 y UPS-2: Modelo Rectificador/ Cargador Salida UPS Tensión de entrada Tensión de entrada alternativa : 3T-40/1BF1M-5. : 350 A DC : 40 kva. : 380 VAC +/- 10%, 3 fases, 50Hz : 380 VAC 2 fases Tensión entrada alternativa (sec. Transf.): 120 VAC 1fase, 50Hz Tensión de salida Tensión del bus DC : 120 VAC, 1fase, 50Hz, 32kW (FP=0,8) : VDC Desviación de frecuencia en alimentación alternativa: +/- 1,0 Hz (50 Hz) UPS-3 Modelo : Powerware 9315 Salida UPS Tensión de entrada : 80 KVA : 400 VAC (340VAC a 440VAC), 3 fases, (50Hz) Tensión de entrada alternativa: 400 VAC (340VAC a 440VAC), 3 fases, (50Hz) Tensión de salida Tensión del bus DC : 400 VAC (375VAC a 420VAC), 3 fases, (50Hz) : 480 VDC Desviación de frecuencia en alimentación alternativa: +/- 0,5 Hz (50 Hz) Límites de tensión en Bypass para sincronismo: +5%, -8% de tensión de salida Regulación de frecuencia : +/- 0,005Hz Capacidad de sobrecarga : 125% por 10 minutos, 150% por 10 segundos, 1000% por 10 ciclos con bypass.

24 Tipo y funcionamiento Las UPS en las plantas de Methanex Chile Limited, son todas del tipo On-Line. Su configuración en forma general se aprecia en la figura 2.3. Las UPS instaladas en Methanex en la configuración paralelo, son de iguales características técnicas. Poseen dos entradas, una normal y otra de by-pass de mantenimiento. Figura 2.3: Sistema de bypass para retirarlas de servicio En funcionamiento normal la entrada es del tipo trifásica 380 volts. Esta alimentación de entrada es filtrada y rectificada. El rectificador además es utilizado como cargador de las baterías. Esta energía continua proveniente desde el rectificador se conecta con el inversor obteniendo una energía alterna sinusoidal, la que por medio de un interruptor estático entrega la energía a las cargas. Este interruptor estático transfiere automáticamente la carga a la fuente alternativa en una fracción de un ciclo cuando la tensión del inversor caiga bajo los niveles pre-establecidos. Si la fuente de energía continua se recupera a niveles normales, entonces el interruptor estático restaura la carga al inversor. En la etapa final posee un interruptor de mantenimiento manual.

25 9 La segunda fuente de alimentación, entrega energía alternativa en el interruptor estático y al interruptor de mantenimiento. Esta fuente de alimentación alternativa se encuentra sincronizada con el inversor. La entrada normal es la que entrega la energía a las cargas y además carga permanentemente las baterías. Cuando falla la fuente de alimentación normal, las baterías comienzan a entregar energía a las cargas a través del inversor; si éstas se agotan, el interruptor estático transfiere a la fuente alternativa. El interruptor de mantenimiento es utilizado para alimentar directamente las cargas para intervención de UPS ya sea reparación y/o mantenimiento. En caso de una falla del inversor, el interruptor estático transfiere automáticamente la carga al transformador de by-pass. Durante los periodos de falla de la fuente de energía alterna, el inversor obtiene la energía del sistema de baterías para suministrar una fuente de alimentación sin interrupción con la tensión especificada. El interruptor de transferencia estático posee una lógica de control necesaria para transferir las cargas de corriente alterna críticas a un by-pass de la fuente de energía alterna (AC) bajo cualquiera de las siguientes condiciones: Una sobrecarga del inversor Un mal funcionamiento de cualquiera de los elementos Al desconectar la UPS para un mantenimiento específico o para pruebas.

26 Modos de Operación Las UPS están diseñadas para operar como un sistema en línea distinguiéndose las siguientes condiciones de operación: Normal: La carga de corriente alterna (AC) crítica es suplida continuamente por el inversor de la UPS. El rectificador/ cargador deriva la potencia desde el suministro de energía alterna y suple energía continua al inversor, mientras se cargan en forma simultanea las baterías de reserva. Emergencia: Ante una falla del suministro de energía alterna, la carga de corriente alterna crítica es suministrada por el inversor, el que obtiene la energía a través de las baterías. Recarga: Ante una restauración del suministro de energía alterna, el rectificador / cargador automáticamente se restablecerá y cargará las baterías. By-pass: Cuando la UPS debe ser sacada de servicio para mantención o pruebas, o si ocurre una sobrecarga del inversor o un mal-funcionamiento dentro de la UPS, el interruptor de transferencia automática transferirá la carga de energía alterna crítica desde el inversor hacia la fuente by-pass de energía alterna.

27 Distribución de cargas de plantas 1 y 2 Figura 2.4: Diagrama esquemático de UPS s 1 y 2 La nomenclatura para indicar los paneles en planta 1 y 2 está dada por identificación de Planta y número consecutivo de panel, además de una letra para definir si es del tipo aislado o no aislado, a través de un transformador de aislación. Los paneles denominados A son no aislados y los paneles B son aislados, en los paneles críticos de planta 2 de cargas críticas, no poseen letra indicadores y no son aislados.

