ABB Switzerland Ltd., Jessica Ponce de Leon, June … · Tecnología GIS integrada Subestaciones...
Transcript of ABB Switzerland Ltd., Jessica Ponce de Leon, June … · Tecnología GIS integrada Subestaciones...
Tecnología GIS integrada Subestaciones modulares en recintos prefabricados
ABB Switzerland Ltd., Jessica Ponce de Leon, June 2013
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 2
Subestaciones GIS integradas Mas de 45 años de avance tecnológico
ABB es el líder global en tecnología GIS de alta tensión, con una base instalada de mas de 20.000 celdas en todo el mundo. En 2009, ABB puso en servicio una GIS diseñada para operar mas de un millón de voltios (1.100 kV).
En los años 60 del siglo pasado, fuimos pioneros de GIS de alta tensión, y con la GIS integrada continuamos impulsando la tecnología, introduciendo soluciones modernas. Nuestra gama de productos incluye el espectro completo de tecnología GIS, cubriendo los rangos de tensión de 72.5 kV a 1.200 kV.
D
eliv
ered
bay
s
First Research First 500 kV GIS Claireville (CA)
First 170 kV GIS Sempersteig (CH)
Largest 500 kV GIS
Itaipu (BR)
First 500 kV GIS in China, Jiangmen
First 800 kV GIS Alpha (ZA)
19
56
First 1100 kV GIS Jingmen (CN)
Largest 420 kV GIS HHR (SA)
500 kV GIS Three Gorges (CN)
Largest Urban SS Ochakovo (RU)
20‘000
16‘000
12‘000
8‘000
24‘000
Subestaciones GIS integradas Mas de 45 años de avance tecnológico
Subestaciones GIS integradas Portafolio
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 4
ELK-3 6300A
ELK-14 4000A
ELK-04 4000A
kA
kV 72.5 145 170 245 300 362 1100 765 550 420
40
50
63
80
765
ELK-4 5000A
kV1100
45000A
ELK-5 5000A
252
ELK 44 ELKELK 5
ELK 3ELK 14
55000A
5
ELK-14 compacta
3150A
ELK-3 compacta
5000A
ENK 2500A
ELK-04
/ 145 3150A
6300A4000A
72.572.5
40
50
63 ELK-044000A
170170 245245 300300 362362 420420252252
ELK 04
245 252
ELKELK-14 14 compacta
3150A
362 420
ELKELK-33compacta
5000A
72.5
ENKENK2500A
145
ELKELK-04
/ 145/ 1453150A3150A1453150A1451453150A145
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 5
Creciente demanda de energía eléctrica en zonas urbanas y en industrias de minería, petróleo y gas.
Necesidad que el suministro de energía eléctrica sea flexible, confiable y este disponible en corto tiempo.
Crecimiento de la urbanización.
Reemplazo de viejas subestaciones existentes AIS, terreno valioso, disponible para otro uso.
Manejo simple y fácil – muchas compañías eléctricas hoy en día están reduciendo personal de operación y mantenimiento.
Las SGI pueden ser fácilmente embarcadas y transportadas a las cercanías del sitio de explotación de petróleo/gas/mina.
Una solución pre-diseñada y normalizada garantiza una alta calidad y confiabilidad.
La reducción importante del tiempo de instalación en comparación a las subestaciones convencionales se logra realizando todas las actividades de diseño, ensamble, pruebas y control de calidad en la fábrica GIS.
Subestaciones GIS integradas Aplicaciones
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 6
Permite la instalación o extensión de subestaciones en plazos muy cortos.
Podemos suministrar una SGI en un plazo de cinco meses después de la confirmación del pedido.
Tiempo de instalación – dos a tres semanas
Bajos costos de ejecución Suministro completo de una mano. Mínimo trabajo en sitio Re-uso de diseños existentes – poca necesidad de
entrenamiento de personal y de manejo de repuestos.
Aplicaciones para poco espacio. Requiere solo 10% a 20% de superficie de una
solución AIS. Sitios de instalación exigentes
Condiciones medioambientales extremas, para temperaturas -30°C y por encima de 40°C
Instalaciones “offshore” – en plataformas de petróleo y gas o parques eólicos
Requerimientos de movilidad o modularidad
Transportable entre sitios; montaje sobre un camión
No se requiere sótano para cables.
Paredes removibles
Subestaciones GIS integradas Energía eléctrica disponible a toda hora en todo lugar
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 7
Suministro rápido
Sistema flexible por módulos
configurables
Instalación y puesta en servicio
fácil y rápida (AT probada en fábrica)
. .
