15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

41
VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN Número de documento PROY- NRF-320-PEMEX-2013 COMITÉ DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS Y ORGANISMOS SUBSIDIARIOS Revisión: 0 28 noviembre 2013 SUBCOMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS PÁGINA 1 DE 41

description

Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Transcript of 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Page 1: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

Número de documento PROY- NRF-320-PEMEX-2013

COMITÉ DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS

Y ORGANISMOS SUBSIDIARIOS Revisión: 0

28 noviembre 2013 SUBCOMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS PÁGINA 1 DE 41

Page 2: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 2 DE 41

Esta Norma de Referencia se aprobó en el Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios en la sesión __, celebrada el __ de XXXXXXX de 2013.

Page 3: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 3 DE 41

CONTENIDO

CAPÍTULO PÁGINA

0  INTRODUCCION. 4 

1  OBJETIVO. 5 

2  ALCANCE. 5 

3  CAMPO DE APLICACIÓN. 5 

4  ACTUALIZACIÓN. 5 

5  REFERENCIAS. 6 

6  DEFINICIONES. 7 

7  SIMBOLOS Y ABREVIATURAS. 8 

8  DESARROLLO. 10 

8.1  Generalidades. 10 

8.2  Condiciones de diseño. 12 

8.3  Condiciones de operación de los VFD MT. 21 

8.4  Fabricación. 22 

8.5  Pruebas e Inspección. 25 

8.6  Almacenamiento y transporte. 27 

8.7  Documentación que debe entregar el licitante, proveedor, fabricante o contratista. 27 

8.8  Entrega del VFD MT. 30 

9  RESPONSABILIDADES. 30 

10  CONCORDANCIA CON OTRAS NORMAS. 30 

11  BIBLIOGRAFÍA. 30 

12  ANEXOS. 32 

Page 4: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 4 DE 41

0 INTRODUCCION.

En los sistemas eléctricos de las instalaciones de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios se requieren variadores de frecuencia para poder variar y controlar la velocidad de motores eléctricos en media tensión, como se establece en los requerimientos de los procesos de las plantas industriales que necesitan esta característica, así como por ahorro de energía eléctrica.

Con el objeto de unificar criterios, aprovechar las experiencias dispersas dentro de Pemex, conjuntar resultados de las investigaciones nacionales e internacionales así como de fabricantes, Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios emite a través de la Dirección Corporativa de Operaciones, esta norma de referencia para la adquisición de variadores de frecuencia.

Esta norma se realizó en atención y cumplimiento a: Ley de Petróleos Mexicanos y su Reglamento. Ley de la Comisión Nacional de Hidrocarburos. Ley Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento. Ley de PEMEX, su Reglamento, Reformas y Disposiciones Administrativas. Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas y su Reglamento. Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público y su Reglamento.

Disposiciones Administrativas para la Contratación.

Guía para la Emisión de Normas de Referencia de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios.

En la elaboración de esta norma de referencia participaron las entidades, instituciones y empresas que se indican a continuación:

Petróleos Mexicanos. Pemex Exploración y Producción. Pemex Gas y Petroquímica Básica. Pemex Petroquímica. Pemex Refinación. Participantes externos: ABB MEXICO S.A. DE C.V. COLEGIO DE INGENIEROS MECANICOS Y ELECTRICISTAS. COMIMSA. EATON ELECTRICAL GROUP. GE ENERGY. ROCKWELL AUTOMATION. SCHNEIDER ELECTRIC. WEG MEXICO S.A. DE C.V.

Page 5: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 5 DE 41

1 OBJETIVO. Establecer los requisitos técnicos y documentales que se deben cumplir los variadores de frecuencia en media tensión, para motores eléctricos.

2 ALCANCE.

Esta norma de referencia establece los requisitos técnicos para la adquisición, suministro, instalación, configuración, pruebas, capacitación, empaque, embarque, transporte y puesta en operación de variadores de frecuencia en media tensión para uso industrial y de servicio continuo, incluye a los componentes principales que lo constituyen para que pueda operar como un sistema para uso industrial integrado por variador de frecuencia el cableado de potencia y el motor. Destinado para la variación y el control de la velocidad de motores eléctricos de corriente alterna en media tensión, para utilizarse en las instalaciones de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios.

La capacidad de los variadores de frecuencia para motores eléctricos de corriente alterna de inducción o síncronos, que se establece en esta norma de referencia es: variadores de frecuencia enfriados por aire (de 250 hp a 6 000 hp), o enfriado por líquido (de 7 000 hp a 12 000 hp), servicio continuo de uso en refinerías, plantas, centros petroquímicos, y en general instalaciones petroleras, aplicado a motores eléctricos en corriente alterna en 4000 volts o en 13200 volts que requieran variación de velocidad, par constante o variable, con una distancia hasta de 1000 metros entre el gabinete del variador de frecuencia y el motor.

3 CAMPO DE APLICACIÓN.

Esta norma de referencia es de aplicación general y observancia obligatoria en la adquisición de los bienes objeto de la misma, que lleven a cabo en los centros de trabajo de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios. Por lo que debe ser incluida en los procedimientos de contratación: licitación pública, invitación a cuando menos tres personas, o adjudicación directa, como parte de los requisitos que debe cumplir el proveedor, contratista, o licitante.

4 ACTUALIZACIÓN.

Esta norma se debe revisar y en su caso modificar al menos cada 5 años o antes si las sugerencias y recomendaciones de cambio lo ameritan.

Las sugerencias para la revisión y actualización de esta norma, deben enviarse al Secretario del Subcomité Técnico de Normalización de Petróleos Mexicanos, quien debe programar y realizar la actualización de acuerdo a la procedencia de las mismas y en su caso, inscribirla dentro del Programa Anual de Normalización de Petróleos Mexicanos, a través del Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios.

Las propuestas y sugerencias de cambio deben elaborarse en el formato CNPMOS-001-A01 de la guía CNPMOS-001 Rev. 1 y dirigirse por escrito al:

Subcomité Técnico de Normalización de Petróleos Mexicanos. Avenida Marina Nacional 329, Piso 23, Torre Ejecutiva Colonia Petróleos Mexicanos, C. P. 11311, México D.F. Teléfono Directo: (55)1944 9240; Conmutador: (55)1944 2500, Extensión: 54997 Correo electrónico: [email protected]

Page 6: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 6 DE 41

5 REFERENCIAS.

5.1 NOM-001-SEDE-2012 Instalaciones eléctricas (Utilización).

5.2 NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida.

5.3 NOM-081-SEMARNAT-1994 Que establece los límites máximos permisibles de emisión de ruido de las fuentes fijas y su método de medición.

5.4 NMX-J-010-ANCE-2011 Conductores - Conductores con aislamiento termoplástico para instalaciones hasta 600 V – Especificaciones.

5.5 NMX-J-235/1-ANCE-2008 Envolventes – Envolventes para uso en equipo eléctrico – Parte 1: Consideraciones no ambientales –Especificaciones y métodos de prueba.

5.6 NMX-J-235/2-ANCE-2000 Envolventes – Envolventes (gabinetes) para uso en equipo eléctrico – Parte 2: Requerimientos específicos –Especificaciones y métodos de prueba.

5.7 NMX-J-529-ANCE-2006 Grados de protección proporcionados por los envolventes (código IP).

5.8 IEC 60146-1-1-2009 Semiconductor Convertors / General Requirements an Line Conmutated Convertors - Specification of Basic Requirements. (Convertidores semiconductores / Requerimientos generales y convertidores de línea conmutada – Especificación de requerimientos básicos)

5.9 IEC 60146-1-3-1991 General requirements and line commutated convertors - Part 1-3: Transformers and reactors (Requerimientos generales y convertidores de línea conmutada – Parte 1-3 Transformadores y reactores).

5.10 IEC 60871-1 -2005 Shunt capacitors for a.c. Power systems having a rated voltage above 1000 v - Part 1: General. (Capacitores conexión en paralelo para c.a. Sistemas de potencia teniendo un rango de tensión arriba de 1000 V – Parte 1: General).

5.11 IEC 61378-1-2012 Converter transformers - Part 1: Transformers for industrial applications. (Transformadores convertidores – Parte 1: Transformadores para aplicación industrial).

5.12 IEC 61000-4-2-2012 Electromagnetic compatibility (EMC) – Testing and Measurements Techniques - Electrostatic Discharge inmmunity Test. (Compatibilidad Electromagnética (EMC) – Técnicas de prueba y medición – Pruebas de inmunidad a descargas electrostáticas). 5.13 IEC 61000-4-3-2011 Electromagnetic Compatibility (EMC) - Part 4-3: Testing And Measurement Techniques - Radiated, Radio-Frequency, Electromagnetic Field Immunity Test. (Compatibilidad Electrónica (EMC) – Parte 4-3: Técnicas de Prueba y Medición - Radiadas, Radiofrecuencia, Prueba Electromagnética Inmunidad de Campo)

5.14 IEC 61000-4-4-2011 Electromagnetic compatibility (EMC). – Testing and Measurements Techniques – Electrical fast transient / burst inmmunity test. EMC). – Testing and Measurements Techniques – Electrical fast transient / burst immunity test. (Compatibilidad Electromagnética (EMC) – Técnicas de prueba y medición – Transitorios rápidos eléctricos / pruebas ráfaga de inmunidad.

5.15 IEC 61000-4-5-2013 Electromagnetic compatibility (EMC). – Testing and Measurements Techniques –Surge immunity test. (Compatibilidad Electromagnética (EMC) – Técnicas de prueba y medición – Pruebas oleada de inmunidad). 5.16 IEC 61000-4-6 -2008 Electromagnetic Compatibility (EMC) - Part 4-6: Testing and Measurement Techniques - Immunity to Conducted Disturbances, Induced by Radio-Frequency Fields. (Compatibilidad Electrónica (EMC) – Parte 4-6: Técnicas de Prueba y Medición – Inmunidad a disturbios conducidos, inducidos por campos de radiofrecuencia).

Page 7: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 7 DE 41

5.17 IEC 61800-3-20102 Adjustable Speed Electrical Power Drive Systems – Part 3 EMC – Requirements and specific test methods. (Sistemas manejadores de potencia eléctrica de velocidad variable – Parte 3 Requerimientos EMC y métodos de prueba específicos).

5.18 IEC 61800-4-2002 Adjustable Speed Electrical Power Drive Systems – General Requirements – Rating Specification for AC Power Drive Systems above 1000 VAC and not exceeding 35 kV. (Sistemas manejadores de potencia eléctrica de velocidad variable – Requerimientos generales – Especificación de clasificación para sistemas manejadores de potencia para corriente alterna arriba de 1000 V c.a. y no excediendo de 35 kV).

5.19 IEC 61850 Communication networks and systems in substations – (Redes de comunicación y sistemas en subestaciones).

5.20 NRF-009-PEMEX-2011 Identificación de instalaciones fijas.

5.21 NRF-046-PEMEX-2012 Protocolos de Comunicación en Sistemas Digitales de Monitoreo y Control.

5.22 PROY-M-NRF-048-PEMEX-2007 Diseño de Instalaciones Eléctricas.

5.23 NRF-049-PEMEX-2009 Inspección y supervisión de arrendamientos y servicios de bienes muebles.

5.24 NRF-053-PEMEX-2006 Sistemas de protección anticorrosiva a base de recubrimientos para instalaciones superficiales.

5.25 NRF-111-PEMEX-2012 Equipos de medición y servicios de metrología.

5.26 NRF-146-PEMEX-2011 Tableros de Distribución en media tensión.

5.27 NRF-181-PEMEX-2010 Sistemas eléctricos en plataformas marinas.

5.28 NRF-281-PEMEX-2012 Protección anticorrosiva a base de galvanizado por inmersión en caliente.

5.29 NRF-296-PEMEX-2013 Embalaje y marcado de equipo y materiales para su transporte a las instalaciones terrestres y costa afuera.

6 DEFINICIONES.

Para los propósitos de esta norma de referencia aplican las definiciones siguientes:

6.1 Algoritmo. Secuencia finita de instrucciones por medio de las cuales los valores de las variables de salida pueden ser calculados a través de los valores de las variables de entrada. 6.2 Compatibilidad Electromagnética (CEM/EMC). Es la capacidad de un equipo o sistema eléctrico para funcionar satisfactoriamente en su ambiente sin introducir disturbios electromagnéticos intolerables en presencia de otras fuentes electromagnéticas existentes en su entorno.

6.3 Distorsión armónica. Es el grado de deformación de una onda sinusoidal, causada por frecuencias armónicas. Generalmente se expresan en por ciento.

6.4 Frente muerto. Sin partes vivas expuestas a una persona en el lado de operación del equipo.

6.5 Filtro. Circuito electrónico que posee una entrada y una salida. En la entrada se introducen señales alternas de diferentes frecuencias y en la salida se extraen esas señales atenuadas en mayor o menor medida según la frecuencia de la señal.

6.6 Filtro de armónicas. Circuito diseñado para reducir el flujo de armónicas de corriente en el circuito de potencia asociado.

Page 8: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 8 DE 41

6.7 Filtro activo. Filtro que detecta la corriente no lineal demandada por la carga, generando e inyectando electrónicamente una corriente con forma de onda opuesta a la porción no lineal detectada, obteniendo una forma de onda resultante con atenuación de corriente armónica.