28 12 Cuadro resumen de los paneles de Planta 1 y 2 Del diagrama esquemático de plantas 1 y 2 (figura 2.4) se nota que: Los paneles demarcados en color rojo corresponden a Planta 1 y los paneles en color azul corresponden a planta 2. En el diagrama esquemático es posible apreciar que la UPS 1 alimenta en forma normal a los paneles denominados 1 de ambas plantas y la UPS 2 alimenta los paneles denominados 2 de plantas 1 y 2. Los paneles 3A y 3B de ambas plantas normalmente son alimentados desde UPS 1, y pueden, en forma alternativa, ser alimentados desde UPS 2. Los paneles 1B y 2B de planta 1 y los paneles 1 y 2 de planta 2 poseen cargas denominadas críticas y los paneles 3 A y 3B de ambas plantas poseen las cargas denominadas súper-críticas. Las cargas criticas, para el caso de planta 1, son aquellas que poseen una sola fuente de alimentación de energía o bien poseen un equipo paralelo de similares características y/o equivalente. En el caso de la planta 2, son las cargas que poseen doble alimentación y/o equipos paralelos. Las cargas súper-críticas son denominadas de esa forma por su naturaleza al ser

29 13 equipos únicos de control en planta y que tienen relación con el proceso o con la detención segura de las plantas siendo esenciales para la operación de estas. En el anexo 4 se muestran los cuadros de carga asociados a las UPS-1 y USP ANALISIS DE CONFIABILIDAD DE LA SITUACION ACTUAL La confiabilidad de un sistema o equipo se relaciona con la idea de que la probabilidad que dicho equipo o sistema permanezca en funcionamiento por un número de horas (años) sin fallas sea alta. La norma británica BS 4778 (1991), la define como la característica de un elemento de un equipo, de un equipo completo o de un sistema, expresada por la probabilidad de que no falle, en condiciones nominales de operación, en un período de tiempo establecido. A continuación se mencionan una serie de incidentes para evaluar la confiabilidad de acuerdo a esta información Análisis de incidentes relacionados con UPS Durante los últimos años, han ocurrido varios incidentes relacionados con las UPS en el complejo productor de metanol de Methanex Chile, algunos de estos incidentes han sido causados por intervención o falla humana y otros por falla en sus componentes o sistemas auxiliares. Sin embargo, cualquiera sea la causa, el impacto en la producción y costo económico por su reparación fue de consideración. En esta sección se analizarán los incidentes más relevantes en los últimos años

30 14 Incidente nº 342: 17 de agosto 2001 Falla de sincronismo UPS por alta frecuencia en la barra de energía eléctrica Costo: US $ 0 Descripción breve: Debido a movimientos de carga efectuados entre generadores a raíz de la puesta en servicio de la unidad de co-generación 3GGT-703, se produce una elevación de la frecuencia de la barra llegando a 50,5 Hz. siendo lo usual 50,2 Hz. Esta nueva frecuencia provoca que los sistemas de respaldo de energía UPS salgan de sincronismo lo que ante una eventual pérdida de la generación, provocaría la descarga de las baterías y la pérdida del respaldo a equipos críticos mientras durara la contingencia. Causa: 1. La instrucción dada al personal del departamento de Producción sobre el modo de comportamiento de los generadores en el nuevo esquema de trabajo no profundizó en los temas. Los ajustes de frecuencia en la barra no son habituales, por lo cual no se cuenta con la experiencia necesaria. 2. En la ingeniería no se considera una alarma común (common trouble) de UPS en sala de control, siendo muchas las razones técnicas por las que se produce una alarma en estas unidades. 3. El procedimiento PR-UT-P-PO-010 Ajuste de parámetros en generadores, en el punto 5.1.7, cita como frecuencia normal un margen entre 50,0 Hz. y 50.9 Hz. Luego, en el punto 5.2, define como frecuencia normal en la barra el margen entre 50,0 y 50,5 Hz, lo que se contrapone con el punto precedente

31 15 Incidente nº 382: 10 de marzo 2002 Falla UPS 301 Costo: US $ 0 Descripción breve: Al efectuar el mantenimiento preventivo a los bancos de baterías de la UPS-301, se encuentra una alarma en el panel local de la UPS e indicaba falla en el inversor, lo que establecía que las cargas estaban alimentadas desde la fuente alternativa. Ello implicaba que no se estaba contando con un respaldo de energía como se había diseñado. Incidente nº 376: 20 de diciembre 2002 Al realizar pruebas de carga del generador de emergencia 112J, se decide transferir el centro de control de motores (EMCC-121) al generador 112-J Costo: US $ 0 Descripción breve: El motor diesel de la unidad de emergencia 112-J, había sido sometido a mantenimiento (overhaul) y estaba en etapa de prueba, es decir, se estaba incrementando carga. Hasta el momento de ocurrido el evento su funcionamiento lo realizaba con 500 KW y se requería llegar al menos a 600 KW (carga mínima acordada para dejar en funcionamiento esta unidad durante el fin de semana): Causa: Como carga disponible quedaban el centro de control de motores EMCC-121 (dentro de sus cargas está la UPS-1) y el centro de control de motores EMCC-122 (dentro de sus cargas está el motor 104-JA), ambos con aproximadamente 120 KW. Se eligió transferir el EMCC-121. Al transferir el EMCC-121 de energía normal a energía de emergencia (112-J), se

