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CIGRE
CALIDAD DE ENERGIA=PRODUCTIVIDAD+RENTABILIDAD en
MINERIA E INDUSTRIA EN CHILENov 24,2015
Preparado por:Josè Roberto Garnica Correa
Nuestra Misión
• PACE somos una empresa innovadora, con un marcado enfoque en la
excelencia y la seguridad prestada a todos nuestros clientes, en las soluciones
de Ingeniería Eléctrica y Servicio Técnico en terreno. Anticipándonos hoy a las
necesidades del mañana.
Nuestra Misión
• PACE somos una empresa innovadora, con un marcado enfoque en la
excelencia y la seguridad prestada a todos nuestros clientes, en las soluciones
de Ingeniería Eléctrica y Servicio Técnico en terreno. Anticipándonos hoy a las
necesidades del mañana.
Donde Participamos
Institucional
Hospitales
Educacionales
¿Qué hacemos?
Estudio, analisis y diseño completo de sistemas de potencia para el uso eficiente de la energía y equipos. Proyectos EPC
Analisis de dispositivos de protección
Estudios de flujo de carga
Estudios de Arco eléctrico
Calidad de corriente PQ
Estudios de malla de tierra
Estudios de confiabilidad y factibilidad
Estudio y analisis de cortocircuito de sistema de potencia
¿Qué hacemos?
Testeo y pruebas de quipo
Testeo de aceptación
Detección de Fuga de gases SF6
Escaneo térmico Infrarrojo
Escaneo detección efecto CORONA
Testeo de mantención predictiva
¿Qué hacemos?
Pruebas de calidad de corriente y analisis de Armónicos
Servicio de respuestas ante emergencias
Terminación de cableado y testeo
Commissioning y Start-Up (puestas en marcha)
Pruebas de aceptación (FAT & SAT)
Pruebas de mantenimiento
Estudio de aislación en mecánica de fluidos
Analisis de aceite
Pruebas de descarga parcial online/offline
Aislamientos
¿Algunos proyectos?
PACE ha realizado mas de 10.000 proyectos diferentes de Electricidad y de Control, algunos proyectos recientes:
• Nombre del cliente NEXEN ENERGY ULC
• Projecto/Sitio Long Lake Sag D Project, Testing, Commissioning, Fort McMurray
• Contacto Snehal Soni
• Numero telefónico 780-334-3367
• Correo electrónico [email protected]
• Valor del contrato $3,000,000 en desarrollo.
• Nombre del cliente SUNCOR ENERGY Inc.
• Projecto/Sitio Commissioning, Testing, Maintenance, Fort McMurray
• Contacto Steve Fingas
• Numero telefónico 780-743-6987
• Correo electrónico [email protected]
• Valor del contrato US$5,000,000 en desarrollo.
¿Algunos proyectos?
Nombre del Proyecto: Relay Testing and Commissioning
Dueño: Imperial Oil at Kearl Lake Oil Sands
Contratante General: Amec Americas
CG contacto : Cheryl Rankin
número telefónico: 403-703-5102
Monto del contrato US$500,000
Nombre del Proyecto Electrical Commissioning Phases 1 & 2
Dueño Paramount Resources at Musreau Gas Plant
Contratante General Worked directly for Paramount Resources
CG contacto Jim McQuaker
número telefónico 403-290-3600
Monto del contrato US$481,876
¿Algunos proyectos?
• Nombre del cliente CNRL Valard
• Projecto/Sitio Cable Terminations, Fort McMurray
• Contacto Cam Wemyss
• Número telefónico 780-436-9876
• Correo electrónico [email protected]
• Valor del contrato US$332,000
• Nombre del cliente Enbridge Techmation
• Projecto/Sitio Cable Terminations, Various sites, Kingman, Hardisty
• Contacto Cary Crozier
• Número telefónico 780-485-0485
• Correo electrónico [email protected]
• Valor del contrato US$343,000
EFECTO CORONA
Las descargas CORONA generan electrones, radiación UV, oxido nitroso, ozono, etc., El Oxido nitroso en
presencia de humedad y ozono produce ácido nítrico. Este ácido nítrico es el que produce el ataque
químico de los componentes donde se produce el EFECTO CORONA.