6.8 Inversor de Corriente. Equipo electrónico destinado a cambiar instantáneamente corriente directa en corriente alterna, a valores específicos de salida en tensión y frecuencia.

6.9 Par constante. Requerimiento de la carga conectada al motor, de par nominal completo a cualquier velocidad en el rango de operación.

6.10 Par variable. Requerimiento de la carga conectada al motor, de alta inercia / par de arranque (par completo de sobrecarga) y mantener este nivel de par indefinidamente.

6.11 Pruebas de fábrica “FAT”. Se refiere a las pruebas de funcionamiento del equipo que se realizan en la fábrica.

6.12 Pruebas de rutina. Pruebas a cada uno de los dispositivos individuales sometidos durante o después de su fabricación, para asegurar si cumple con ciertos criterios.

6.13 Pruebas especiales. Pruebas adicionales a las pruebas prototipo y de rutina realizadas al equipo (Tabla 5 de esta NRF).

6.14 Pruebas en sitio “SAT”. Pruebas de arranque y operación cuando el equipo está instalado e interconectado y que se realizan en el sitio donde se debe localizar definitivamente dicho equipo.

6.15 Reactor de línea. Inductor trifásico generalmente instalado en la entrada del circuito de corriente alterna para minimizar la distorsión armónica y limitar la corriente de corto circuito.

6.16 Rectificador de Corriente. Equipo electrónico destinado a cambiar instantáneamente corriente alterna en corriente directa, a valores específicos de salida en tensión.

6.17 Rectificador de frente activo. Rectificador de corriente a base de elementos electrónicos de potencia, llamados “dispositivos activos” que son puestos en operación o fuera “switcheados”, por algún controlador, convirtiéndose en convertidor activo, sincronizando el algoritmo de “switcheo” a la linea de fuerza de corriente alterna se tiene un “convertidor síncrono”, también se le nombra como: Convertidor activo, rectificador activo, active front end, rectificador síncrono, unidad regenerativa, convertidor regenerativo.

6.18 Tensión de Modo Común. Tensión resultante de la operación de “switcheo” del inversor de corriente, que aparece a través del acoplamiento capacitivo de los devanados de baja tensión contra tierra (para considerarse en el aislamiento de transformadores y motores.

6.19 Variador de frecuencia o variador de velocidad (VFD). Equipo electrónico de estado sólido que controla la frecuencia, velocidad, par y potencia de un motor de corriente alterna.

7 SIMBOLOS Y ABREVIATURAS.

A Ampere.

c.a. Corriente alterna.

c.c. Corriente continua.

dB Decibel.

ºC Grados Celsius.

hp Caballo de potencia.

Page 9: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 9 DE 41

Hz Hertz.

kA Kilo ampere.

kg Kilogramo.

kV Kilovolt.

kVA Potencia aparente en Kilo voltampere.

m metro.

m.s.n.m. Sobre el nivel del mar.

V Volt.

V c.a. Tensión de corriente alterna.

V c.c. Tensión de corriente continua.

AFE Tecnología de Rectificación de frente activo o Active Front End.

AWG American Wire Gauge (Medida americana, calibre de conductores).

Bypass Puenteo.

BPT Bipolar power transistor (transistor de potencia Bipolar).

EEPROM Electronically erasable programmable read only memory (Memoria de solo lectura programable borrable electrónicamente).

IED Intelligent Electronic Device (Dispositivo electrónico inteligente).

GTO Gate turn off Thyristor (Tiristor de apagado por compuerta).

IEC International Electrotechnical Commission (Comisión Electrotécnica Internacional).

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers (Instituto de Ingenieros en Electricidad y Electrónica).

IEGT Injection enhanced gate transistor (Transistor de compuerta de inyección realzada).

IGBT Insulated gate bipolar transistor (Transistor bipolar de compuerta aislada).

IGCT Integrated gate conmutated thyristor (Tiristor conmutado de compuerta integrada).

ISO International Organization of Standardization (Organización Internacional de Estandarización).

LED Light emition diode (Diodo emisor de luz).

NEMA National Electrical Manufactures Association (Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos).

NMX Norma Mexicana.

NOM Norma Oficial Mexicana.

NRF Norma de Referencia.

PCC Point of common coupling (Punto de acoplamiento común).

PEP Pemex Exploración y Producción.

PGPB Pemex Gas y Petroquímica Básica.

PPQ Pemex Petroquímica.

PR Pemex Refinación.

Page 10: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 10 DE 41

RTD Resistance Thermal Detector (Detector de temperatura por resistencia).

SCR´s Silicon controlled rectifier (Rectificador controlados por silício).

SFI Sistema de Fuerza Ininterrumpible.

SGCT Symmetrical gate conmutated thyristor (Tiristor conmutado de compuerta simétrica).

TC Transformador de Corriente.

TP Transformador de Potencial.

USG United States Standard Gauges (Calibres estándar de los EEUU- Unidad de espesor de lamina).

VFD MT Variable Frecuency Drive (Controlador de Frecuencia Variable en media tensión). Este tipo de equipo es llamado de diferentes formas en el idioma Inglés como: VFMC – Variable frecuency motor controllers; ASD – Adjustable speed drive; VSD – Variable speed drive; AFD – Adjustable frecuency drive.

Para los efectos de esta norma de referencia con relación a símbolos y abreviaturas de las unidades de medida, se debe aplicar la norma NOM-008-SCFI-2002.

8 DESARROLLO.

El licitante, proveedor, fabricante o contratista deben cumplir con todos los requisitos de esta Norma de Referencia.

8.1 Generalidades.

8.1.1 Capacidad del variador de frecuencia.

8.1.1.1 Los variadores de frecuencia en media tensión (En adelante VFD MT), o variadores de velocidad en media tensión para motores eléctricos, deben formar un paquete completo, con todos los componentes para cumplir con la operación de motores eléctricos en corriente alterna, síncronos o de inducción en 4 000 ó 13 200 volts, 3 fases, 60 Hz, de 250 a 12 000 hp, que requieran variación de velocidad por frecuencia variable, con par constante o variable.

8.1.1.2 Los motores en 4000 Volts son para trabajar en un sistema eléctrico de 4160 Volts, Los motores en 13200 Volts son para trabajar en un sistema eléctrico de 13800 Volts.

8.1.1.3 El tipo de enfriamiento del VFD MT requerido por la potencia del motor a controlar, como se establece en la Tabla 1 siguiente:

Enfriamiento 4 000 volts 13 200 volts

Enfriado por aire 250 a 2 000 hp

(186.5 a 1492 kW) Nota 1

2 250 a 6 000 hp (1678.5 a 4476 kW)

Nota 1

Enfriado por líquido - 7 000 a 12 000 hp (5222 a 8952 kW)

Nota1: Para PR, PGPB y PPQ se aceptan potencias hasta de 3 000 hp ó 4 000 hp en 4 000 volts cumpliendo con las condiciones del sistema eléctrico, como se establece en el numeral 8.10.1.16 del PROY-M-NRF-048-PEMEX-2007.

Para PEP puede haber diferencia en el requerimiento de tensión para determinada capacidad en hp de motor en media tensión, de acuerdo a las excepciones indicadas en la Tabla 2 de la NRF-181-PEMEX-2010.

TABLA 1.

Page 11: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 11 DE 41

8.1.2 Tipo de Tecnologías.

8.1.2.1 Las tecnologías de los VFD MT requeridos en esta NRF son del tipo siguiente:

Rectificación de frente activo o Active Front End (AFE). Rectificación de 18 pulsos (mínimo) con transformador de aislamiento de bobinados múltiples en el secundario.

8.1.2.2 Por la generación de calor de los semiconductores de potencia utilizados se requiere su enfriamiento, los tipos aceptados en esta NRF son:

Ventilación por aire forzado. Ventilación por líquido.

8.1.2.3 Criterios para la selección de tecnología para el VFD MT:

En La Tabla 2 se establecen los criterios para la selección del tipo de tecnología de rectificación (AFE o 18 pulsos) para el VFD MT, por tensión y potencia del motor.

Tecnología del VFD MT 4 000 Volts 13 200 Volts

Rectificación de frente activo o Active Front End (AFE).

250 a 2 000 hp (186.5 a 1492 kW).

Nota 2 -

Rectificación de 18 pulsos (mínimo) con transformador de aislamiento de bobinados múltiples en el secundario.

250 a 2 000 hp (186.5 a 1492 kW).

Nota 2

2 250 a 6 000 hp

(1678.5 a 4476 kW).

Nota 2

7 000 a 12 000 hp (5222 a 8952 kW)

Nota 2

Para PR, PGPB y PPQ se aceptan potencias hasta de 3 000 hp en 4 000 volts cumpliendo con las condiciones del sistema eléctrico como se establece en el numeral 8.10.1.15 del PROY-M-NRF-048-PEMEX-2007.

Para PEP puede haber diferencia en el requerimiento de tensión para determinada capacidad en hp de motor en media tensión, de acuerdo a las excepciones indicadas en la NRF-181-PEMEX-2010 Tabla 2.

TABLA 2.

8.1.3 Tecnología de rectificación de frente activo o “Active Front End”.

8.1.3.1 Esta tecnología debe usar reactor de línea y capacitores a la entrada para formar un filtro LCL de entrada que debe ser parte integral del VFD. No se requiere transformador de aislamiento a la entrada del VFD MT (porque no lo requiere este tipo de tecnología y debido a que los motores de 4 000 y 13 200 V en PEMEX se alimentan desde tableros en esa misma tensión).

8.1.3.2 Esta tecnología utiliza un patrón de conmutación PWM que cumple con las mismas reglas del inversor de corriente, y algoritmos de eliminación selectiva de armónicos de menor frecuencia que son los de mayor importancia y dañinas para las ondas de tensión y corriente.

8.1.3.3 El esquema básico correspondiente a la tecnología de frente activo o “Active Front End” se muestra en el Anexo 12.3 de esta NRF.

Page 12: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 12 DE 41

8.1.3.4 Una característica de la tecnología de rectificación AFE es la regeneración de energía para mejor control del frenado de motor, situación que representa ventajas en el control de la velocidad en cargas de alta inercia.

8.1.4 Tecnología de rectificación de 18 pulsos (mínimo) con transformador de aislamiento de bobinados múltiples en el secundario.

8.1.4.1 Se utiliza un rectificador de corriente de 18 pulsos con control de fases sin filtros pasivos de entrada, necesita un transformador de aislamiento de tres bobinados en el secundario (Para obtener los 18 pulsos), para mitigar los armónicos de bajo nivel incorporando principios de conmutación de fases.

8.1.4.2 El diseño con esta tecnología, si se utiliza transformador separado, la cantidad de cables de energía en media tensión que se necesitan entre el transformador y el VFD MT es mayor.

8.1.4.3 El esquema básico correspondiente a la tecnología de rectificación de 18 pulsos (mínimo) con transformador de aislamiento se muestra en al Anexo 12.4 de esta NRF.

8.1.4.4 La selección de transformador tipo seco o en líquido aislante y el tipo de líquido aislante se solicita en la Hoja de Especificaciones Anexo 12.1 de esta NRF. Para criterios en la definición del aislante aplicar lo establecido en el PROY-M-NRF-048-PEMEX 2007

8.1.5 Las tecnologías de los VFD MT, del tipo Rectificación de frente activo o Active Front End (AFE) y de Rectificación de 18 pulsos (mínimo) con transformador de aislamiento de bobinados múltiples en el secundario presentan características técnicas como las siguientes:

8.1.5.1 Ambas tecnologías realizan rectificación de corriente alterna a continua, e inversión de corriente continua a alterna, ésta última para el control de motores síncronos o asíncronos por: Modulación de ancho de pulso “Pulse Width Modulation” (PWM), Control Directo de torque (DTC) o inversor conmutado por carga (LCI), para variar la frecuencia de las ondas de tensión y corriente, lo anterior utilizando semiconductores electrónicos de potencia.

8.1.5.2 El empleo de estas tecnologías en PEMEX, es para tener una aplicación en los sistemas eléctricos con bajo contenido de armónicas en tensión y en corriente, dentro de parámetros establecidos por la IEEE 519:2004, alto factor de potencia, pocas limitaciones en cuanto a la longitud de los cables de energía desde el VFD MT al motor y minimizar los requerimientos de sobre aislamiento de los motores.

8.1.5.3 Con estas tecnologías, es posible eliminar en la mayoría de los casos, utilizar filtros de armónicas a la entrada y a la salida del VFD MT.

8.2 Condiciones de diseño.

8.2.1 Esta Norma de Referencia se complementa con el PROY-M-NRF-048-PEMEX-2007 “Diseño de Instalaciones Eléctricas”.

8.2.2 El VFD MT debe proveer inherentemente limitación de corriente durante el arranque del motor, los ajustes de velocidad y par deben ser realizados limitando la corriente de salida del VFD MT. 8.2.3 El fabricante del VFD MT debe diseñar y fabricar el equipo con la calidad necesaria para una vida útil mínima de 20 años, y para la operación normal de forma continua de todos sus componentes por cuatro (4) años.

8.2.4 Las condiciones de operación del VFD MT deben cumplirse hasta una distancia de 1 000 metros entre el gabinete del variador de frecuencia y el motor. Cuando se especifique en La Hoja de Especificaciones, Anexo 12.1 de esta NRF una distancia mayor a ésta, el diseño del fabricante debe incluir los elementos adicionales que requiere su equipo para evitar la tensión de modo común y cumplir con los parámetros de operación indicados en esta NRF, así como indicar los requerimientos específicos que requiera el cableado de energía, la canalización o el motor. Si el VFD MT requiere filtros a la salida para cumplir con este requerimiento deben ser parte integral del VFD MT y estar incluidos dentro del mismo gabinete.