32 16 produce una caída del control del área de destilación por falla en la UPS-1 que alimenta cargas críticas en la planta1. Incidente nº CL000714: 15 de Enero 2003 Caída de Planta 1 por trabajos realizados en UPS-1 Costo: US $ Descripción breve: Estando UPS-1 en modo de bypass, se estaban ejecutando trabajos de medición para detección de la falla. Producto de la intervención se producen variaciones en la tensión de alimentación de algunos equipos críticos, asociados a UPS-1, que terminan provocando la detención (Trip) de Planta 1. Causas: 1. Durante la puesta en servicio de la UPS-1se descubrió el problema del neutro flotante y la solución propuesta por la empresa Kvaerner no pudo ser implementada debido a que la planta 1 estaba en servicio y posteriormente la planta 2 también. 2. La conexión de cargas a UPS durante la construcción de la planta 1 no se adecuó a planos del proyecto, quedando el neutro flotante. 3. Los mantenimientos preventivos de equipos asociados a UPS no consideraban buscar el problema del neutro flotante 4. Existía un conocimiento previo del problema del neutro flotante pero no se visualizó el riesgo potencial que esta condición crea en los equipos asociados a UPS.

33 17 5. Existiendo conocimiento del problema, no se evaluaron los riesgos y las consecuencias que las mediciones podrían provocar, en caso de una equivocación, al tener el sistema un neutro flotante. 6. Se apresuró la venida de un proveedor y no se planificó trabajo con bastante antelación. 7. Se atendieron 2 trabajos críticos eléctricos simultáneamente, a pesar de no tener relación. Había falta de recursos o los recursos se dividieron, se podría haber planificado para detención de planta (Shutdown), se concluye que es buena práctica no hacer 2 trabajos críticos a la vez. Incidente nº 252: 16 de septiembre 2003 Falla UPS 552 al reponer el interruptor del panel de trazados de calor (HTP-536) en el centro de control de motores del muelle Costo: US $ 250 Descripción breve: Al estar trabajando en el tendido de cables para el proyecto muelle 2 dentro del edificio de centro de control de motores (MCC) del muelle, se encuentra interruptor del panel de trazados de calor HTP-536 del MCC 523 (edificio 2201-K) en la posición de falla, este interruptor alimenta circuitos de trazados de calor para líneas. Al reponer el interruptor no cerró de forma normal. Esto provocó una baja de tensión en la barra del centro de control de motores (MCC). Debido a esta condición la UPS-552 se transfirió a baterías. (Esto se determinó después de realizar mediciones en los circuitos). El personal no advierte que la UPS se había transferido sin perder la presencia de la alimentación normal, se realiza un nuevo intento de cierre del interruptor del HTP- 536, tampoco es posible el enclavamiento del interruptor. Debido a los continuos

34 18 intentos, la barra de 380V generaba inestabilidad en la tensión de entrada a la UPS, lo que no permitía que esta volviera a su condición normal. Durante todo este tiempo, son las baterías las que aportaban energía a las cargas hasta que en uno de los intentos la UPS simplemente dejó de entregar tensión de salida producto de protecciones internas que operaron. La pérdida de energía de la UPS 552 hacia las cargas, afectó al panel de alimentación DP-UPS 303 que alimenta al controlador lógico programable PLC-308 y al sistema de control de transferencia energía alternativa ENAP-Methanex. Esta pérdida de energía también deja fuera de servicio la unidad de electroclorinación. Incidente n 157: 4 de noviembre 2003 Caída de UPS muelle Costo: US $ 300 Descripción breve: Operador de consola informa de pérdida de comunicación con PLC-308, caída de servicio de planta de electroclorinación, área se encuentra sin iluminación, interruptor automático de transferencia (ATS) Methanex / ENAP inoperativo, se verifica UPS y se observa que ésta se encuentra con indicación de alimentación de entrada apagada, 100% baterías cargadas, e indicación de partida manual requerida.