El Visualizar el EFECTO CORONA, Con una Cámara de Rayos Ultravioleta y un Técnico Especialista;
permite apreciar en tiempo real; descargas parciales, arco eléctrico, fugas de corriente etc.
En las inspecciones mediante radicación ultravioleta interesa, en general, localizar los puntos vulnerables
del aislamiento de los sistemas eléctricos. También se puede detectar problemas de instalación o mal
diseño en instalaciones de media y alta
VENTAJAS INSPECCION UV
• La información obtenida por la inspección UV conduce a:
Priorizar tareas de mantenimiento
Evitar lavados de línea innecesarios
Concentrarse en los equipos defectuosos
Evadir análisis redundantes y reemplazamiento de elementos de línea no directamente involucrados con
la generación de la corona.
Ahorrar considerables Sumas de Dinero
De bajo costo y muy seguras para el Personal
EN DEFINITIVA MEJORAR CONSIDERABLEMENTE LAS UTILIDADES
UV INSPECCION SIMPLE
Corona Imagery Analysis Report
Report # 4
Priority MEDIUM
AQUA SANTA SUBSTATIONArea:
SECTOR RODELILLO, V REGION, CHILELocati
on:
AQUA SANTA SUBSTATIONSite:
CHILQUINTA ENERGIAClient:
CODY WILLIAMSUV Technician:
JUNE, 17, 2015Date:
1200 +/-Count Rate /
Min:
120Gain:
10 METERSDistance:
38%Relative
Humidity:
14 *CAmbient Temp.:
UV Image Information
LADO BARRA #1
“220KV”Line /
Substation:
LOAD SIDESide:
“A & B”Phase:
INSULATORS/HARDWA
REComponent:
DESC. AUTO TRANSF.
NO.1 (89JTI-1)Tower / Lane:
Object Information
0“C” Phase Count:
250+/-“B” Phase Count:
1200 +/-“A” Phase Count:
Phase Comparison
N/AAltitude:
N/ALongitude:
N/ALatitude:
Location
Al momento del análisis, ambas fases A&B de la Barra#1“220KV” del interruptor “Desc.220KV-Lado Barra #1 Auto Transf. NO.1 (89JTI-
1)” aparece con un nivel medio de actividad corona a lo largo de la campana aisladora vertical / estructuras (torres, bigas, etc.) Esta
actividad corona puede ser causada por contaminación y causar degradación de los componentes a través del tiempo. Se necesita una
inspección más rigurosa. NOTA: Hay un exceso de actividad UV a lo largo de los componentes metálicos y componentes de la línea
considerando que estas áreas no son riesgosas de tener cortes/degradación en situaciones de falla. También considerar que índices y
actividad UV pueden variar por efecto de cambios climáticos y patrones de humedad
Analisis / Hallazgos
9604 41 Avenue NW
Edmonton: 780-450-0404 Edmonton, Alberta, Canada
Calgary: 403-508-0770 T6E 6G9
Ft McMurray: 780-743-4309
Vancouver: 604-944-6637
www.pacetechnologies.com
Corona Imagery Analysis Report
Report # 7
Priority HIGH
AQUA SANTA SUBSTATIONArea:
SECTOR RODELILLO, V REGION, CHILELocati
on:
AQUA SANTA SUBSTATIONSite:
CHILQUINTA ENERGIAClient:
CODY WILLIAMSUV Technician:
JUNE, 17, 2015Date:
5000 +/-Count Rate /
Min:
120Gain:
10 METERSDistance:
38%Relative
Humidity:
14 *CAmbient Temp.:
UV Image Information
“220KV”Line /
Substation:
N/ASide:
“ALL”Phase:
INSULATORS/HARDWA
REComponent:
(MIDDLE)
TRANSFORMER 1,2,3,4
FEEDS
Tower / Lane:
Object Information
3000+/-“C” Phase Count:
5000+/-“B” Phase Count:
4700+/-“A” Phase Count:
Phase Comparison
N/AAltitude:
N/ALongitude:
N/ALatitude:
Location
Al momento del análisis, todas las fases de la línea “220KV” en la estructura ubicada al medio del transformador 1, 2, 3,4 aparecen con un
nivel alto de actividad corona a lo largo de la campana aisladora horizontal / estructuras (torres, bigas, etc.) Esta actividad corona puede
ser causada por contaminación y causar degradación de los componentes a través del tiempo. Se necesita una inspección más rigurosa.