8.2.5 Con el equipo en sitio, cualquier ajuste o modificación al equipo requerida para cumplir con esta NRF debe ser realizada solamente por el fabricante del variador de frecuencia (VFD MT).

Page 13: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 13 DE 41

8.2.6 Forman parte del alcance de esta NRF todos aquellos elementos, accesorios y dispositivos no descritos, pero que resulten necesarios para la correcta operación de los equipos debido a requisitos de funcionamiento o a condiciones de diseño indicadas en la presente NRF.

8.2.7 En compatibilidad electrónica (Electromagnetic Compatibility- EMC)Se debe cumplir con lo establecido en las IEC 61000-4-2-2012, IEC 61000-4-3, IEC 61000-4-4-2011, IEC 61000-4-5-2013, IEC 61000-4-6, e IEC 60146-1-1.

8.2.8 El Licitante debe incluir en su oferta técnica los requisitos del fabricante del VFD MT referente al motor y el cableado entre el VFD MT y el motor.

8.2.9 El VFD MT debe suministrar el equipo con valores mínimos de distorsión (definidos en Tabla 3), a la salida para proteger al motor contra esfuerzos de sobretensión dv/dt, que permita la utilización de motores estándar sin afectar su vida útil, sin aumento del factor de servicio y sin necesidad de aislamiento especial.

8.2.10 La salida del VFD MT no debe producir pares pulsantes inducidos eléctricamente, con un porcentaje mayor del 2 % a la salida de la flecha del sistema mecánico.

8.2.11 El VFD MT debe tener resistencias calefactoras de espacio para que operen y eviten la humedad en las diferentes secciones de que se compone, cuando el equipo esté fuera de operación.

8.2.12 La medición de la distorsión armónica de corriente y de tensión es en el PCC, que para este caso se toma como el punto de entrada al VFD MT.

8.2.13 El sistema controlador no debe causar que la temperatura del motor se eleve por encima de la temperatura nominal de elevación indicada en la placa de datos.

8.2.14 No se acepta corrección del Factor de Potencia por medio de capacitores en el lado de carga del VFD MT.

8.2.15 El VFD MT debe trabajar a las condiciones de altura en m.s.n.m. del sitio donde se va a instalar, el fabricante debe realizar los cálculos y aplicar los factores de decremento aplicables al equipo y sus componentes. En la Hoja de Especificaciones, Anexo 12.1 se indica la altitud requerida.

8.2.16 Tipo de elementos semiconductores de rectificación e inversión de corriente.

8.2.16.1 Para la etapa rectificadora se pueden utilizar diodos o SCR. Para la etapa inversora se pueden usar IGBT, IGCT, IEGT, SGCT en baja o media tensión, también se puede emplear algún otro elemento semiconductor electrónico de potencia con mejores características. Para la etapa inversora el uso de GTO y BPT no se aceptan ya que se consideran obsoletos y superados actualmente por otros elementos.

8.2.16.2 La protección de los semiconductores de potencia debe ser con fusibles, o dispositivos semiconductores.

8.2.17 Componentes principales de los VFD MT.

El VFD MT debe ser un equipo completamente integrado, consistir de un gabinete para instalación en interior, Tipo 1 (características del gabinete en numeral 8.3.1 de esta NRF), formando un ensamble contínuo de frente muerto, de secciones verticales y debe contener los siguientes componentes:

Componentes principales

Contactor con fusibles y cuchillas seccionadoras a la entrada o interruptor de protección. Transformador de aislamiento o filtro de entrada LCL. Convertidor /puente de c.c./inversor de corriente. Sistema de enfriamiento. Control. Protección, medición y alarmas. Comunicaciones. Filtros de armónicas de entrada y/o salida (cuando sea necesario).

Page 14: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 14 DE 41

8.2.17.1 Contactor con fusibles y cuchillas seccionadoras a la entrada o interruptor de protección.

8.2.17.1.1 La protección principal de cortocircuito y medio de desconexión para el VFD MT es por contactor en vacío o SF6 con fusibles y cuchillas seccionadoras de operación en grupo sin carga a la entrada para 4.16 kV o por interruptor de potencia en vacío o SF6 para 13.8 kV, en la Hoja de Especificaciones Anexo 12.1 de esta NRF, PEMEX indica cuál es la protección que se requiere para el caso particular.

8.2.17.1.2 Cuando el tablero que alimenta al VFD MT se encuentre “a la vista” de él (es decir que un equipo esta visible desde el otro equipo y no están separados más de 15 metros uno del otro), no es requisito el uso de contactor con fusibles o interruptor de protección, pues esta protección se debe ubicar en ese tablero alimentador. En tal caso solo se requieren las cuchillas seccionadoras a la entrada como medio de desconexión para el VFD MT.

8.2.17.1.3 El VFD MT debe incluir apartarrayos (tres, uno por fase) tipo distribución para protección contra descargas de tensión al transformador de entrada o reactor de línea y por lo tanto al variador.

8.2.17.1.4 Para los VFD MT el contactor con fusibles y cuchillas seccionadoras o el interruptor deben estar alojados en una sección vertical de frente muerto, en gabinete metal clad, que debe cumplir con lo requerido en la NRF-146-PEMEX-2011.

8.2.17.2 Transformador de aislamiento o reactor de línea.

8.2.17.2.1 Transformador de aislamiento.

8.2.17.2.1.1 El Transformador de aislamiento (que es de tres bobinados en el secundario, para el VFD MT con tecnología de rectificación de 18 pulsos), debe ser acoplado como parte integral del gabinete del VFD para motores hasta 3 000 hp. Para potencias mayores la ubicación del transformador es opcional (integrado o separado del VFD MT), a definirse en la Hoja de Especificaciones Anexo 12.1 de esta NRF.

8.2.17.2.1.2 Los transformadores (ya sea tipo seco o en líquido aislante) deben ser diseñados y construidos específicamente para VFD MT, como lo establece la IEC 61378-1-2011. Las bobinas de los transformadores deben ser de cobre.

8.2.17.2.1.3 El transformador integrado al VFD MT, debe ser tipo seco en barniz impregnado, para interior con gabinete Tipo 1.

8.2.17.2.1.4 El transformador separado del VFD MT debe ser tipo seco (hasta 12 000 kVA), en resina epóxica o por alguna otra técnica de sellado hermético en resina epóxica, para exterior en gabinete Tipo 3R ubicado en patio de transformadores.

8.2.17.2.1.4.1 El transformador separado del VFD MT mayor a 12 000 kVA debe ser en líquido aislante, para exterior, ubicado en patio de transformadores.

8.2.17.2.1.5 Los transformadores deben tener un NBAI (Nivel Básico de Aislamiento al Impulso) igual al tablero que alimenta al VFD MT y deben diseñarse y construirse para trabajar en el Nivel de cortocircuito del Sistema indicado en la Hoja de Especificaciones, Anexo 12.1 de esta NRF.

8.2.17.2.1.6 El transformador debe tener una placa de datos como lo establece el 8.4.1.12 de esta NRF. con la información siguiente: Fabricante, Número de Serie, Tipo de Enfriamiento, Número de Fases, Hz, Impedancia, Material de la bobina, Capacidad nominal en KVA, Altura de Operación, Tensiones de derivaciones, Elevación de temperatura, Diagrama de conexiones, Diagrama vectorial, Peso, Año de Fabricación, País de origen, Orden de compra.

8.2.17.2.1.7 El transformador debe tener en el lado de alta tensión, 2 derivaciones de operación sin carga del 2.5 % por arriba y 2 derivaciones del 2.5% por debajo de la tensión nominal de suministro.

8.2.17.2.1.8 La elevación de temperatura de los devanados de los transformadores ya sea tipo seco con barniz aislante, seco en resina epóxica o en liquido aislante debe cumplir con los valores requeridos en NRF-48-PEMEX-2013 numeral 8.8 para su capacidad nominal sin sobreelevación por capacidad futura.

Page 15: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 15 DE 41

8.2.17.2.2 Reactor de línea.

8.2.17.2.2.1 El reactor de línea utilizado para el VFD MT con tecnología de rectificación de frente activo o “Active Front End” va acoplado como parte integral del gabinete del VFD.

8.2.17.2.2.2 El diseño del reactor de línea debe ser de núcleo de hierro o núcleo de aire con una máxima elevación de temperatura de 150 °C con un aislamiento mínimo de 220°C y protección de sobre-temperatura. Los reactores deben ser diseñados para prevenir saturación bajo condiciones de corrientes de falla máximas. Los reactores deben cumplir con los requerimientos IEC-60076-6-2007.

8.2.17.2.2.3 Los reactores deben tener un NBAI (Nivel Básico de Aislamiento al Impulso) igual al tablero que alimenta al VFD MT y deben diseñarse y construirse para trabajar en el Nivel de cortocircuito del Sistema indicado en la Hoja de Especificaciones, Anexo 12.1 de esta NRF.

8.2.17.3 Convertidor /puente de enlace de c.c./inversor de corriente.

8.2.17.3.1 Convertidor.

8.2.17.3.1.1 Como parte integrante del VFD MT se debe suministrar un convertidor rectificador, con defasamiento, de 18 pulsos o más para tecnología con transformador de aislamiento, o tipo AFE, tecnología con frente activo, para obtener ondas senoidales con mínimas distorsiones de tensión y corriente.

8.2.17.3.2 Puente de enlace de c.c.

8.2.17.3.2.1 Para el puente (o bus) de enlace de c.c. se pueden usar inductores o capacitores, que cumplan con la tecnología utilizada en el inversor, cumpliendo con lo siguiente:

a) Inductores de Enlace de c.c. Los inductores de enlace de c.c. deben ser de núcleo de aire para prevenir la saturación. Los inductores separados (del tipo devanado partido) deben suministrarse en los circuitos positivos y negativos del puente de c.c. para minimizar los campos magnéticos parásitos. La elevación de temperatura máxima no debe exceder 150°C con un aislamiento de 220°C. Para minimizar el costo de los cables los inductores deben estar integrados al VFD MT. Los reactores deben estar diseñados para prevenir saturación bajo condiciones de corrientes de falla máximas. Los reactores deben cumplir con los requerimientos de IEC 60076-6-2007.

b) Capacitores de enlace de c.c. Deben cumplir con los requerimientos de IEC 60871-1-2005 para capacitores de potencia derivados así como tener la capacidad de auto reparación para garantizar una vida útil mayor. No se aceptan capacitores electrolíticos. Para minimizar los costos de cableado, los capacitores deben estar integrados en el VFD MT.

Los capacitores utilizados en el convertidor de c.c. deben tener resistencias de descarga sellada dentro del tanque y capaz de reducir la carga residual a 50 Volts o menos dentro de los cinco minutos posteriores a la desconexión del capacitor. Otros medios para reducir la tensión a 50V dentro de los cinco minutos son también aceptables.

Los capacitores utilizados deben tener un mecanismo de puesta a tierra una vez que la energía se interrumpa y que los capacitores se hayan descargado.

8.2.17.3.3 Puente Inversor.

Como parte integrante del VFD MT se debe suministrar un inversor de corriente para invertir la c.c. en c.a. por medio de semiconductores de potencia utilizando la modulación de ancho de pulso PWM y poder variar la frecuencia de las ondas de tensión y corriente.

8.2.17.4 Sistema de enfriamiento.

Como parte integrante del VFD MT se debe suministrar un sistema de enfriamiento para el gabinete del VFD y de los elementos semiconductores de energía que generan calor; el enfriamiento es con aire o con líquido, como se solicite en el Anexo 12.1 de esta NRF.

Page 16: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 16 DE 41

8.2.17.4.1 Sistema de Enfriamiento por Aire.

8.2.17.4.1.1 El VFD MT debe tener detectores de flujo y detectores de temperatura para monitorear la correcta operación del sistema. Debe tener la cantidad y calidad de ventiladores necesaria para la operación normal del sistema de forma continua por cuatro (4) años. El fabricante del VFD MT debe suministrar los datos de disipación de calor necesarios para que el contratista diseñe el sistema de ventilación o aire acondicionado en el cuarto de tableros.

8.2.17.4.1.2 El sistema de enfriamiento del VFD MT debe mantener la temperatura del sistema de enfriamiento dentro de una mínima y máxima temperatura de seguridad para evitar choques térmicos y/o condensación.

8.2.17.4.2 Sistema de Enfriamiento por líquido.

El sistema de Enfriamiento podrá ser de agua u otro líquido, de circuito o enlace cerrado, con intercambiadores de calor liquido-aire o líquido-líquido y capacidad de bombeo redundante al 100%. El equipo debe tener sensores de flujo y presión para monitorear la correcta operación del sistema. Debe tener transferencia automática en el caso de que falle una bomba. Si una bomba falla el sistema debe arrancar automáticamente la bomba alterna y generar una alarma para notificar al operador una falla en el sistema de enfriamiento. Durante la operación normal, el sistema debe arrancar periódicamente los equipos para prevenir que se peguen los rodamientos, sellos, etc. y para asegurar la disponibilidad de ambos sistemas. Se debe proveer un recipiente de líquido de enfriamiento, con sensores de alarma de bajo y alto nivel.