35 19 Incidente CL00833: 30 de noviembre 2003 Daño en inversor de UPS-1 Descripción breve: Se daña inversor de UPS-1 durante la secuencia de detención (shutdown), de acuerdo a procedimiento. Costo: US $ 900 Causas: 1. A pesar de que existe procedimiento que indica los pasos a seguir para dejar fuera de servicio UPS, se cometió un error en la secuencia la que generó un daño interno en el rectificador del inversor. 2. No es habitual el manipular las UPS y dejarlas fuera de servicio debido a su criticidad como equipo y por las cargas que éstas tienen involucradas con directo impacto en el proceso. Incidente CL001223: 12 de junio 2004 Falla de UPS-1 Costo: US $ Descripción breve: Durante el turno de noche, un condensador de uno de los módulos del inversor falla, provocando transferencia de la UPS a energía alternativa. Causa: 1. Para el mantenimiento programado (Turnaround) de Agosto 2004, se requerían condensadores originales para el mantenimiento, los que no estaban disponibles, sin embargo se optó por unidades alternativas aprobadas por el proveedor

36 20 (Cyberex) que estaban disponibles en el proveedor RS Santiago. Uno de los condensadores falló luego de 3 meses de instalados. Incidente CL001187: 10 de noviembre 2004 Descoordinación en desenergización de UPS-551 Costo: US $ 0 Descripción breve: Se requiere dejar fuera de servicio UPS-551 para realizar cambios de parámetros en su configuración. Para ejecutar el trabajo antes mencionado se coordinó con el departamento de Producción para detener en forma programada los equipos alimentados con esta energía, no contemplándose el computador ubicado en la caseta de control del muelle dos. Causa: No es práctica habitual dejar fuera de servicio unidades de respaldo de energía eléctrica (UPS). Incidente CL001276: 13 de enero 2005 Falla de fusible de una línea de baterías de UPS-3 Costo: US $ 300 Descripción breve: Luego de la actividad de reubicación de los cables de alimentación de las líneas de baterías de la UPS-3, se inicia el proceso de normalización, en esta etapa al instalar el fusible del banco de baterías, se observa que ésta operado, no pudiendo con ello energizar la línea 1, lo que demora la entrega del equipo.

37 21 Causa: No se evalúa la tensión nominal del banco 540Vdc v/s la tensión de diseño del fusible instalado 500Vdc Incidente CL001369: 13 de abril 2005 Demora en entrega de equipo UPS 3 Costo: US $ Descripción breve: Al producirse falla interna en tarjeta controladora de UPS-551, las cargas asociadas quedan sin energía (panel de control local de brazos de carga Muelle 1, panel de control de panel de brazos de carga Muelle 2, panel de control local de planta electroclorinación, circuito de control a iluminación muelle 2, PLC 306 entre otros), creando confusión en personal de Methanex y ENAP. Causa: Durante mantenimiento realizado el 14 de agosto del 2004, se advierte falla en tarjeta controladora por lo que se recomienda su cambio, al no existir en bodega se realizan las gestiones para su compra, sin embargo, no se genera la orden de trabajo para el cambio. Incidente CL001688: 30 de Agosto 2005 Caída de 3X-614 durante trabajos de UPS-301 Costo: US $ Descripción breve: Durante los trabajos de Implementación del interruptor de bypass externo para la UPS-301 ejecutado en el mantenimiento programado (Turnaround) de planta III, y mientras se normalizaba el conexionado de alimentaciones provisorias que

38 22 se implementaron para mantener en servicio equipos e instrumentos que el proceso requería, se desenergiza el panel de control de la caldera 3X-614 antes de lo previamente establecido, originando la detención de ésta unidad, la cual se encontraba con 19 toneladas de vapor y alineada al cabezal de vapor. Causa: Dado que el trabajo mayor por parte de mantenimiento ya se había realizado, el proceso de normalización de las cargas eléctricas se trató de finalizar lo antes posible. Esto llevó a no realizar una buena identificación de cables desenergizando en forma errónea un alimentador provisorio. Incidente CL001824: 28 de Diciembre 2005 Sobrecalentamiento de banco baterías Nº 1 de UPS-1 Costo: US $ Descripción breve: Durante el mantenimiento realizado a las baterías de la UPS- 3 se detecta que varias de estas presentan valores de impedancia fuera de los márgenes permitidos. (Agosto 2005). Se realizó reclamo a la empresa que vendió las baterías debido a que las baterías eran relativamente nuevas (4 años en baterías de 10 años de duración), el cual fue aceptado. (Septiembre 2005) Causa: No se realizó adecuado mantenimiento al sistema de aire acondicionado HVAC De los incidentes mencionados, se presenta un gráfico resumen de los costos totales relacionados con los incidentes anteriormente descritos, la idea es utilizar la estadística de costos por fallas en UPS, para justificar la propuesta de respaldo de UPS en modo cascada.

39 Costo US$ Costo Incidentes UPS Mar Dec Jan Sep-03 4-Nov Nov Nov-04 6-Dec Jan Jan-05 5-Apr Aug Dec Figura 2.5: Costos de incidentes Análisis de disponibilidad y confiabilidad de las UPS Los análisis de disponibilidad y confiabilidad están ligados a sistemas que ya están en funcionamiento debido a que se requiere conocer el historial de comportamiento, es decir, las fallas que hayan tenido en un determinado periodo de manera de conocer la disponibilidad observada y que tan confiable es a un tiempo definido. La disponibilidad está dada por: Disponibilidad TMPF = *100% ( TMPF + TMPR) Donde: TMPF = Tiempo medio entre fallas del sistema (Historia de fallas) TMPR = Tiempo medio entre reparación del sistema (el tiempo que se demoró en dejarlo operativo nuevamente).