. .
. .
Subestación pequeña y compacta
Pocos interfaces de ingeniería
Celdas de entrada-salida
Configuraciones en H
Varias celdas (>5)
Recinto completo o Recintos modulares prefabricados
- Estructuras de acero - Componentes auxiliares
- Control - Protección - Comunicación - micro SCADA
GIS equipos primarios y secundarios
Subestaciones GIS integradas Una solución completa
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 9
Subestaciones GIS integradas Configuraciones, recintos y cimentaciones
Arreglo en Anillo Este arreglo permite incluso en caso de
mantenimiento de un CB una operación sin interrupción de todas las celdas.
Cantidad de interruptores y salidas son iguales. Mas económico que una configuración de 1½
interruptores.
Arreglo en H Para aplicaciones industriales o pequeñas
aplicaciones regionales. Solución optima – dos entradas de línea y dos
transformadores.
Unidades prefabricadas Calefacción, ventilación e iluminación incluidas. Servicios auxiliares, incluyendo protección anti
fuego.
Cimentaciones Fundaciones sencillas dependiendo de las
condiciones del suelo y/o requerimientos sísmicos. Tipo umbral o prefabricadas.
Esquema de gas de arreglo en anillo
Esquema de gas de arreglo en H
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 10
Subestaciones GIS integradas Opciones de recintos prefabricados
Doble unidad acoplada
Unidad sencilla
Múltiples unidades acopladas
Edificio prefabricado modular
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 11
Subestaciones GIS integradas Una manera moderna de construir subestaciones
Elementos prefabricados del recinto
GIS es ensamblada, probada y embarcada
por habia completa
Reducción de trabajo en sitio.
Instalación muy rápida del edificio.
Bajo riesgo de retraso del proyecto por obras civiles.
Modular building concept “ModCon” pictures courtesy of JACO Fabriks AB – Sweden.
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 12
En el año 2009, la cuidad de Anchorage en Alaska necesitaba una subestación nueva para poder enfrentar la creciente demanda de energía.
Adicionalmente a la escasez de tiempo, el cliente además solicitaba una subestación compacta ya que el lugar de instalación se encontraba próximo a un centro comercial.
Altos costos de instalación requieren tiempos de obra cortos.
La solución también tenía que resistir el clima frío de Alaska y los frecuentes eventos sísmicos.
ABB respondió suministrando una subestación completamente integrada ELK-04 / 145 kV, que fue instalada y energizada en pocas semanas. La subestación consiste de un anillo con cuatro interruptores, integrados en dos contenedores de 40 pies. Los armarios de control local también se encuentran completamente integrados en los recintos.
Los recintos cumplen IP55 con dos puertas y dispositivos de relevo de sobrepresión.
Subestaciones GIS integradas Caso exitoso – Anchorage, Alaska
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 14
Subestaciones GIS integradas Anchorage – Layout solución convencional
AIS 4 interruptores en anillo
180ft x 150 ft
27,000 sqft
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 15
Subestaciones GIS integradas Anchorage – diseño que optimiza espacio
AIS 4 interruptores en anillo
180ft x 150ft
27,000 sqft
GIS – solución integrada 4 interruptores en anillo
40ft x 21ft
840 sqft
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 24
Subestaciones GIS integradas Anchorage – remoción de paredes temporales
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 25
Subestaciones GIS integradas Anchorage – listo para instalación
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 26
Subestaciones GIS integradas Anchorage – instalación del recinto
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 27
Subestaciones GIS integradas Anchorage – instalación del segundo recinto
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 28
Subestaciones GIS integradas Anchorage – instalación de boquillas
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 29
Subestaciones GIS integradas Anchorage – subestación GIS terminada
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 30
Subestaciones GIS integradas Anchorage – GIS conectada a la red…
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 34
Subestaciones GIS integradas 245kV LILO
Beneficios
Rápida entrega e instalación debido a su diseño prefabricado.
Significante ahorro del costo del proyecto debido al minimo trabajo en sitio.
Ahorro de espacio de hasta 80% en comparación con una subestación AIS convencional.
Ratings hasta 245kV, 3150A, 50kA.
Conexión con cable es posible.
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 35
Subestaciones GIS integradas
LILO: Diagrama Unifilar
245kV LILO
LILO = Line-In Line-Out
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 36
Subestaciones GIS integradas 245kV LILO
Bastidor sobre pilares de acero.