8.2.17.5 Control.

El Controlador o PLC debe estar basado en microprocesadores y debe ser de línea del fabricante del VFD-MT, con no más de 5 años de haber salido al mercado la versión, además de haber sido probado a nivel industrial en aplicaciones similares a esta aplicación, con 1 año como mínimo de estar en operación en instalaciones industriales; y cumplir como mínimo con las siguientes características y funciones; así como también con los numerales 8.2.17.6 al 8.2.17.11 de esta NRF.

8.2.17.5.1 El VFD MT debe tener un control de par y velocidad rápido y preciso, con o sin utilización de tacómetro o “encoder”. La precisión de la velocidad dentro del rango de control, expresada como un porcentaje de la velocidad base, debe ser de 0.1 por ciento sin retroalimentación de velocidad y 0.02 por ciento con un tacómetro o “encoder” de pulsos.

8.2.17.5.2 Como parte de su diseño el VFD MT debe tener la función de seleccionar la operación con control vectorial sin tacómetro y vectorial con tacómetro, con los valores de precisión mínimos indicados en Tabla 3 de esta NRF. La forma en que la va a operar PEMEX para el Proyecto en particular se indica en la Hoja de Especificaciones, Anexo 12.1 de esta NRF.

8.2.17.6 Protección, medición y alarmas.

8.2.17.6.1 Se deben suministrar relevadores de protección y medidores del tipo digital multifunción, no se aceptan del tipo analógicos.

8.2.17.6.2 El VFD MT debe poder controlarse desde los siguientes lugares.

Panel de control montado en el frente del gabinete. Control externo (Sistemas de control distribuido u otro sistema de control).

8.2.17.6.3 Se debe cumplir con los requerimientos de transformadores de medición y control, de corriente y potencial, relevadores y medidores digitales, requeridos en la NRF-146-PEMEX-2011 numerales 8.2.4, 8.2.5, y lo requerido en esta NRF.

8.2.17.6.4 El VFD MT debe incluir al menos las siguientes funciones de protección y alarmas:

Disparo por Sobretensión y Sobre Corriente Instantánea. Protección por Baja Tensión. Protección de Sobretemperatura del motor.

Page 17: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 17 DE 41

Protección Electrónica de Sobrecarga de Tiempo Inverso para el Motor en todo el rango de operación. Detectores de Temperatura de Devanados y cojinetes del motor. Capacidad de ”tomar carga rodando”. Falla de enfriamiento del VFD MT. Protección por alta temperatura del convertidor. Protección por alta temperatura del inversor. Protección por falla a tierra del motor. Otras protecciones (Hoja de Especificaciones Anexo 12.1 de esta NRF).

8.2.17.6.5 El VFD MT debe estar protegido contra daños debido a lo siguiente:

Corto circuito monofásico o trifásico en las terminales de salida del VFD MT. Pérdida de alimentación debido a la apertura del dispositivo de desconexión de la entrada o falla de la

compañía suministradora durante la operación del VFD MT. Pérdida de una fase de la entrada de alimentación. Regeneración del motor debida al regreso del motor o pérdida de la alimentación del VFD MT. Pérdida de campo de motor (para motor síncrono). Circuito abierto a la salida del VFD MT que pueda ocurrir durante la operación.

8.2.17.6.6 Otros requisitos de indicación.

La pantalla digital debe presentar los valores y mensajes de diagnóstico, con al menos las siguientes indicaciones digitales:

Velocidad del motor. Corriente del motor. Frecuencia de Salida en Hertz. Tensión de entrada. Tensión de salida. Kw. Kilowatts-hora. Medidor de tiempo en operación. Otras variables (Hoja de Especificaciones Anexo 12.1 de esta NRF).

8.2.17.6.7 Medición digital y Monitoreo de la Calidad de la Energía.

Deben instalarse medidor(es) multifunción para medición de todos los parámetros eléctricos y análisis de armónicas (al menos hasta la 49 armónica), a la entrada y la salida del VFD MT, para monitorear y desplegar las armónicas y permitir la medición directa del usuario de todos los parámetros de la calidad de la energía.

8.2.17.6.8 Monitor de RTD’s del Motor.

Debe suministrarse un monitor de RTD´s para un mínimo de 8 RTD´s (2 por fase para devanados, más un RTD por cada rodamiento), con niveles de alarma y disparo.

8.2.17.6.9 Diagnósticos y Registro de Fallas:

El controlador o PLC del VFD MT debe incluir sistemas de diagnóstico digital basado en microprocesador que realice el monitoreo de sus propias funciones de control y despliegue condiciones de operación y fallas.

8.2.17.6.10 La memoria de almacenamiento de datos de falla debe guardarse en una memoria no volátil.

8.2.17.6.11 El controlador o PLC del VFD MT debe tener “REGISTRO DE FALLAS" que almacene, despliegue y permita descargar la información para su impresión, al menos con los siguientes datos de los 30 eventos más recientes:

Page 18: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 18 DE 41

Modo del VFD MT (Automático/Manual). Fecha y hora del evento. Tipo de falla. Modo de Restablecer (Automático/Manual).

8.2.17.6.11.1 El Controlador o PLC del VFD MT debe tener “REGISTRO HISTÓRICO" que, almacene, despliegue y permita descargar la información para su impresión, al menos con las siguientes variables de control antes y después de la ocurrencia de una falla:

Modo del VFD MT (Automático / Manual). Velocidad. Frecuencia de salida del VFD MT. Corriente de demanda en amperes (salida). Tensión de salida del VFD MT en volts. Tipo de Falla. Inhibir el VFD MT (Sí/No). Fecha y hora del evento.

8.2.17.6.11.2 Entradas y salidas digitales y analógicas disponibles:

Se debe tener juegos de contactos tipo seco, normalmente abierto (NA) y normalmente cerrado (NC) para señalización remota de alarmas para supervisión del VFD MT, motor, transformador y control remoto del variador, con la cantidad siguiente:

a) 10 - Entradas digitales. b) 10 - Salidas digitales. c) 2 - Entradas Analógicas. d) 4- Salidas Analógicas. e) Salidas adicionales si son requeridas (Indicadas en Hoja de especificaciones, Anexo 12.1 de esta NRF) .

8.2.17.6.12 Lámparas LED

Las lámparas de señalización deben ser del tipo LED de alta luminosidad de 22 mm de diámetro como mínimo.

8.2.17.7 Comunicaciones.

8.2.17.7.1 Interfaz Humano-Máquina.

8.2.17.7.1.1 Deben integrarse teclados de membrana con pantalla digital de cristal líquido (LCD) montados en la puerta, para controlar el VFD MT y cargar los parámetros de ajuste. Las pantallas deben mostrar los mensajes de diagnóstico en idioma español y parámetros de operación en unidades de ingeniería como se establece en la norma NOM-008-SCFI-2002, sin el uso de códigos. Los teclados deben permitir al operador entrar a los ajustes numéricos exactos en unidades de ingeniería. Debe suministrarse el software y hardware para todos los ajustes de parámetros.

8.2.17.7.1.2 Los parámetros deben ajustarse en fábrica en registros (memorias) no volátiles EEPROM y restablecerse en campo por medio del teclado. Debe tener disponibles varios niveles de códigos de seguridad para proteger los parámetros de personal no autorizado. Las variables almacenadas en el EEPROM podrán transferirse para programación de tarjetas nuevas o de repuesto.

8.2.17.7.1.3 Las señales de medición y control (comandos y retroavisos) deben conjuntarse en un sitio del gabinete del VFD MT y tenerse disponibles en puertos de comunicación para ser enviadas a Sistema de Control Distribuido u otro Sistema de Control.

8.2.17.7.1.4 Se debe tener una interfaz y suministrar un cable de conexión para descargar los registros para su impresión y cargar los parámetros de configuración desde una PC portátil.

Page 19: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 19 DE 41

8.2.17.7.1.5 Software, se deben incluir todos los programas, licencias, lenguajes y procedimientos, en la última versión cargada en el Controlador o PLC, para que los componentes de éste, arranquen, operen, se configuren, reparen y reciban mantenimiento. El proveedor o contratista debe entregar las claves de acceso (“password”) de los programas para su posterior actualización de estos mismos, así como proporcionar las copias del sistema operativo y aplicaciones en DVD’s o CD’s, a nombre de quien PEMEX designe. Lo anterior no aplica al código fuente de las aplicaciones propietarias o firmware. 8.2.17.7.1.6 Al término de la puesta en servicio del VFD MT se entregarán a PEMEX, los parámetros de configuración finales del Controlador o PLC del VFD MT, grabados en disco (DVD o CD) e impresos (dos copias).

8.2.17.7.2 Protocolo de comunicación.

8.2.17.7.2.1 Los VFD MT deben manejar alguno de los protocolos de comunicación que se mencionan en el Anexo 12.1 de esta NRF y debe cumplir con la NRF-046-PEMEX-2012. Deben tener un puerto RS485 y un puerto Ethernet para la familia de protocolos TCP/IP incluye TCP, UDP e IP (RJ45 para media de cobre o ST/SC para fibra óptica), incluyendo software y manuales de operación y mantenimiento en idioma español.

8.2.17.7.2.2 Cuando se solicite en el Anexo 12.1, se debe suministrar un puerto de comunicación con redundancia 1:1, habilitado y con protocolo de comunicación que debe cumplir con los requisitos para comunicación e interoperabilidad, entre otros, que se establecen en la IEC 61850. Así mismo los sensores y protecciones deben ser del tipo electrónico inteligente (IED).

8.2.17.7.2.3 Los equipos de donde se deben obtener las señales son entre otros, los siguientes: a) Equipos de medición. b) Relevadores de protección. c) Panel de control y alarmas d) Señal de estado de interruptor o contactor principal (Las señales deben ser disponibles por contactos NA ó NC alambrados a tablillas terminales y por puerto de comunicación).

8.2.17.7.2.4 Las señales de este Tablero deben cumplir con una Arquitectura de red serial ó Ethernet que defina el propósito del uso de las señales, que pueden ser:

a) Control y Monitoreo (control local y remoto de contactores o interruptores, monitoreo de mediciones, informe de posición abierto-cerrado, alarmas, secuencia de eventos, disparos, entre otros).

b) Ingeniería (Cambios de ajustes de los parámetros de los IED´s y análisis de fallas).

c) Operación y Mantenimiento (Informe de estado del sistema eléctrico con el propósito de conocer parámetros eléctricos, o definir forma de operación y programación de mantenimientos basados en los datos proporcionados por los IED´s, por ejemplo desgaste de contactos, número de operaciones de los interruptores, etc).

8.2.17.8 Filtros de armónicas de entrada y/o salida.

8.2.17.8.1 En caso de requerirse estos filtros, como consecuencia del tipo de tecnología y la solución particular del fabricante se debe cumplir lo siguiente:

Los Filtros de Armónicas de entrada y/o salida deben cumplir con los requerimientos del contenido de armónicas y deben ser parte integral dentro del gabinete del VFD MT.

El inductor utilizado debe ser de núcleo de hierro o núcleo de aire con una máxima elevación de temperatura de 150 °C con un aislamiento mínimo de 220°C. Los reactores deben ser diseñados para prevenir saturación bajo condiciones de corrientes de falla máximas. Los reactores deben cumplir con los requerimientos de IEC 60076-6-2007.

Los capacitores utilizados en los filtros de armónicas deben cumplir con los requerimientos de IEC 60871-1 -2005

Page 20: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 20 DE 41

para capacitores de potencia derivados. Los capacitores utilizados en los filtros de armónicas, deben estar provistos con un mecanismo de puesta a tierra una vez que la energía se interrumpa y que los capacitores se hayan descargado a un nivel de tensión segura.

8.2.18 Características Técnicas.

El VFD MT debe cumplir con las características técnicas, presentar valores mínimos y operar satisfactoriamente en forma continua a su capacidad nominal sin disminución de valores o eficiencias en las condiciones siguientes:

No. Característica Valor Comentario

1 Armónicas de tensión ≤ 3 por ciento. Medido en la entrada del VFD MT en fábrica y en campo.

2 Armónicas de corriente ≤ 5 por ciento. Medido en la entrada del VFD MT en fábrica y en campo. Entre el 10 y el 100 por ciento de la velocidad con carga.

3 Eficiencia del VFD MT

Tecnología AFE o 18 pulsos Mínimo del 96 por ciento al 100 por ciento de la potencia del motor.

Incluyendo todos los elementos que componen el VFD como: Transformador o reactor de entrada, convertidor/puente de c.c./inversor de corriente,filtro de armónicas, corrección del FP, convertidor y filtro de salida, controles auxiliares, tarjetas internas de control, ventiladores de enfriamiento.

4 Factor de Potencia

VFD Tecnología AFE. 1.0 entre el 30 y el 100 por ciento de la potencia del motor.

No se acepta factor de potencia en adelanto.

VFD Tecnología 18 pulsos. Mínimo de 0.95 entre el 30 y el 100 por ciento de la potencia del motor.

5 Nivel de Ruido

VFD Tecnología AFE. 85 dB(A) máximo a 1 metro, a cualquier condición de velocidad y carga.

VFD Tecnología 18 pulsos. 85 dB(A) máximo a 1 metro, a cualquier condición de velocidad y carga.

6 Capacidad de sobrecarga

110 por ciento durante 1 minuto repetidos cada 10 minutos.

Para cargas de par variable como: Ventiladores, bombas centrífugas, etc.