NOTA: Hay un exceso de actividad UV a lo largo de los componentes metálicos y componentes de la línea considerando que estas áreas
no son riesgosas de tener cortes/degradación en situaciones de falla.
Analisis /Hallazgos
9604 41 Avenue NW
Edmonton: 780-450-0404 Edmonton, Alberta, Canada
Calgary: 403-508-0770 T6E 6G9
Ft McMurray: 780-743-4309
Vancouver: 604-944-6637
www.pacetechnologies.com
PRUEBAS &TESTEO CABLES
Para cables de alta y media tensión. El método de Escalón de Tensión es incorporado a todas las pruebas de
cableado. Nos adherimos estrictamente a todas las precauciones, limitaciones y especificaciones vigentes
en NETA (International Electrical Testing Association Inc.) en normas para cableado en concordancia con
ANSI/IEEE norma 400
El testeo de cable también incluye:
• Testeo de fuerza del AC dieléctrico
• Localización de falla
• Testeo de locación de cable
• Reflectometría de dominio de tiempo
• Capacitancia / Testeo factor de potencia
• VLF y Tan Delta
EXPERIENCIA EN GAS INSULATED
SWITCHGEAR.
S/E Potash Corporation of Saskatchewan (PCS) Douglas Substation for BC Hydro in Kamloops
EXPERIENCIA EN GAS INSULATED
SWITCHGEAR.
S/E Potash Corporation of Saskatchewan (PCS) Douglas Substation for BC Hydro in Kamloops
• Potash Corporation of Saskatchewan (PCS), Lanigan Saskatchewan (2012).
• ABB PASS MO‐SBB (Outdoor GIS) 152kV,3150A, 40kA.
• Configuración.
• Barra simple con un interruptor.
• HV Bushing con TP integrado. (Lado Línea)
• HV Bushing con conector Pfisterer para cable. (lado Carga).
• Alcance del Servicio.
• Supervisión de Montaje.
• Comisionamiento y Puesta en Marcha.
EXPERIENCIA EN GAS INSULATED SWITCHGEAR.
• Potash Corporation of Saskatchewan (PCS), Lanigan Saskatchewan (2012).
EXPERIENCIA EN GAS INSULATED SWITCHGEAR.
• Douglas Substation for BC Hydro in Kamloops (2014).• ABB PASS MO‐SBB (Outdoor GIS) 145kV,3150A, 40kA.
• Configuración.
• Barra simple con dos interruptores.
• Puesta a Tierra y Switch de Puesta Tierra Rápido.
• Switch Desconectadores.
• Mecanismo de Operación de Resorte BLK222.
• Alcance del Servicio.
• Supervisión de Montaje.
• Comisionamiento y Puesta en Marcha.
EXPERIENCIA EN GAS INSULATED SWITCHGEAR.
• Douglas Substation for BC Hydro in Kamloops (2014).
EXPERIENCIA EN GAS INSULATED SWITCHGEAR.
CIGRE
CALIDAD DE ENERGIA=PRODUCTIVIDAD+RENTABILIDAD en
MINERIA E INDUSTRIA EN CHILENov 24,2015
Preparado por:Josè Roberto Garnica Correa
Factor de Potencia
Cargas lineales
Cargas no lineales
Armónicas
Situación Chilena
Solución
• Relación entre Potencia que produce trabajo y potencia total suministrada.
Factor de Potencia
distdesp FFFP
Factor de Potencia
VoltajeCorriente
Ángulo desfase
Factor de Distorsión ¡ Clave !