Preparado para fijación en sitio.
Marco de chapa de acero galvanizado.
Piso/Paredes: paneles tipo sándwich (lana de roca), cubierto con chapa de acero galvanizado .
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 37
Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 38
Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado – Panel PAROC
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 39
Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado – Panel PAROC
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 40
Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 41
Subestaciones GIS integradas 245kV LILO
Bahia 100% ensamblada y probada en fábrica.
Despues de las pruebas de rutina, la bahia y LCC se integran al edificio prefabricado.
HVAC, protección contra incendio, iluminación y ventilación bajo requerimiento pueden ser instalados.
Ductos y boquillas se envian a sitio para su instalación en sitio.
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 42
Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 43
Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 44
Subestaciones GIS integradas Equipos Auxiliares
HVAC
Unidades de ventilación
Aire acondicionado / calefacción
Iluminación.
Protección contra incendio.
Detectores de humo o gas.
Dispositivos de relevo de sobrepresión
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 45
Subestaciones GIS integradas 245kV LILO
Edificio prefabricado cuenta con argollas en el borde del techo para su elevación y colocación en sitio.
Pilares de acero listo para fijación.
Ductos, boquillas y apartarrayos se instalan en sitio.
Conexión al sistema de tierras.
Prueba de Alta tensión.
Conexión al transformador y a la línea.
Puesta en servicio.
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 48
Subestaciones GIS integradas 245kV – Otras configuraciones
Incoming lines
Transformers
Tie breaker
CB CB
CB TIE breaker housing
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 52
Subestaciones GIS integradas 420kV LILO – solución con excelente movilidad
Beneficios
Rápida entrega e instalación debido a si diseño prefabricado.
Significante ahorro del costo del proyecto debido al minimo trabajo en sitio.
Ahorro de espacio de hasta 80% en comparación con una subestación AIS convencional.
No se requiere equipo de prueba adicional en sitio para prueba de Alta tensión.
Unidad desensamblable – no hay necesidad de dejar el trailer dentro de la subestación.
Ratings hasta 420kV, 5000 A, 63 kA.
Dimensiones estandar ISO 40’ con boquillas removibles– fácil transportación en cualquier trailer.
Conexión con cable es posible.
Trailer opional
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 53
Subestaciones GIS integradas 420kV LILO – solución con excelente movilidad
Con boquillas SF6/Aire
Con conexión SF6/cable
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 57
Subestaciones GIS integradas Bajo impacto medioambiental
Publicamos certificados de impacto medioambiental para todos los productos que fabricamos.
Tres fases de ciclo de vida (ELK-04): Fabricación, uso y eliminación.
Fabricación Diseño compacto – uso de menos aluminio y otros metales. Bajas pérdidas térmicas – selección de materiales. Certificado según ISO 14001.
Uso Monitoreo en línea para mantenimiento preventivo. Bajo consumo de energía para servicios auxiliares. Pruebas tipo certificando pérdidas SF6 menores a 0.1 % p.a. Sistemas de sellado bien probados.
Fase de eliminación Uso de materiales reciclables y de fácil eliminación. Procedimientos de mantenimiento mejorados – evitando pérdidas de gases y aceites
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 58
Diseño, ingeniería y fabricación
Integración de equipos selectos en los recinto(s)
Pruebas funcionales y de rutina – Listo!
Transporte
Unidades prefabricadas pueden ser transportadas por tierra, aire y barco; y están previstas con argollas para su elevación y manejo durante transporte.
Instalación y puesta en servicio
Colocar el(los) recinto(s) sobre la cimentación.
Instalar boquillas y/o cables – LISTO!
Para algunas configuraciones, se realiza la prueba de Alta Tensión – LISTO!
Energizar
Después de un corto periodo de instalación la SGI esta lista para energizarse.
Subestaciones GIS integradas Ejecución del proyecto
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 60
Subestaciones GIS integradas Terminales CD 145 de ABB Kabeldon
Tipo seco (Dry type)
Enchufable
Un tipo de aislador cubre el rango de 300-2.000 mm²
Enchufable por resortes de contacto
Fijación por medio de resortes pre-tensados
Presión mecánica continua
Aislador de resina estanco a presión
Conexión a tierra robusta
Fijación excelente por abrazaderas
Conector enchufable
Resorte pre-tensados
Abrazadera de fijación
Cono
Resorte de contacto
Conector de puesta a tierra
Carcasa
Fijación
Aislador CDI 145
Resorte de contacto
Probado según IEC 60840 Um 145 kV