150 por ciento durante 1 minuto repetidos cada 10 minutos

Para cargas de par constante como: Mezcladoras, compresores reciprocantes, bombas de desplazamiento positivo, bandas transportadoras, etc.

7

Tipo de control Vectorial sin tacómetro: Máximo ± 0.1 por ciento de precisión.

Vectorial con tacómetro: Máximo ± 0.02 por ciento de precisión.

Condiciones ambientales

8 Temperatura ambiente para el VFD MT

0 a 40°C.

9 Humedad relativa 0% a 95 por ciento sin condensación 10 Altitud de operación A 1000 m.s.n.m. sin corrección. Altitud del sitio de proyecto.

11 Ambiente Húmedo salino altamente corrosivo.

Page 21: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 21 DE 41

Tensión Auxiliar para servicios del VFD MT

incluir interruptor termomagnético principal y derivados (en su caso) para los servicios de c.a. y c.c.

12 Control 120 V c.a. ±10%, 60 Hz, 1F. (Por SFI).

13 Relevadores de protección

120V c.c. (Por baterías).

14 Ventilación 220 ó 480 V c.a ±10%,60 Hz, 2F o 3F Se requiere de autoalimentación como fuente

base de suministro, y respaldo de fuente externa.

15 Resistencias calefactoras 220 ó 120 V c.a. ±10%, 60 Hz. Se requiere de fuente externa. La definición de características del VFD MT para un proyecto en particular se establece en la Hoja de Especificaciones Anexo 12.1 de esta NRF.

TABLA 3

8.3 Condiciones de operación de los VFD MT.

8.3.1 El VFD MT debe producir una salida de frecuencia/tensión de c.a. variable para proporcionar operación continua al sistema en un rango mínimo del 30 al 100 % de la velocidad, y mantener la operación a 1/10 de la velocidad para facilitar la verificación y el mantenimiento del equipo.

8.3.2 El VFD MT debe producir par nominal completo a cualquier velocidad en el rango de operación (capacidad de par constante) y si se requiere manejar una alta inercia / par de arranque, el VFD MT debe proporcionar par completo de sobrecarga durante el arranque y ser capaz de mantener el par nominal indefinidamente.

8.3.3 Todas las señales de disparo Internas y otras comunicaciones que tengan enlaces de control operacional con los componentes de potencia (tales como señales de diagnóstico y estado) deben de utilizar cable de fibra óptica.

8.3.4 La falla de cualquier dispositivo electrónico de potencia (IGBT, IGCT, SGCT, Diodo o SCR) debe alarmar e identificar el lugar y el dispositivo específico que ha fallado.

8.3.5 El VFD MT debe proporcionar par completo cuando se presente una pérdida con interrupción de energía durante 5 ciclos ó más y debe ser capaz de volver a arrancar automáticamente en el caso de que ocurra una pérdida momentánea de energía eléctrica o después de restablecer algún disparo del equipo, que no sea falla crítica como corto circuito, falla a tierra o daño del Controlador o PLC del VFD MT.

8.3.6 El VFD MT debe tener la opción del re-arranque automático, con opción de habilitar y deshabilitar esta función.

8.3.7 El VFD MT debe operar adecuadamente en forma continua con tensión de ±10% y frecuencia de ±5%. Todo el equipamiento del motor debe operar en tiempo corto con al menos 30% de caída de tensión en la línea de entrada.

8.3.8 El sistema VFD MT debe tomar y controlar una carga rodante si arranca cuando el equipo aún está girando. Deben incluirse medidas de protección en esta operación para prevenir pares dañinos, tensiones o corrientes que puedan dañar al equipo, con opción de habilitar y deshabilitar esta función.

8.3.9 El VFD MT debe tener función de alarma y/o disparo por falla a tierra, seleccionable. No debe haber riesgo de incendio o descarga eléctrica como resultado de una falla tierra.

Page 22: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 22 DE 41

8.4 Fabricación.

8.4.1 Gabinete.

8.4.1.1 Todos los componentes del VFD MT deben ser montados y alambrados por el fabricante del VFD MT en un gabinete para instalación en interior autosoportado en piso, formando un ensamble continuo de frente muerto, de secciones verticales, que opere a las condiciones ambientales y presente las Características Técnicas indicadas en numeral 8.2.13 de esta NRF, que cumpla con los siguientes requerimientos:

8.4.1.2 El gabinete debe tener un grado de protección Tipo 1 como lo establece la NMX-J-235/1-ANCE-2008 y NMX-J-235/2-ANCE-2000. Las unidades enfriadas por aire deben ser Tipo 1 ventiladas, grado de protección IP-32 como lo establece la NMX-J-529-ANCE-2006, y puertas con empaques. Las unidades enfriadas por aire deben tener filtros que cubran todas las entradas de aire. Los filtros deben ser 100 % lavables y reemplazables, con estructura anticorrosiva. Los filtros podrán ser reemplazables por el frente (para limpieza) mientras el VFD MT esté en operación sin exponer al personal de mantenimiento con alguno de los componentes de potencia.

8.4.1.3 Acabado del gabinete

8.4.1.3.1 La parte externa del gabinete debe ser metálica de acero al carbón (excepto las partes de acero inoxidable) las placas deben recibir un proceso de tratamiento anticorrosivo (limpieza, primer y capas de pintura final) como lo establece en NRF-053-PEMEX-2006, para ambiente 3 (húmedo con salinidad y gases derivados del azufre y otros), sistema 2 (Acabado Poliuretano acrílico alifático de dos componentes RA-28 Modificado). Debe cumplir con lo siguiente: a) Limpieza a metal blanco. b) Dos capas de primario epóxico poliamida de dos componentes (RP-6 modificado) de 100 – 150 micras (4 a 6

milésimas de pulgada) de espesor cada capa. c) Una capa de acabado poliuretano acrílico alifático de dos componentes (RA-28 modificado) de 75 - 100

micras (3 a 4 milésimas de pulgada) de espesor, color verde reseda RAL 6011.

8.4.1.3.2 Se puede utilizar el proceso de pintura siguiente: Prelavado, desengrase alcalino, enjuague agua, enjuague acondicionador, tratamiento de fosfato de zinc previo a la pintura, enjuague agua, sello orgánico, enjuague agua, secado en horno, pintura en polvo de poliéster aplicado electrostáticamente, polimerizado en horno. Las pruebas a la pintura son: Adherencia, Impacto, espesores, brillo, flexión, solvente, dureza, cámara salina. 8.4.1.3.3 El color del recubrimiento RA-28 modificado debe ser de pintura color verde reseda RAL 6011 como se establece en el numeral 8.2.7 de la NRF-009-PEMEX-2011. Para obtener el tono de pintura en parámetros definidos, se establecen las coordenadas y tolerancias siguientes:

a) Coordenadas

L*: 49.44; a*:-14.30; b*: 16.96

b) Tolerancias de las coordenadas:

L* (Superior)= 1.00; L* (Inferior)= -1.00

a* (Superior)= 0.50; a* (Inferior)= -1.20

b* (Superior)= 1.20; b* (Inferior)= -0.50

c) Brillo 60º: 60 ± 5 Unidades.

d) Acabado: Liso.

e) Geometría: 45/0.

f) Observador: 10º

Page 23: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 23 DE 41

g) Iluminante: D65.

h) Ecuación de color: CIE 1976 (L*, a*, b*), ASTM D2244-89.

8.4.1.3.4 Las partes internas del gabinete deben ser pintadas con el mismo tratamiento anticorrosivo y en color verde reseda RAL 6011, color blanco o gris claro. También podrán ser galvanizadas por inmersión en caliente o de acero inoxidable.

8.4.1.3.5 El galvanizado por inmersión en caliente (protección anticorrosiva) de las partes metálicas, debe cumplir con los requisitos establecidos en la NRF-281-PEMEX-2011 para ambiente interior categoría de corrosividad C4 (alta).

8.4.1.3.6 Para instalaciones cuando PEMEX así lo requiera solo para equipos a instalarse costa fuera y en exterior (Por ejemplo transformador instalado en exterior), para el galvanizado se aplica un acabado de poliuretano (sistema 2) para uso en exteriores, del sistema dúplex descrito en dicha NRF-281-PEMEX-2011.

8.4.1.3.7 La película de pintura debe ser uniforme en color y sin burbujas; lisa, sin escamas o ralladuras.

8.4.1.3.8 El acabado de pintura para inhibir la formación de corrosión en materiales de metal ferroso, debe probarse y evaluarse como se establece en los párrafos 6.2.9.1-7 de ANSI/IEEE C37.20.2-2005. Las pruebas de resistencia al rocío deben cumplir con ASTM D-1654 -2008 y B-117-2011, y se realizan en probeta para prototipo para proporcionar el cumplimiento de 1 500 horas como mínimo en cámara salina.

8.4.1.4 Todo el alambrado de baja tensión debe estar completamente aislado de los compartimientos de media tensión por barreras metálicas. Las tarjetas de control lógico, microprocesadores y sus fuentes de alimentación deben tener acceso seguro sin exposición a la parte de media tensión, y sin desconectar el VFD MT.

8.4.1.5 Las láminas del gabinete del VFD MT deben ser de acero extraplanas roladas en frío, el espesor de las láminas exteriores, entre secciones adyacentes verticales, cubiertas y puertas, no deben ser menores de 1,98 mm (calibre 14 USG). El calibre de lámina para la estructura del tablero no debe ser menor de 3,18 mm (calibre 11 USG). Las bases de las secciones verticales deben tener canales de acero que se unan a todo lo largo del tablero. Todas las puertas deben tener empaque para proporcionar protección contra el medio ambiente. La sección de embarque que contenga al transformador de aislamiento y su peso sea superior a 0.8 Ton debe tener instaladas ruedas para su transportación en el interior del cuarto de tableros eléctricos, las que deben ser desmontables para su instalación final.

8.4.1.6 Los gabinetes deben estar diseñados para evitar los efectos de calentamientos inductivos y armónicos. El gabinete debe diseñarse para resguardar cualquier equipo exterior de interferencia, completamente cubierto y protegido para eliminar cualquier interferencia de radiofrecuencia.

8.4.1.7 Las barras principales de energía deben ser de cobre de alta conductividad resistentes a la corrosión, estar soportadas por aisladores adecuados para el nivel de tensión, todas las conexiones en las barras deben ser plateadas, con capacidad para conducir la corriente nominal del VFD MT a densidad de corriente de 1.24 A/mm2 (800 A/pulgada²) y soportar los esfuerzos mecánicos causados por corrientes de corto circuito indicadas en Hoja de Especificaciones Anexo 12.1 de esta NRF, todas las conexiones se deben fijar con tornillos de acero inoxidable. Las barras deben estar aisladas con funda contráctil o rígida premoldeada.

8.4.1.8 El tipo de soporte o aislamiento de las barras principales y sus derivaciones, así como las distancias dieléctricas, deben ser diseñados con los valores de prueba dieléctrica indicados en la Tabla 1 de las secciones 5.2.1 y 5.2.3 de IEEE C37.20.2

8.4.1.9 El VFD MT debe tener dimensiones y un arreglo eficiente con espacios internos para mantenimiento y operación.

8.4.1.10 Deben suministrarse bloqueos mecánicos en las cerraduras de las puertas. Los bloqueos deben estar completamente coordinados para prevenir el acceso a todos los compartimientos de media tensión, incluyendo el transformador, filtros o cualquier “desconectador” que sea parte de la fuente, cuando la alimentación sea aplicada

Page 24: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 24 DE 41

al VFD MT. Los bloqueos deber ser mecánicos y eléctricos para proporcionar bloqueos positivos y seguros. No se aceptan solamente bloqueos eléctricos.

8.4.1.11 La barra de tierras principal del VFD MT debe consistir de barra de cobre colocada en la parte inferior del gabinete, con capacidad de corriente de al menos 400 A, con una densidad de corriente de 1.24 A/mm2 (800 A/pulgada²). Para conectar el tablero al sistema general de tierras de la Planta se debe suministrar conectores en cada extremo de las barras para cable de cobre calibre 4/0 mínimo. Todas las conexiones internas a tierra deben ser realizadas en fábrica. 8.4.1.12 El gabinete debe tener todos los accesorios para puesta a tierra de forma permanente, de todas sus partes metálicas, puertas y transformadores de control, entre otros.

8.4.1.13 La tornillería que se utilice en el armado de las diferentes partes del gabinete debe ser cadminizada y con rondanas de presión.

8.4.1.14 El VFD MT debe tener identificaciones con placas con forme a lo siguiente: Una identificación general del VFD MT, de acero inoxidable o aluminio anodizado. Cada sección debe tener identificación externa con placas de material fenólico o aluminio anodizado. Los componentes externos deben ser identificados con placas de material fenólico o aluminio anodizado. Los componentes internos deben ser identificados con placas de material fenólico. El gabinete deben tener identificación externa con placas de acero inoxidable para advertencia al personal calificado del peligro potencial del arco eléctrico, ubicado de forma claramente visible, como se establece en el artículo 110-16 de la NOM-001-SEDE-2012.

Las placas deben ser grabadas de manera indeleble en idioma español y/o con los nombres y claves especificados en los diagramas.

8.4.1.15 La llegada y salida de cables de energía, control y tensión de servicios auxiliares debe diseñarse por la parte inferior del gabinete a menos que se solicite otros requerimientos en la Hoja de Especificaciones, Anexo 12.1 de esta NRF, se debe tener suficiente espacio para las terminales de los cables de energía, en especial los de media tensión.