40 24 Mientras que la confiabilidad está dada por: R( t ) = t e TMPF Donde: R (t) = Confiabilidad en % (Probabilidad que tiene un sistema a no fallar) t = Tiempo medido para un misión determinada TMPF = Tiempo medio entre fallas de sistemas (Historia de fallas) De acuerdo a los datos obtenidos tales como fecha de la falla y cuando se reparó para la entrega del equipo al sistema, en la tabla 2.1 en se registran fechas y datos para analizar y calcular los tiempos medios para fallar (TMPF) y los tiempos medios para reparar (TMPR). Fecha falla Fecha reparación Tiempo medio para fallar (días) Tiempo medio para reparar (dias) TMPF TMPR Falla 1 10-Mar Mar ,00 Falla 2 20-Dec Dec ,00 Falla 3 15-Jan Jan ,00 Falla 4 16-Sep Sep ,00 Falla 5 4-Nov-03 5-Nov ,00 Falla 6 30-Nov-03 3-Dec ,00 Falla 7 10-Nov Nov ,00 Falla 8 6-Dec-04 7-Dec ,00 Falla 9 13-Jan Jan ,00 Falla Jan Jan ,00 Falla 11 5-Apr-05 6-Apr ,00 Falla Aug Aug ,00 Falla Dec Dec ,00 Promedio 111 1, Tabla 2.1: Historial de fallas del sistema

41 25 Con estos antecedentes y considerando la formula para estimar la disponibilidad Disponibilidad TMPF = *100% de las UPS, podemos decir que la ( TMPF + TMPR) disponibilidad obtenida en base a los promedios generales de TMPF y TMPR es la siguiente: Disponibilidad = ,46 * 100% = 98,70% Podemos interpretar de acuerdo al historial de fallas de los equipos de UPS, que la disponibilidad es de un 98,70%, valor bastante bueno si consideramos que estamos refiriéndonos a equipos de respaldo de cargas importantes que tienen que ver con el proceso de producción y que los estándares internacionales consideran un 85% como promedio y un valor mayor al 97% para las organizaciones de clase mundial. Por otro lado la confiabilidad de las unidades evaluadas y de acuerdo a la formula R t ) t e TMPF ( = la cual en base a una función del tiempo (días), se obtiene la planilla que se representa la tabla 2.2 y que nos permite graficar la confiabilidad proyectada en el tiempo o confiabilidad probable. El tiempo medio entre falla obtenido de 111 días muestra que el sistema puede volver a tener falla en ese tiempo. Por otro lado si observamos en la tabla 2.2, a los 112 días el sistema en forma global tendrá una confiabilidad proyectada de 36.36% por lo que las probabilidades que el sistema falle nuevamente al día 112 son de un 63.64%.

42 26 Global t R(t) R(t) R(t) R(t) R(t) 8 93,03% 95,56% 90,94% 95,75% 90,06% 16 86,54% 91,31% 82,70% 91,67% 81,11% 24 80,51% 87,25% 75,21% 87,77% 73,04% 32 74,89% 83,38% 68,40% 84,04% 65,78% 40 69,67% 79,67% 62,20% 80,46% 59,24% 48 64,81% 76,13% 56,57% 77,04% 53,35% 56 60,30% 72,75% 51,44% 73,76% 48,05% 64 56,09% 69,51% 46,78% 70,62% 43,27% 72 52,18% 66,43% 42,55% 67,62% 38,97% 80 48,54% 63,47% 38,69% 64,74% 35,09% 88 45,16% 60,65% 35,19% 61,99% 31,61% 96 42,01% 57,96% 32,00% 59,35% 28,46% ,08% 55,38% 29,10% 56,82% 25,63% ,36% 52,92% 26,46% 54,41% 23,09% ,82% 50,57% 24,07% 52,09% 20,79% ,46% 48,32% 21,89% 49,87% 18,72% ,27% 46,18% 19,90% 47,75% 16,86% ,23% 44,12% 18,10% 45,72% 15,19% ,33% 42,16% 16,46% 43,78% 13,68% ,56% 40,29% 14,97% 41,91% 12,32% ,92% 38,50% 13,61% 40,13% 11,09% ,39% 36,79% 12,38% 38,42% 9,99% ,97% 35,15% 11,26% 36,79% 9,00% ,65% 33,59% 10,24% 35,22% 8,10% ,42% 32,10% 9,31% 33,72% 7,30% Tabla 2.2: Proyección de confiabilidad del sistema R(t) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Global t Figura 2.6: Tendencia global de confiabilidad en cuatro años