FP
• Un bajo factor de potencia representa un mayor costo eléctrico.
FP
• En chile dicha penalización por factor de potencia en la industria se calcula como:
ep CEC )cos93.0($
Factor de
Potencia
Factor de Potencia
Cargas lineales
Cargas no lineales
Armónicas
Situación Chilena
Solución
1 distF despFFP FP
KVA
KVAr
KW
cos
Los sistemas no son lineales!
Cargas Lineales
Factor de Potencia
Cargas lineales
Cargas no lineales
Armónicas
Situación Chilena
Solución
1 distF distdesp FFFP
H
FFdist
hFP coscos
rmsI
h
Cargas no Lineales
¿ Qué tiene de especial este resultado? …
h
rmsI
Cargas no Lineales
h
Esto quiere decir que con un THD de un 100% obtengo un aumento de 41.42% del Irms.
Una alta corriente real eficaz (rms) significa mayores pérdidas de energía y sobrecalentamiento de equipos, entre otros.
¿ Cómo solucionar esto?
Cargas no Lineales
Factor de Potencia
Cargas lineales
Cargas no lineales
Armónicas
Situación Chilena
Solución
Distorsión de la forma de onda
• Es resultado de cargasno lineales que emitenimpulsos de corriente en lugar de una onda de
corriente senoidal.
Provocan
• Disminución valor efectivo del voltaje.
• Bajo Factor de Potenciatotal por las corrientesarmónicas.
• Mayor calentamiento de los equipos.
Formas de onda distorsionadas
CorrienteRectificador 6 pulsos
CorrienteRectificador 12 pulsos
VoltajeRectificador SCR 6 pulsos
Armónicas
Circuito Equivalente Transformador
LILR LX LsX
tpXCR
CXNR NX NI
tpI CI
Ecuación de mallas:
)( LLL XRIV )( tptp XI )( CCC XRI )( NNN XRI
Para el dominio de la frecuencia fLX 2
Para el caso de Chile Hzf 50
V
Un transformador conectado en
estrella-delta filtra 3º armónica
Armónicas
Para el caso anterior; el cuarto término de la ecuación de mallas, , es muy importante ya que en presencia de armónicos este factor aumenta y por ende causa una mayor distorsión de la tensión disminuyendo la eficiencia. Esto se ejemplifica a continuación.
)( NNN XRI
Tensión sin distorsión
Tensión distorsionadaV
V
V
V
Armónicas
Filtro
4º, 5ª,… armónico
2ºarmónico
3ºarmónico
REDUCE Irms total lo que se traduce en $ !
Amplitud
Armónicas
Factor de Potencia
Cargas lineales
Cargas no lineales
Armónicas
Situación Chilena
Solución
Situación Chilena
•Caso motor eléctrico :
Calentamiento
% Red Volt * 3%
* 5%
* 10%
** Por cada 10 ºC de incremento en la
temperatura de operación de equipos y
componentes, la vida útil de los mismos
se reduce a la mitad**
α = 18%
α = 50%
α = 200%
(α %) 2 (% Red Volt)2
Factor de Potencia
Cargas lineales
Cargas no lineales
Armónicas
Situación Chilena
Solución
Recuperación de valor eficaz de corriente y tensión
AHORRO DE ENERGÍA
Filtrar armónicas
Aumento de la eficiencia operacional
¡Disminución costos de producción !
Solución
Mejoras con filtro
Con los filtros se reducirá la corriente IRMS a niveles donde la ITHD no será mayor al 5% ayudando a reducir el consumo de energía.
El condensador soporta hasta 110 % de Voltaje y hasta 180% en MT y 135% en BT de corriente nominal.
Factor de potencia cercano al 100% mejora el valor eficaz del voltaje en estas operaciones aumentando la eficiencia operativa.
Mejoras en el rendimientos de Toneladas por [KWh] en todos y cada una de las áreas donde se instalará filtro en Baja Tensión.
Mejoras con filtro
La vida útil de los aislamientos de todos los equipos se incrementará. Se reducirá el número de fallas por equipo, es decir, los paros no
programados.