8.4.1.16 El equipo debe fabricarse bajo un programa de aseguramiento de calidad con certificación ISO 9001.

8.4.2 Alambrado.

8.4.2.1 Todo el alambrado del sistema debe estar localizado dentro del VFD MT, no se deben utilizar ductos o canalizaciones externas. El VFD MT debe entregarse completamente alambrado interiormente.

8.4.2.2 Todo el alambrado de control debe estar físicamente separado del alambrado de potencia.

8.4.2.3 Los cables de baja y media tensión deben estar físicamente aislados uno del otro.

8.4.2.4 Todos los conductores de cobre que se conectan a tablillas terminales de control deben rematar con zapatas aisladas tipo ojillo o conexión por desplazamiento de aislamiento. Para TC´s y TP´s solo se acepta zapatas tipo ojillo.

8.4.2.5 El alambrado debe estar soportado adecuadamente para evitar tensión en los conductores y en las terminales.

8.4.2.6 Todo el alambrado debe ir en tubería (conduit) o canaletas, los tramos de cable que queden fuera de las canalizaciones deben sujetarse con cinturones a intervalos que no excedan 15 cm.

8.4.2.7 Ningún cable debe sujetarse a las barras de potencia.

8.4.2.8 En las partes donde los cables pasen a través de bordes o huecos deben suministrarse protecciones o juntas adecuadas para evitar cortes o daños en el aislamiento del cable.

Page 25: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 25 DE 41

8.4.2.9 Todo el alambrado debe estar marcado con etiquetas permanentes en cada terminal, caja de conexión y dispositivo, y las etiquetas deben corresponder a los diagramas de alambrado y esquemáticos.

8.4.2.10 Todo el alambrado interno debe estar identificado y ser continuo de terminal a terminal sin empalmes, debe ser de cable de cobre con aislamiento retardante a la flama 600 Volts, 90°C mínimo.

8.4.2.11 El calibre de conductor interno mínimo es 5.26 mm² (10 AWG) para TC`S; 3,31 mm² (12 AWG) para fuerza; 2,082 mm² (14 AWG) para control y para señales se permite 0,8235mm² (18 AWG).

8.4.2.12 Todas las tablillas de control deben ser atornillables, deben tener como mínimo 20% de espacios disponibles. No debe de haber más de dos cables en una terminal.

8.4.2.13 El alambrado de fuerza y control debe marcarse e identificarse con marcadores imborrables.

8.4.2.14 La conexión de los circuitos de fuerza debe realizarse con zapatas de tipo “ponchable”.

8.4.3 Facilidades para mantenimiento

8.4.3.1 El VFD MT debe estar diseñado para tener acceso al gabinete por la parte frontal.

8.4.3.2 Todos los componentes de electrónica de potencia de las secciones del convertidor deben ser del tipo removible, para proporcionar la máxima seguridad durante el mantenimiento o reparación de sus componentes, y proporcionar fácil acceso para minimizar el tiempo de reparación.

8.4.3.3 Todos los componentes de baja tensión, control y alambrado deben de estar separados por barreras físicas de las fuentes de media tensión.

8.4.3.4 El VFD MT debe tener un tiempo medio para reparación (MTTR) de menos de 30 minutos, para el cambio de semiconductores de potencia, dañados e identificados. Después de haber cumplido con el protocolo de desenergización del equipo en media tensión.

8.5 Pruebas e Inspección.

8.5.1 Pruebas para los componentes del VFD MT.

8.5.1.1 Para el VFD MT se requiere la realización de pruebas por parte del fabricante de los componentes del VFD como se establece en la Tabla 4 de esta NRF (Tabla 10 del IEC 61800-4-2002), siguientes:

Componentes IEC Filtros de armónicas IEC 60146-1-3:1991 Transformador IEC 60146-1-3:1991 clausula 5, IEC 61378-1-

2012 Convertidor tabla 10 del IEC 61800-4:2002 Control y protección tabla 10 del IEC 61800-4:2002

TABLA 4

8.5.2 Pruebas de fábrica para el VFD MT ya integrado con sus componentes principales.

8.5.2.1 El proveedor o contratista debe entregar junto con el VFD MT los resultados de pruebas y certificados de cumplimiento de sus componentes principales, así como del equipo ya integrado de las pruebas prototipo, pruebas de rutina y pruebas especiales como lo establece en la Tabla 10 de la IEC 61800-4-2002.

Prueba Prueba

prototipo Prueba

de rutina Prueba especial

Aislamiento X X Carga ligera y operación X X Rango de corriente /salida X

Page 26: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 26 DE 41

Capacidad de sobrecorriente XCorriente compartida X División de tensión X Tensión y corriente de rizo interfase XDeterminación de pérdidas de potencia X Aumento de temperatura X Medición de regulación de tensión inherente.

X

Revisión de dispositivos auxiliares X X Revisión de propiedades del equipamiento de control

X X

Revisión de dispositivos de protección. X X Ruido audible X Factor de potencia X

TABLA 5 (Tabla 10 de la IEC 61800-4:2002.)

8.5.2.2 Pruebas prototipo deben ser de un VFD MT de igual diagrama general, con características similares técnicas, eléctricas y de potencia del motor.

8.5.2.3 Pruebas de rutina deben realizarse para cada uno de los VFD MT solicitados.

8.5.2.4 Las pruebas especiales deben realizarse para solo uno de los VFD MT iguales, solicitados en el paquete de compra.

8.5.2.5 La aprobación por parte de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios de las pruebas de fábrica no libera al fabricante de su responsabilidad del funcionamiento y cumplimiento de las especificaciones del equipo.

8.5.2.6 El proveedor o contratista debe confirmar a Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios el programa de fabricación de los equipos. Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios se reserva el derecho de asistir a las pruebas.

8.5.2.7 El proveedor o contratista debe suministrar el equipo y materiales requeridos para las pruebas tanto de fábrica como de campo.

8.5.2.8 Para la inspección de la calidad, el proveedor o contratista o debe cumplir con el nivel III de inspección establecido en la NRF-049-PEMEX-2009 o en su caso el Procedimiento Institucional PA-8007600-01.

8.5.2.9 El equipo solo se embarcará hasta que el personal designado por PEMEX entregue al proveedor el Informe de Conformidad en donde se cumple con los requisitos del Nivel III y las pruebas solicitadas.

8.5.3 Pruebas en sitio para el sistema VFD MT, con motor y su equipo accionado, conectado.

8.5.3.1 Se deben realizar en sitio las pruebas para todo el sistema completo VFD MT, motor y su equipo mecánico conectado efectuadas como se establece en la Tabla 11 del IEC 61800-4-2002, que a continuación se enlistan.

Prueba de carga ligera Prueba de característica de carga (prueba sobre la carga) Prueba de ciclo de carga (prueba de carga intermitente) Prueba de corriente admisible de plena carga contra velocidad Prueba de aumento de temperatura Eficiencia Contenido de distorsión de corriente lado de línea Factor de potencia

Page 27: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 27 DE 41

Revisión de dispositivos auxiliares Revisión de coordinación de dispositivos de protección. Revisión de propiedades bajo condiciones inusuales de servicio Aislamiento corriente de la flecha /rodamiento Ruido audible Pulsación de torque Vibración de motor Pruebas EMC Desempeño dinámico Prueba de limitación de corriente y corriente del circuito Prueba de velocidad del circuito Rearranque / reacelere automático

8.5.3.2 La salida del VFD MT no debe producir pares pulsantes inducidos eléctricamente, con un porcentaje mayor del 1 % a la salida de la flecha del sistema mecánico. Lo anterior debe confirmarse con análisis de torsión realizado en sitio como parte del alcance del fabricante.

8.6 Almacenamiento y transporte.

8.6.1 El equipo y componentes del mismo deben ser empacados y marcados como lo establece la NRF-296-PEMEX-2013, de modo que no sufran daños durante el transporte y almacenaje. El equipo o material que sufra daño antes de ser instalado y probado, por causas imputables a un mal empaque y/o marcado debe ser sustituido por uno nuevo sin cargo adicional para Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarie.

8.6.2 El empaque debe ser adecuado para intemperie, cualquier elemento que no esté diseñado para almacenamiento a la intemperie debe empacarse por separado, y debe marcarse “ALMACENAR EN INTERIOR”. Se debe tener en el exterior del empaque una lista del contenido de partes e instrucciones de almacenamiento, en bolsas impermeables o impresas en etiquetas impermeables. Toda la madera usada para empaque debe estar libre de insectos, no se acepta el uso de paja o aserrín en los empaques.

8.6.3 Todo el equipo debe ser empacado seco y libre de polvo y debe ser identificado fácilmente indicando con letra visible la siguiente información:

a) Número de requisición, pedido y partida.

b) Número de proyecto, planta, clave del equipo.

c) Nombre del fabricante/proveedor.

d) Fecha.

e) Peso en Kg.

f) Indicación de puntos de izaje.

g) País de origen.

8.7 Documentación que debe entregar el licitante, proveedor, fabricante o contratista.

8.7.1 Generalidades de la documentación a entregar del VFD MT

Page 28: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 28 DE 41

Según sea el caso, el licitante, proveedor o contratista debe entregar a PEMEX la documentación técnica que se describe en los numerales 8.7.2, 8.7.3, 8.7.4 de esta NRF

8.7.1.1 Los dibujos deben realizarse utilizando el sistema de unidades y medida de la NOM-008-SCFI-2002. Cuando se trate de partes elaboradas usando el sistema inglés, las equivalencias se deben mostrar entre paréntesis después de cada dimensión métrica.

8.7.1.2 La información debe elaborarse con software compatible o exportable, de diseño asistido por computadora (CAD) y office para Windows, con la siguiente información en idioma español o inglés.

8.7.1.3 Toda la información técnica que se proporcione, debe ser en idioma español o inglés como lo establece la Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas, la Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público y la Ley de Petróleos Mexicanos.

8.7.2 Documentación que debe entregar el licitante con su propuesta técnica.

8.7.2.1 Presentar de manera legible, ordenada y foliada, la descripción detallada del alcance de su propuesta técnica del VFD MT, que debe ser como se establece en los requisitos de esta NRF, de su Hoja de Especificaciones (Anexo 12.1) llenada por PEMEX, y de requisitos particulares del Proyecto.

8.7.2.2 Entregar el Cuestionario Técnico del Anexo 12.2 de esta NRF completamente lleno, con los datos e información técnica solicitada.

8.7.2.3 Entregar un documento con la descripción de la operación del VFD MT.

8.7.2.4 Entregar los dibujos e información siguientes:

Diagramas Unifilares eléctricos. Dimensiones, arreglos físicos, montaje, vistas. Señalización y alarmas. Requerimientos de aire, líquido y energía eléctrica auxiliar. Declaración del Cumplimiento con lo requerido por PEMEX. Catálogos originales del fabricante.

8.7.2.5 El licitante, debe cotizar una lista de las partes de repuesto recomendadas por el fabricante para 4 años de operación, un juego de accesorios y herramientas para la instalación y mantenimiento del VFD MT y presentar una carta bajo protesta de decir verdad en donde garantice que a partir de la adquisición del equipo, la existencia de partes de repuesto en el mercado por un período de 10 años.

Las partes de repuesto mínimas que PEMEX solicita son las siguientes:

Fusibles de fuerza y control. Dispositivos electrónicos de potencia (IGBT, IGCT, etc.) utilizados en el VFD MT. Lámparas indicadoras.

8.7.2.6 Para los equipos de medición entregar la información que se establece en el numeral 8.4.2 de la NRF-111-PEMEX-2012.

8.7.3 Documentación que debe entregar el proveedor, fabricante o contratista después de asignado el contrato.

8.7.3.1 Tres (3) copias en papel y tres (3) en archivo electrónico (CD o DVD), que deben contener los dibujos diagramas e información para aprobación, los instructivos para el montaje, operación y mantenimiento, siguientes:

a) Diagramas unifilares eléctricos de los circuitos principales y auxiliares, incluyendo la entrada de alimentación, contactor con fusibles y cuchillas seccionadoras, interruptor o “desconectador”, transformador o reactor, VFD MT, sistema de tierras, fuentes auxiliares, mostrando todos los TC's, TP´s, relevadores, medidores, etc. para el control, protección y operación del sistema con los datos eléctricos (por ejemplo tensión. corriente,

Page 29: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 29 DE 41

rangos de tiempo. impedancias, tolerancias. etc).

b) Diagramas de control, señalización y alarmas mostrando los sistemas de control y protección básica especificando las funciones de protección, control, disparo, señalización y alarmas en los diferentes puntos, las señales de referencia y comandos y las fuentes auxiliares (por ejemplo aire y fuentes eléctricas auxiliares).

c) Dimensiones del equipo, arreglos físicos, vistas, pesos y secciones de embarque, montaje, incluyendo la localización de los ganchos y fijaciones, lista de equipos y materiales.

d) Espacios para instalación, operación y mantenimiento. e) Detalles de las conexiones de los cables de fuerza y control. f) Conexión de sistemas de tierras. g) Manuales e instructivos de montaje del VFD MT. h) Manuales e instructivos de operación y mantenimiento de los componentes y del VFD completo. i) Informes de pruebas prototipo, pruebas de rutina y pruebas especiales. j) Memorias de cálculo. k) Lista de Partes de Repuesto. l) Certificados de los componentes y del VFD completo. m) Cumplimiento con los requerimientos de esta NRF, las características técnicas de la Hoja de especificaciones y del cuestionario técnico de la etapa anterior de licitación. n) Documento que demuestre un tiempo medio para reparación (MTTR) de menos de 30 minutos, para el cambio de semiconductores de potencia dañados e identificados.