43 27 R(t) 100% Global % 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% % t Figura 2.7: Tendencia de confiabilidad anual De las tendencias podemos observar que los años 2003 y 2005 presentan una menor confiabilidad, esto se explica por la mayor cantidad de fallas que se registraron en esos periodos. Por otra parte si analizamos con la misma metodología anterior, pero esta vez solo a la UPS-1, los resultados son: Fecha falla Fecha reparación Tiempo medio para fallar (días) Tiempo medio para reparar (días) TMPF TMPR Falla 1 20-Dec Dec ,00 Falla 2 15-Jan Jan ,00 Falla 3 30-Nov-03 3-Dec ,00 Falla 4 6-Dec-04 7-Dec ,00 Promedio 82 0, Tabla 2.3: Historial de fallas en UPS-1

44 28 Aplicando la misma fórmula de disponibilidad y graficando esta, podemos interpretar de acuerdo al historial de fallas de la UPS-1, su disponibilidad alcanza un 99,70%, valor superior al analizado en forma grupal. Disponibilidad = ,77 * 100% = 99,70% Como se observa en la tabla 2.4, el año 2003 es el periodo donde ocurrieron mayor cantidad de fallas que se refleja en una menor confiabilidad. Global t R(t) R(t) R(t) R(t) 8 90,66% 97,76% 95,39% 97,86% 16 82,20% 95,57% 90,99% 95,76% 24 74,52% 93,43% 86,80% 93,70% 32 67,56% 91,33% 82,80% 91,69% 40 61,26% 89,29% 78,98% 89,73% 48 55,54% 87,29% 75,34% 87,80% 56 50,35% 85,33% 71,86% 85,92% 64 45,65% 83,42% 68,55% 84,08% 72 41,39% 81,55% 65,39% 82,27% 80 37,52% 79,72% 62,38% 80,51% 88 34,02% 77,94% 59,50% 78,78% 96 30,84% 76,19% 56,76% 77,09% ,96% 74,48% 54,14% 75,44% ,35% 72,81% 51,65% 73,82% ,99% 71,18% 49,26% 72,24% ,84% 69,59% 46,99% 70,69% ,89% 68,03% 44,83% 69,17% ,13% 66,50% 42,76% 67,69% ,53% 65,01% 40,79% 66,24% ,08% 63,56% 38,91% 64,82% ,77% 62,13% 37,11% 63,43% ,57% 60,74% 35,40% 62,07% ,49% 59,38% 33,77% 60,74% 192 9,51% 58,05% 32,21% 59,43% 200 8,62% 56,75% 30,73% 58,16% Tabla 2.4: Proyección de confiabilidad de la UPS-1

45 29 R(t) 100% 90% 80% 70% 60% Global % 40% 30% 20% 10% 0% t Figura 2.8: Tendencia de confiabilidad en UPS-1 En la figura 2.8 se aprecia claramente que el periodo 2003 fue el más bajo Criterio de respaldo del sistema actual Mediante el método de criterio de respaldo para la confiabilidad de sistemas, podemos conocer el criterio que posee la actual configuración del sistema de UPS. Los criterios de respaldo para la confiabilidad de sistemas se utilizan para determinar el comportamiento de un sistema ante determinadas situaciones, logrando con ello tener una visión clara en forma simple de la confiabilidad de dicho sistema y determinar si requiere mejoras para aumentar su respaldo.

46 30 Para recordar la configuración actual se muestra en la siguiente figura: Las cargas actuales de las UPS 1 y 2 son las siguientes: UPS-1 mantiene una carga de 25 kva, incluidas las cargas supercríticas UPS-2 mantiene una carga de 16 kva, aumentando a 27 kva cuando respalda las cargas supercríticas. Condiciones: La instalación está compuesta por 3 UPS, las dos primeras unidades de 40 kva respaldan cargas en forma independientes y la tercera de 80 kva respalda ambas unidades. La unidad 1 respalda los sistemas de control de planta 1, mientras que la unidad 2 respalda los sistemas de control de la planta 2.

47 31 Un interruptor estático de transferencia es el medio para respaldar solo los paneles de cargas supercríticos entre las unidades 1 y 2, de manera que el respaldo no es total entre ambas unidades. La unidad 3 respalda las cargas de las otras dos unidades. Criterio respaldo: De los ejercicios de criterio de respaldo se puede apreciar que la mejor condición de respaldo es N+1, esto se explica ya que al no existir un 100% de respaldo entre las unidades 1 y 2, el criterio se reduce a N+0 mientras la unidad 3 se encuentre en mantenimiento, no tolerando la falla de alguna de las otras unidades.