Pérdidas menores a 0,15 [W/kV].
En general se mejorará la calidad de vida del personal de mantenimiento.
Ejemplos de Proyectos
Rubber Mix S.A
Datos Iniciales
• Factor de Potencia Inicial 0.84
• Multas mensuales por mal factor de potencia ascendían a 7 millones.
DATOS ELECTRICIDAD TARIFA: AT3 AREA 1A
FECHA DEMANDA MAX LEIDA (KWH) CONSUMO TOTAL (KWH) KVR CARGO FIJO ENERGIA ($) DEMANDA MAX (KW) DEMANDA MAX ($) MAL FACTOR DE POTENCIA % FACTOR POTENCIA OTROS TOTAL NETO VALOR KW VALOR FIJO TOTAL FIJO TOTAL VARIABLE
13/01/02 347 71400 594 1.399.254 370 1.833.780 0 0 3.233.628 45,3 25,7 1.834.374 1.399.254
13/02/02 283 54600 588 1.070.018 370 1.826.458 173.788 6 3.070.852 56,2 33,5 1.827.046 1.243.806
13/03/02 260 33600 585 658.473 370 1.821.931 248.041 10 2.729.030 81,2 54,2 1.822.516 906.514
13/04/02 269 51000 584 999.468 370 1.820.453 84.597 3 2.905.102 57,0 35,7 1.821.037 1.084.065
13/05/02 272 58200 586 1.114.145 370 1.827.534 0 0 2.942.265 50,6 31,4 1.828.120 1.114.145
13/06/02 281 49200 589 868.458 370 1.847.925 244.475 9 2.961.447 60,2 37,6 1.848.514 1.112.933
13/07/02 259 62400 593 1.101.460 370 1.850.686 295.214 10 3.247.953 52,1 29,7 1.851.279 1.396.674
13/08/02 251 58800 596 1.037.914 370 1.853.788 86.751 3 2.979.049 50,7 31,5 1.854.384 1.124.665
13/09/02 266 45000 596 794.322 321 1.609.057 96.135 4 2.500.110 55,6 35,8 1.609.653 890.457
13/10/02 244 33600 598 593.094 274 1.374.898 78.719 4 2.047.309 60,9 40,9 1.375.496 671.813
13/11/02 258 33600 603 602.084 274 1.413.058 141.060 7 2.156.805 64,2 42,1 1.413.661 743.144
13/12/02 230 32400 609 590.309 274 1.495.631 166.875 8 2.253.424 69,6 46,2 1.496.240 757.184
13/01/03 224 25800 613 470.061 274 1.497.805 39.357 2 2.007.836 77,8 58,1 1.498.418 509.418
13/02/03 240 60600 611 1.100.503 274 1.495.214 0 0 2.596.328 42,8 24,7 1.495.825 1.100.503
13/03/03 217 52800 607 957.512 274 1.492.909 24.504 1 2.475.532 46,9 28,3 1.493.516 982.016
11/04/03 219 45600 608 826.942 274 1.494.406 0 0 2.321.956 50,9 32,8 1.495.014 826.942
11/05/03 230 49200 617 899.632 274 1.518.757 0 0 2.419.006 49,2 30,9 1.519.374 899.632
12/06/03 219 42000 623 782.729 263 1.502.975 0 0 2.286.327 54,4 35,8 1.503.598 782.729
11/07/03 232 40200 622 750.956 259 1.504.256 90.208 4 2.346.042 58,4 37,4 1.504.878 841.164
13/08/03 235 33000 617 616.457 255 1.480.593 83.882 4 2.181.549 66,1 44,9 1.481.210 700.339
11/09/03 230 39600 616 739.748 240 1.390.180 21.299 0 2.151.843 54,3 35,1 1.390.796 761.047
02/10/03 226 28800 617 537.992 234 1.355.804 37.876 2 1.932.289 67,1 47,1 1.356.421 575.868
13/11/03 216 28200 619 526.770 234 1.356.813 18.836 1 1.903.038 67,5 48,1 1.357.432 545.606