8.7.3.2 Los planos y dibujos aprobados deben tener indicado el número de revisión, los dibujos finales certificados deben ser sellados y firmados por el fabricante.

8.7.3.3 El licitante debe indicar el cumplimiento del fabricante de la garantía de operación del VFD MT y sus partes componentes por el período en tiempo solicitado en bases de licitación.

8.7.4 Documentación final que debe entregar el proveedor, fabricante o contratista a la entrega del equipo.

8.7.4.1 El fabricante debe proporcionar (5) copias en papel y (3) en archivo electrónico disco (CD), de cada plano, dibujo e información final de construcción de todos sus equipos. Se debe de entregar como mínimo los documentos aprobados relacionados en numeral 8.7.3.1 de esta NRF y lo siguiente:

Datos e Instrucciones para la Puesta en Servicio. Soporte de Mantenimiento y Reparación por parte del fabricante durante y después de la garantía.

8.7.4.2 En la entrega-recepción del VFD MT en sitio, el fabricante, proveedor o contratista, debe entregar el dictamen o informes o certificados en cumplimiento de la LFMN de todas las pruebas indicadas en el numeral 8.5 de esta NRF y las que se soliciten en la Hoja de Especificaciones del Anexo 12.1 de esta NRF, en idioma español o inglés.

8.7.4.3 Los documentos deben tener indicado el número de revisión, los planos finales certificados deben ser sellados y firmados por el fabricante.

El proveedor o contratista debe entregar la garantía del VFD MT y de sus componentes, por un periodo de tiempo solicitado en bases de licitación o a falta de este por un tiempo de 12 meses a partir de la puesta en servicio o dieciocho (18) meses a partir de la fecha de entrega a PEMEX.

8.7.4.4 El fabricante, proveedor o contratista debe entregar la garantía de la existencia de partes de repuesto en el mercado por un periodo mínimo de 10 años.

8.7.4.5 Todas las partes de repuesto suministradas con el equipo deben estar identificadas y coincidir con los diagramas. Además indicar el nombre del fabricante y el número de parte.

Page 30: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 30 DE 41

8.7.4.6 Para los equipos de medición entregar la información que se establece en el 8.4.3 de la NRF-111-PEMEX-2012. 8.7.4.6 El proveedor o contratista debe entregar el software y hardware para configuración del controlador o PLC, instrumentos de medición y protección.

8.8 Entrega del VFD MT.

8.8.1 El VFD MT debe entregarse en sitio con las secciones de embarque y alambrado según lo especificado

8.8.2 Debe suministrarse todo el equipo y material necesario para interconectar las secciones y cualquier elemento del sistema si se embarca por separado.

8.8.3 El equipo debe tener accesorios que lo soporten para manejo con grúa o montacargas.

9 RESPONSABILIDADES.

9.1 Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios.

Vigilar el cumplimiento de esta norma de referencia para la adquisición de VFD MT en Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios.

9.2 Proveedor, contratista o licitante.

9.2.1 Cumplir con todos los requisitos especificados en esta NRF y su Anexo 12.1 y bases de licitación.

9.2.2 Entregar los informes de pruebas en fábrica (FAT) y pruebas en sitio (SAT). Asimismo, los certificados que entreguen deben cumplir con la Ley Federal sobre Metrología y Normalización.

10 CONCORDANCIA CON OTRAS NORMAS.

Esta norma de referencia coincide parcialmente con la norma IEC 61800-4 Ed. 1-2002.

11 BIBLIOGRAFÍA.

11.1 ANSI/IEEE C37.20.2-2005 IEEE Standard for metal-clad switchgear. (Estándar IEEE para tablero blindado).

11.2 ANSI/IEEE C57.12.01-2005 Requirements for dry-type distribution and power transformers, including those with solid-cast and/or resin encapsulated windings. (Requerimientos para transformadores de distribución y potencia tipo seco incluyendo aquellos con moldeado sólido y/o devanados encapsulados en resina).

11.3 ASTM D1654–2008 Standard test method for evaluation of painted or coated specimens subjected to corrosive environments (Método estándar de prueba para la evaluación de especímenes recubiertos o pintados sujetos a ambientes corrosivos).

11.4 ASTM B117–2011 Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus (Prueba de condiciones requeridas para mantener una aspersión con sal).

Page 31: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 31 DE 41

11.5 lEEE 519-2004 Recommend Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems. (Prácticas recomendadas y requerimientos para control de armónicas en sistemas eléctricos de potencia).

11.6 IEEE STD 1566 – 2005 Standard for Performance of Adjustable Speed AC Drives Rated 375 kW and Larger. (Estándar IEEE para desempeño de manejadores de corriente alterna de velocidad variable de 375 kW y mayores). 11.7 IEEE Std C37.96-2012 Guide for AC Motor Protection. (Guía para protección de motores de Corriente Alterna). 11.8 IEC 61800-5-1-2003 Adjustable Speed Electrical Power Drive Systems Part 5-1: Safety Requirements-Electrical Thermal and Energy (Sistemas Manejadores de Potencia Eléctrica de Velocidad Variable Parte 5-1: Requerimientos de Seguridad –Térmico Eléctrica y Energía).

11.9 IEC TS-60034-25 Guidance for the Design and Performance of A.C Motors Specifically Designed for Converters Supply

11.10 IEC TS-60034-17-2006 Cage Induction Motors when Fed form Converters – Application Guide. (Motores De Inducción Jaula de Ardilla Alimentados de Convertidores – Guía de Aplicación).

11.11 NEMA MG 1-2011 Motors and Generators Part 31—Definite-Purpose Inverter-Fed Polyphase Motors. (Motores y Generadores Parte 31 – Motores polifásicos alimentados de inversores de propósito definido).

11.12 Procedimiento PEMEX PA-800-70600-01-2009 Procedimiento Institucional para la inspección de bienes muebles y supervisión de arrendamientos o servicios en Petróleos Mexicanos, Organismos Subsidiarios y en su caso, empresas filiales.

Page 32: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 32 DE 41

12 ANEXOS.

12.1 Hoja de especificaciones para VFD MT.

12.2 Cuestionario Técnico para VFD MT.

12.3 Esquema básico de tecnología de rectificación de frente activo o “Active Front End.

12.4 Esquema básico de tecnología de rectificación de 18 pulsos (mínimo) con transformador de aislamiento de bobinados múltiples en el secundario.

Page 33: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 33 DE 41

ANEXO 12.1 Hoja de Especificaciones para Variadores de Frecuencia en Media Tensión (VFD MT).

HOJA DE ESPECIFICACIONES DE VARIADOR DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN. HOJA 1 DE 3

Clave del equipo.

Nombre del Equipo. No.

Unidades Clave de Subestación.

No. Proyecto / P.P. No. Rev. Fecha Elaboró Revisó Aprobó Descripción del Proyecto:

Planta: Localización:

El variador de frecuencia en media tensión (VFD MT) debe cumplir con todos los requerimientos de esta NRF

Los datos pre-llenados de esta Hoja de Especificaciones son requisitos a cumplir.

Descripción Datos técnicos requeridos Condiciones ambientales

1. Temperatura ambiente (Máxima /Mínima): ______°C / ______°C 2. Humedad relativa (Máxima): ______% 3. Altitud de operación: ______ m.s.n.m. 4. Tipo de ambiente: Húmedo, salino, altamente corrosivo Sistema Eléctrico.

5. Tensión ± 10%: ( ) 4.16 kV ( ) 13.8 kV

6. Corriente (Potencia) de corto circuito:

( ) 35 kA (250 MVA): ( ) 49 kA (350 MVA):

( ) 31,5 kA (750 MVA): ( )40 kA (1 000 MVA):

7. Frecuencia ± 5%: 60 HZ Características de la carga.

8.

Tipo de carga: Ventilador: ( )Bomba: ( )Otro _____________( )

( ) Par variable.

( ) Par constante.

VFD MT

9. Tipo de tecnología, (numeral 8.1.2, 8.1.3,y 8.1.4, de de esta NRF ): ( ) AFE ( ) 18 pulsos mínimo

10. Para tecnología de 18 pulsos, la ubicación del transformador se requiere. (numeral 8.1.4 y 8.2.17.2.1.1 de de esta NRF ):

( ) Integrado en el Paquete VFD MT, con transformador tipo seco (Requisito para motores hasta 3 000hp y opcional para mayores a 3 000 hp).

( ) Separado del Paquete VFD MT ubicado

en exterior.

11. Para tecnología de 18 pulsos, si el transformador se requiere separado del paquete VFD MT el tipo de aislamiento del transformador se requiere (numeral 8.1.4.4 y 8.2.17.2.1.1 de esta NRF ):

( ) Tipo seco en gabinete para exterior. ( ) En líquido aislante

( ) Aceite mineral. ( ) Alto punto de ignición. ( ) Otro, Indicar ____________

12. Tipo de Enfriamiento del VFD MT (Tabla 1 y Tabla 2 de de esta NRF ): ( ) Aire ( ) Líquido 13. Nivel de Armónicas de tensión en el Punto de entrada del VFD MT (Máximo): 3% 14. Nivel de Armónicas de corriente en el Punto de entrada del VFD MT (Máximo): 5%

15.

Tensión para servicios Auxiliares: (Tabla 3 de de esta NRF). Control:

Relevadores de protección:Resistencias calefactoras:

Ventilación:

120 V c.a. ±10%, 60 Hz, 1F. 120V c.c 220 V c.a. ±10%, 60 Hz, 3F ( ) 220 ; ( ) 480 V c.a. ±10%, 60 Hz, 3F

Page 34: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 34 DE 41

HOJA DE ESPECIFICACIONES DE VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN. HOJA 2 DE 3 Clave del equipo.

Nombre del Equipo. No.

Unidades Clave de Subestación.

Descripción Datos técnicos requeridos

16. Protección principal de entrada, (numeral 8.2.17.1.1 de de esta NRF ): ( ) Interruptor ( ) Contacto con fusibles y Cuchillas secciona-doras.

17.

Tipo de control como va a operar PEMEX ( numeral 8.2.17.5.2 y Tabla 3 de de esta NRF ): Vectorial sin tacómetro (± 0.1 % de precisión: Vectorial con tacómetro (± 0.02 % de precisión:

( ) Vectorial sin tacómetro. ( ) Vectorial con tacómetro

18. Eficiencia mínima

Para VFD Tecnología AFE. ( ) 96 % al 100 % de la potencia del motor.

Para VFD Tecnología 18 pulsos ( ) 96 % al 100 % de la potencia del motor

Factor de Potencia:

Para VFD Tecnología AFE. ( ) 1 entre 30 y 100 % de potencia del motorPara VFD Tecnología 18 pulsos. ( ) 0.95 entre 30 y 100 % de potencia del motor

Nivel de Ruido máximo a 1 metro:

Para VFD Tecnología AFE. ( ) 85 dB(A), cualquier velocidad y carga. Para VFD Tecnología 18 pulsos. ( ) 85 dB(A) cualquier velocidad y carga

Capacidad de sobrecarga (Tabla 3 de de esta NRF): Para cargas par variable:

Para cargas par constante:

110 % durante 1 minuto cada 10 min. 150 % durante 1 minuto cada 10 min.

Par pulsante máximo inducido eléctricamente a la salida del VFD (torsión en la flecha del sistema mecánico).

1%

Protección medición y alarmas Como se establece en el numeral 8.2.12.6 de de esta NRF ):

Entradas y salida digitales y analógicas disponibles:. Como se establece en el numeral 8.2.12.6.11.2 de de esta NRF ):

Entradas y salida digitales y analógicas adicionales Indicar Gabinete. (numeral 8.4.1 de de esta NRF ): 19. Color: Verde reseda RAL 6011.

20. Tipo de tratamiento y acabado para el gabinete del banco de capacitores: Como se establece en el numeral 8.4.1.3 de l de esta NRF .

21. Filtros de aire. (numeral 8.4.1.2 de de esta NRF) Lavables y reemplazables

Características del motor. (numeral 8.1.1 de de esta NRF ):

22. Tipo de motor: ( ) Inducción jaula de ardilla. ( ) Inducción rotor devanado. ( ) Síncrono.

23. Potencia: ________ hp 24. Tensión: ( ) 4.0 kV ( ) 13.2 kV 25. Velocidad nominal: ______ rpm 26. Corriente nominal: ______ A 27. Distancia del VFD al motor: ______ m

28. Tipo de RTD: ( ) Platino 100

Ohms. ( ) Otro _________(Indicar)

29. Cantidad de RTD en devanados: (numeral 8.2.17.6.8 de de esta NRF ): _______ 30. Cantidad de RTD en rodamientos: (numeral 8.2.17.6.8 de de esta NRF ): _______ 31. Resistencias Calefactoras: 220 ó 120 V c.a. ±10%, 60 Hz.Volts _____________ 32. Factor de servicio (F.S): _______ 33. Motor: ( ) Nuevo. ( ) Existente.