48 32 CAPITULO III DESARROLLO DEL SISTEMA DE RESPALDO La propuesta para un sistema de respaldo se basa en mejorar la confiabilidad, dos componentes de un sistema se consideran conectados en paralelo, en términos de confiabilidad, cuando la falla de uno no ocasiona la falla del sistema, el que, por el contrario continúa funcionando normalmente. El sistema que se propone es para ser implementado en la planta 2, es decir, pretende dejar dos sistemas de UPS independientes entre las plantas 1 y 2 por lo que la configuración del sistema actual se dejará exclusivamente para planta 1. Por el contrario el sistema de respaldo de la planta 2 propone incorporar equipos nuevos SISTEMA DE UPS EN CASCADA Y SISTEMA DE BYPASS PARA RETIRARLAS DE SERVICIO. La nomenclatura de las UPS a presentar en el desarrollo de este capítulo y manteniendo la configuración ya instaurada en las instalaciones del complejo de Methanex, serán mencionadas en el desarrollo de este trabajo como UPS-201, UPS- 202 y UPS-203 En este tipo de configuración, la UPS-201 y la UPS-202, respaldarán las cargas de aquellos equipos que posean sistema de alimentación de fuentes redundantes. La redundancia de fuentes consiste en un arreglo de dos fuentes de alimentación denominadas fuente primaria y fuente secundaria. Por ejemplo un PLC que controla un turbogenerador posee fuentes redundantes lo que significa que es alimentado por la

49 33 fuente primaria y ante una falla de esta, la carga se transfiere a la fuente secundaria, manteniendo el PLC funcionando. En la configuración propuesta (ver figura 3.1) la UPS-203 será la que respalde a las UPS-201 y UPS-202. Figura 3.1: Sistema de UPS en cascada Por otra parte, se propone implementar un sistema de bypass (figura 3.2) que permita sacar una UPS fuera de servicio de manera simple permitiendo realizar el mantenimiento sin hacer peligrar el óptimo funcionamiento del sistema. Esta condición que forma parte de esta propuesta será aplicada a las 3 UPS.

50 34 Figura 3.2: Sistema de bypass para retirarlas de servicio DIMENSIONAMIENTO DE COMPONENTES El desarrollo del sistema de respaldo está orientado a independizar las cargas de las UPS-1 y UPS-2 para otorgar una mayor confiabilidad operacional del sistema de respaldo de UPS, lo que significa que el sistema propuesto se aplicará a las cargas de la planta 2 para tener un sistema independiente para dicha planta.

51 Selección de las UPS De acuerdo a la revisión de la situación actual del sistema de respaldo de UPS y las cargas que son alimentadas por la UPS-2, se detallan en la tabla 3.1 los paneles asociados a la planta 2. POTENCIAS DE LOS PANELES Potencia nominal instalada (Watts) Potencia total con Potencia total factor de diversidad medida (VA) 0.65 UPS-II UPS-II UPS-II-3A UPS-II-3B TOTALES CORRIENTES DE LOS PANELES Corrientes calculadas por potencia instalada Corrientes calculadas con diversidad Corriente medida (I 0 ) UPS-II UPS-II UPS-II-3A UPS-II-3B TOTALES Tabla 3.1: Carga de paneles asociados a planta 2 El diseño de la propuesta se realizará en base a 3 UPS de acuerdo a las siguientes potencias: Dos unidades de 15 KVA Una unidad de 30 KVA para el respaldo de las dos primeras. Se considerará distribuir dos paneles para cada UPS y considerando dejar equilibradas las cargas para cada UPS, la distribución se muestra en la tabla 3.2. Las UPS que se proponen para la implementación del sistema de respaldo serán de marca Cyberex; esto responde principalmente a que en el complejo Methanex se utiliza esta marca como estándar para aquellas UPS que están directamente relacionadas con el

52 36 proceso productivo. Además, permite reducir la cantidad de repuestos en stock gracias a la compatibilidad. CARGA UPS-201 Potencia nominal instalada (Watts) Potencia total con factor de diversidad 0.65 Potencia total medida (VA) UPS-II UPS-II-3B TOTALES CARGA UPS-202 Potencia nominal instalada (Watts) Potencia total con factor de diversidad 0.65 Potencia total medida (VA) UPS-II UPS-II-3A TOTALES Tabla 3.2: Distribución de paneles a UPS Para una adecuada selección, considerando tanto los antecedentes de la situación actual, como la información técnica de la UPS que hoy utiliza la planta II, se revisan las alternativas de equipos que entrega el fabricante de manera de elegir aquellos que se adecuen a las necesidades. Cyberex provee equipos que van desde 10 kva hasta 150 kva, que constructivamente son similares y que difieren en los requerimientos técnicos de los clientes. De acuerdo con las necesidades la configuración que satisface los requerimientos es la que se aprecia en la figura 3.3.

53 37 Figura 3.3: Configuración típica de las UPS Cyberex Para la adecuada selección de las UPS de 15 kva y 30 kva, se utiliza la guía de selección de UPS proporcionada por la Cyberex, mostrada en el anexo 5. En esta guía se puede obtener la información técnica estándar y las especificaciones opcionales de selección de acuerdo a lo que se requiere Cargas del sistema Es necesario cuantificar las potencias de la carga y saber con precisión la intensidad de corriente, para determinar una adecuada protección y conocer la potencia que deberá suministrar la tercera UPS. De acuerdo con los datos de los paneles, en la tabla 3.3 se presenta un resumen de las cargas para realizar los cálculos correspondientes.