34. Si el motor es existente así como su instalación, que tipo de cableado (tipo y nivel de aislamiento) y canalización (metálica o no metálica) se tiene

_______________

Page 35: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 35 DE 41

HOJA DE ESPECIFICACIONES DE VARIADOR DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN. HOJA 3 DE 3

Clave del equipo.

Nombre del Equipo. No.

Unidades Clave de Subestación.

Descripción Datos técnicos requeridos Protocolo de comunicación. (numeral 8.2.17.7.2 de de esta NRF ):

35 Protocolo de comunicación ( ) Modbus ; ( ) DeviceNet ; ( ) Profibus; ( ) Profinet. ( ) Ethernet TCP/IP (TCP, UDP, IP)

36 Convertidor de protocolos Conectado y habilitado para comunicarse

con IEC 61850 37 Requisitos de IEC 61850 y Dispositivos electrónicos inteligentes (IDE): SI ( ) NO ( )

38 Puertos de comunicación ( ) RS485 para Modbus u otro. ( ) RJ45 para Ethernet TCP/IP. ( ) Fibra óptica para Ethernet TCP/IP.

Otros

39 Pruebas e inspección. Como se establece en el numeral 8.5 de

de esta NRF

40 Almacenamiento y transporte. Como se establece en el numeral 8.6 de

de esta NRF

41 Documentación que debe entregar el licitante, proveedor, fabricante o contratista Como se establece en el numeral 8.7 de

de esta NRF

42 Entrega. Como se establece en el numeral 8.8 de

de esta NRF .

43 Certificados. Como se establece en los numerales

8.5.1.1, 8.5.2.1, 8.5.3.1, 8.7.3.1, 8.7.3, 8.7.4 y 9.2.2 de de esta NRF .

Requerimientos específicos del Proyecto en particular (No contrarios a lo establecido en esta NRF

Page 36: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 36 DE 41

ANEXO 12.2 Cuestionario Técnico para Variadores de Frecuencia en Media Tensión (VFD MT).

CUESTIONARIO TÉCNICO: Hoja 1 de 5

DESCRIPCIÓN REQUERIDO COTIZADO NOTAS

ACLARATORIAS O DESVIACIONES

Datos del Proyecto: -No. Proyecto / P.P.: -Descripción del Proyecto: -Planta: -Localización:

Indicar. Indicar. Indicar. Indicar.

Datos Generales del VFD MT: -Clave del Equipo: -Nombre del equipo: -No. de Unidades: -Clave de Subestación:

Indicar. Indicar. Indicar. Indicar.

Condiciones ambientales: -Temp. ambiente °C (Máxima /Mínima): -Humedad relativa % (Máxima): -Altitud de operación m.s.n.m.: -Tipo de ambiente:

Indicar. Indicar. Indicar. Húmedo, salino, altamente corrosivo.

Sistema Eléctrico: Tensión ± 10%: Corriente (Potencia) de corto circuito: Frecuencia ± 5%:

4.16 kV ó 13.8 kV.

Para 4.16 kV: 35 kA (250 MVA) ó 49 kA (350 MVA).

Para 13.8 kV: 31,5 kA (750 MVA) ó 40 kA (1 000 MVA):

60 HZ

Características de la carga. Para cargas de par variable como: Ventiladores, bombas centrífugas, etc Para cargas de par constante como: Mezcladoras, compresores reciprocantes, bombas de desplazamiento positivo, bandas transportadoras

VFD MT Tipo de tecnología: AFE ó 18 pulsos mínimo

Para tecnología de 18 pulsos, la ubicación del transformador es:

Integrado en el Paquete VFD MT, con transformador tipo seco, o

Separado del Paquete VFD MT ubicado en exterior.

Para tecnología de 18 pulsos, si el transformador se requiere separado del paquete VFD MT el tipo de aislamiento se requiere

Tipo seco en gabinete para exterior, o En líquido aislante

De aceite minera, o Alto punto de ignición, u Otro.

Tipo de Enfriamiento: Aire o Líquido, describir Nivel de Armónicas de tensión en el Punto de entrada del VFD MT (Máximo):

3%

Nivel de Armónicas de corriente en el Punto de entrada del VFD MT (Máximo):

5%

Tensión para servicios Auxiliares: Control:

Relevadores de protección: Resistencias calefactoras:

Ventilación:

120 V c.a. ±10%, 60 Hz, 1F. 120V c.c 220 V c.a. ±10%, 60 Hz, 3F 220 ó 480 V c.a. ±10%, 60 Hz, 3F

Protección principal de entrada: Contactor con fusibles y cuchillas seccionadoras o Interruptor.

Page 37: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 37 DE 41

CUESTIONARIO TÉCNICO: Hoja 2 de 5

DESCRIPCIÓN REQUERIDO COTIZADO NOTAS

ACLARATORIAS O DESVIACIONES

Par pulsante máximo inducido eléctricamente a la salida del VFD (torsión en la flecha del sistema mecánico).

1%

Tipo de control: Vectorial sin tacómetro:

Vectorial con tacómetro:

Máximo ± 0.1 % de precisión. Máximo ± 0.02 % de precisión.

Eficiencia mínima

Para VFD Tecnología AFE. 96 % a 100 % de la potencia del motor.

Para VFD Tecnología 18 pulsos 96 % a 100 % de la potencia del motor.

Factor de Potencia:

Para VFD Tecnología AFE. 1.0 entre el 30 y el 100 % de potencia del motor.

Para VFD Tecnología 18 pulsos. Mínimo de 0.95 entre el 30 y el 100 % de la potencia del motor

Nivel de Ruido máximo a 914 mm:

Para VFD Tecnología AFE. 85 dB(A), cualquier velocidad y carga.

Para VFD Tecnología 18 pulsos. 85 dB(A) cualquier velocidad y carga

Capacidad de sobrecarga Para cargas par variable:

Para cargas par constante:

110 % durante 1 minuto cada 10 min. 150 % durante 1 minuto cada 10 min.

Protección medición y alarmas Como se establece en el numeral 8.2.17.6 de de esta NRF. Describir

Entradas y salida digitales y analógicas disponibles

Como se establece en el numeral 8.2.17.6.11.2 de de esta NRF, Adicionales Describir

Gabinete. Color:

Tipo de tratamiento y acabado para el gabinete del banco de capacitores:

Filtros de aire.

recubrimiento RA-28 modificado Verde reseda RAL 6011, Como se establece en el numeral 8.4.1.3 de esta NRF Lavables y reemplazables

Características del motor

Tipo de motor: Inducción jaula de ardilla, Inducción rotor devanado o Síncrono.

Potencia: ________ hp Tensión: 4.0 kV ó 13.2 kV Velocidad nominal: ______ rpm Corriente nominal: ______ A Distancia del VFD al motor: ______ m Tipo de RTD: Platino 100 Ohms u Otro Cantidad de RTD en devanados: _______ Cantidad de RTD en rodamientos: _______ Resistencias Calefactoras: Watts / Volts _______ / _______ Factor de servicio (F.S): _______ Motor: Nuevo o Existente

Protocolo de comunicación Modbus, DeviceNet, Profibus, Profinet, Ethernet TCP/IP (TCP, UDP, IP)

Convertidor de protocolos Conectado y habilitado para comunicarse con IEC 61850),

Puertos de comunicación RS485 para Modbus u otro. RJ45 para Ethernet TCP/IP. Fibra óptica para Ethernet TCP/IP.

Page 38: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 38 DE 41

CUESTIONARIO TÉCNICO: Hoja 3 de 5

DESCRIPCIÓN REQUERIDO COTIZADO NOTAS

ACLARATORIAS O DESVIACIONES

Otros

Pruebas e inspección. Como se establece en el numeral 8.5 de de esta NRF

Almacenamiento y transporte. Como se establece en el numeral 8.6 de de esta NRF

Documentación que debe entregar el licitante, proveedor, fabricante o contratista

Como se establece en el numeral 8.7 de esta NRF

Entrega. Como se establece en el numeral 8.8 de de esta NRF

Certificados:. Como se establece en los numerales 8.5.1.1, 8.5.2.1, 8.5.3.1, 8.7.3.1, 8.7.3, 8.7.4 y 9.2.2 de esta NRF

Descripción de la operación del VFD MT Describir

Equipo completamente integrado Ensamble continuo de frente muerto, de secciones verticales.

Limitación Inherente de Corriente del VFD.

Ajustes de velocidad y par con limitación de corriente.

Operación: Local y remota. Suministro de todos los elementos, accesorios y dispositivos no descritos pero necesarios para la correcta operación del VFD.

Indicar.

Compatibilidad electromagnética (EMC), cumplir con numeral 8.2.7 de esta NRF

Indicar.

Requerimientos de Conexión a tierra del VFD.

Indicar.

Operación continua de 30 al 100% de velocidad y operación a 1/10 de velocidad para verificación del equipo.

Indicar

Compatibilidad con el motor: -Aislamiento de Motores. -Factor de servicio de Motores. Forma de onda Salida de pares pulsantes

Según la clase de tensión. 1.0 Senoidal a cualquier velocidad. 2% máximo.

Señales de disparo internas y comunicaciones de control con componentes de potencia.

Con cable de fibra óptica.

Capacidad de funcionamiento con falla de elemento electrónico de potencia.

Indicar.

Funcionamiento con interrupción de energía

5 Ciclos o más.

Selector de re-arranque automático. Indicar Caída momentánea de tensión 20% Capacidad de “tomar carga rodando”. Indicar. Detección de falla a tierra. Indicar Acceso al gabinete. Parte frontal. Componentes removibles. Componentes de electrónica de potencia Aislamiento de tensión Baja tensión control y alambrado separado de media

tensión.

Diagnósticos remotos. Indicar Identificación de cableado Identificación permanente para cableado,

identificación de componentes,

Tiempo medio para reparación componentes de potencia.

30 minutos tiempo medio.

Page 39: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 39 DE 41

CUESTIONARIO TÉCNICO: Hoja 4 de 5

DESCRIPCIÓN REQUERIDO COTIZADO

NOTAS ACLARATORIAS

O DESVIACIONES

Gabinete Características del Gabinete Tipo 1, enfriado por aire, puertas con empaques,

filtros lavables. (IP-32 o mejor).

Acceso a tarjetas de control. Sin exposición a la parte de media tensión. Diseño del gabinete Que evite calentamientos inductivos y armónicos,

protegido contra interferencias de radio frecuencia.

Calibre lámina de estructura y puertas Indicar Barras de energía. De cobre, soportada con aisladores, densidad

corriente 1.24 A/mm².

Cableado Interno del VFD -separado el control y la potencia. -Separado baja y media tensión. -Conectores de control tipo ojo.

Características del cableado y calibres mínimos para TC´s, fuerza, control y señales.

Indicar

Dimensiones, peso y mínimos espacios para operación y mantenimiento.

Indicar

Bloqueos en puertas. Indicar Conexión a tierra Barra de tierras (dar características) con 2

conectores para cable 4/0 AWG.

Identificación en idioma español: Externa / Interna.

Placa metálica / Placa plástica

Señal de advertencia contra arco eléctrico.

Indicar

Entrada y salida de cable de energía Por parte inferior, espacio suficiente Componentes principales Contactor con fusibles y cuchillas seccionadoras o interruptor de protección a la entrada

Describir.

Transformador de Aislamiento tipo seco y con factor K de 2 como mínimo

Describir.

Reactor de línea Describir. Filtros de Armónicas: De entrada. De salida.

Describir.

Convertidor/puente de c.c./inversor de corriente

Describir.

Unidad de corrección de Factor de Potencia

Describir.

Sistema de enfriamiento por aire o líquido Describir. Protección, medición y alarmas. Como se establece en el numeral 8.2.17.6 de esta

NRF

Pantalla digital Como se establece en el numeral 8.2.17.6.6 de esta NRF

Medición digital y Monitoreo de la Calidad de la Energía

Como se establece en el numeral 8.2.17.6.7 de esta NRF

Monitor de RTD’s del Motor Como se establece en el numeral 8.2.17.6.8 de esta NRF

Diagnóstico y Registros de Fallas Como se establece en el numeral 8.2.17.6.9 de esta NRF

Programación y comunicaciones: Interfaz Human – Máquina. Como se establece en el numeral 8.2.17.7.1 de esta

NRF

Protocolo de comunicación- Como se establece en el numeral 8.2.17.7.2 de esta NRF

Requerimientos específicos del Proyecto en particular:

Page 40: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 40 DE 41

ANEXO 12.3 Esquema básico de tecnología de rectificación de frente activo o “Active Front End”.

La presentación de este esquema es con finalidad de ilustrar el VFD MT con tecnología de rectificación de frente activo o “Active Front End” en forma de diagrama de bloques y no para definición precisa de sus componentes, los que se definen como se establece en los requerimientos de esta NRF.

Page 41: 15 Proy-nrf-320 -Pemex-2013_28nov2013 Apbdo Cnpmos a c.p

Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

VARIADORES DE FRECUENCIA EN MEDIA TENSIÓN

PROY-NRF-320-PEMEX-2013

Rev.: 0

PÁGINA 41 DE 41

ANEXO 12.4 Esquema básico de tecnología de rectificación de 18 pulsos (mínimo) con transformador de aislamiento de bobinados múltiples en el secundario.

La presentación de este esquema es con finalidad de ilustrar el VFD MT con tecnología de rectificación de 18 pulsos mínimo en forma de diagrama de bloques, y no para definición precisa de sus componentes, los que se definen como se establece en los requerimientos de esta NRF.