54 38 CARGAS Designación MEDICION DE CORRIENTE (A) POTENCIA TOTAL (VA) POTENCIA TOTAL POR MEDICIONES (W) FP=0,9 CARGAS UPS-201 CARGAS UPS-202 CARGAS TOTALES P UPS P UPS PC arg as Tabla 3.3: Resumen de cargas de las UPS La suma de las cargas de UPS-201 y UPS-202, es la potencia que debe entregar UPS- 203, para lo cual se debe tener en cuenta las pérdidas en dos partes: 1.- Pérdidas en el Inversor de UPS Pérdidas en el transformador 380/120V en las UPS-201 y UPS-202 Las pérdidas en el inversor de UPS-203, se consideran en un 15% de acuerdo a las especificaciones del fabricante y las pérdidas en el transformador se cuantifican en un 5%, valor típico de pérdidas de un transformador según información del proveedor de UPS Cyberex. Con ello, la potencia que debe entregar la UPS-203 (en la Salida), es de: PC arg as+ Pérdidas = PC arg as *1,05 = 18155*1,05 = Watts La potencia nominal de la UPS-203 es de 30 kva por lo que de acuerdo a los cálculos la potencia que debe suministrar en el peor de los casos es de kw con las cargas de las otras UPS.

55 39 La potencia máxima en watts, para un factor de potencia =0,8 está dada por: P Max = *0.8 = Watts Por lo que el porcentaje de trabajo de la UPS-203 será: P C arg as+ Pérdidas P Max % = 100% = 70,6% El porcentaje de carga entonces será de un 70.6 % para la UPS-203. Como antecedente, las UPS Cyberex permiten hasta un 50% de sobrecarga sobre su capacidad nominal. Como antecedente el aumento de carga máxima está dado por: Δ P P Máx * 1,5 P C arg a+ Pérdidas Corrientes de las UPS Para calcular la corriente, se deben considerar las pérdidas en los transformadores de la alimentación alternativa, que es de un 5% (según proveedor de UPS Cyberex). La corriente se calcula como sigue: S I L = *1,05, donde VL = 380Volts VL De acuerdo a la expresión la corriente en alternativo de la UPS-201 es: ILUPS 201 = *1,05 = 30. 6Amperes 380

56 40 Para el caso de la corriente de la UPS-202 en alternativo es: 9120 ILUPS 202 = *1,05 = 25. 2Amperes 380 Por otro lado se sabe que la UPS-203 suministra potencia a las otras dos UPS, por lo que su corriente total es la suma de ambas UPS: I OutUPS 203 = I LUPS I LUPS 202 = 55. 8Amperes Flujos de corriente Los flujos de corrientes se calculan para potencias máximas, esto con el fin de dimensionar el sistema ya sea en cuanto a cableado y protecciones. A continuación se muestra el flujo de corriente máxima en base a los cálculos efectuados. Figura 3.4: Flujos de corriente máximos

57 41 Caída de tensión en las líneas Se debe considerar la caída de tensión en las líneas ya que es un factor que influye para el correcto funcionamiento de la UPS. Para efectos de cables de alimentación de las UPS se utilizarán cable armado calibre 2/0 AWG, que tienen una caída de 0,64 V/10 mts, y la distancia desde los MCC de planta 1 y planta 2, es de 400 mts. La caída de tensión (considerando la caída de 0,64V/10mt según tabla) es: ( V ) 400mt = 25, V 0,64 ΔV = 6 10 mt Luego la variación de tensión es de un - 6,73% para la tensión de entrada de 380 Volts. Otra alternativa es un cable armado de sección 4/0 AWG, el que posee una caída de tensión de 0,55V/10mt (valor tabla). La caída de tensión se expresa por: ( V ) 400mt = 22, V 0,55 ΔV = 0 10 mt La variación de tensión es de un - 5,78% y tiene una capacidad mayor de corriente. Para alimentar las UPS, tanto de energía normal como alternativa, es recomendable utilizar este último tipo de cable.

58 Sistema de tableros de transferencia Para sacar de servicio totalmente las UPS, se requiere utilizar tableros de transferencia que permitan aislarlas completamente con el objeto de poder realizarles mantenimiento o permitir incluso reemplazarlas sin afectar sus cargas asociadas, para ello se requiere que el sistema de cargas sea independiente de las UPS; el sistema de traspaso propuesto es un tablero (ver figura 3.5) compuesto de un transformador, interruptores y un switch para efectuar el bypass de las UPS, dichos tableros para el desarrollo del sistema de transferencia se denominarán: TC- TRANSFER-201, tablero de transferencia de la UPS-201 TC- TRANSFER-202, tablero de transferencia de la UPS-202 TC- TRANSFER-203, tablero de transferencia de la UPS-203 Los transformadores de bypass de aislación de las UPS para la energía alternativa se estiman de acuerdo a la potencia de las UPS, es decir, 15 kva y 30 kva, éstos se denominarán: TR-ALT-201, transformador de energía alternativa UPS-201 TR-ALT-202, transformador de energía alternativa UPS-202 TR-ALT-203, transformador de energía alternativa UPS-203