12/12/03 240 27000 621 504.355 240 1.394.223 0 0 1.899.199 70,3 51,6 1.394.844 504.355
13/01/04 239 29400 616 547.681 239 1.345.633 18.933 1 1.912.863 65,1 45,8 1.346.249 566.614
12/02/04 217 26400 610 491.304 234 1.297.193 71.540 4 1.860.647 70,5 49,1 1.297.803 562.844
15/03/04 220 28800 608 493.960 234 1.238.326 17.323 1 1.750.217 60,8 43,0 1.238.934 511.283
14/04/04 226 42600 606 708.055 234 1.216.987 0 0 1.925.648 45,2 28,6 1.217.593 708.055
13/05/04 252 50400 17400 607 837.698 252 1.315.758 0 0 2.154.063 42,7 26,1 1.316.365 837.698
14/06/04 252 49200 15600 611 817.753 252 1.319.433 0 0 2.137.797 43,5 26,8 1.320.044 817.753
14/07/04 242 54600 17400 616 1.151.416 247 1.282.262 0 0 2.434.294 44,6 23,5 1.282.878 1.151.416
12/08/04 258 39600 16800 621 835.093 258 1.344.964 21.801 1 2.202.479 55,6 34,0 1.345.585 856.894
13/09/04 241 45600 24000 626 961.622 255 1.333.523 114.757 5 989 2.411.517 52,9 29,2 1.334.149 1.077.368
14/10/04 232 43800 21600 630 969.497 255 1.422.027 71.746 3 2.463.900 56,3 32,5 1.422.657 1.041.243
15/11/04 238 48000 24600 632 1.083.989 255 1.460.545 101.781 4 2.646.947 55,1 30,4 1.461.177 1.185.770
14/12/04 227 44400 19800 632 1.002.690 255 1.461.015 49.274 2 2.513.611 56,6 32,9 1.461.647 1.051.964
13/01/05 205 35400 17400 634 799.442 255 1.462.324 67.853 3 2.330.253 65,8 41,3 1.462.958 867.295
11/02/05 205 27000 13200 636 596.541 255 1.445.793 61.270 3 1.791 2.106.031 78,0 53,5 1.446.429 659.602
14/03/05 250 33000 15600 705 727.300 255 1.346.051 62.201 3 -418.120 1.718.137 52,1 40,8 1.346.756 371.381
13/04/05 249 46800 19200 706 1.031.444 255 1.346.868 0 0 20.121 2.399.139 51,3 28,8 1.347.574 1.051.565
12/05/05 219 52800 23400 710 1.163.680 255 1.348.673 50.247 2 52.010 2.615.320 49,5 25,5 1.349.383 1.265.937
14/06/05 257 74400 40200 722 1.664.167 258 1.390.437 152.730 5 0 3.208.056 43,1 18,7 1.391.159 1.816.897
14/07/05 232 69000 40200 731 1.990.271 258 1.393.073 236.834 7 35.200 3.656.109 53,0 20,2 1.393.804 2.262.305
12/08/05 236 66600 36000 735 1.921.044 249 1.348.583 163.481 5 20.720 3.454.563 51,9 20,2 1.349.318 2.105.245
13/09/05 233 54600 30000 743 1.574.910 247 1.337.671 145.629 5 0 3.058.953 56,0 24,5 1.338.414 1.720.539
14/10/05 226 48600 27000 749 1.401.843 247 1.339.259 164.466 6 1.539 2.907.856 59,8 27,6 1.340.008 1.567.848
15/11/05 197 38400 22200 755 1.107.629 247 1.340.282 146.875 6 9.270 2.604.811 67,8 34,9 1.341.037 1.263.774
15/12/05 208 39000 24000 762 1.124.936 247 1.342.514 197.396 8 0 2.665.608 68,3 34,4 1.343.276 1.322.332
13/01/06 208 31800 20400 756 918.751 247 1.314.730 201.013 9 16.761 2.452.011 77,1 41,3 1.315.486 1.136.525
13/02/06 224 46200 27600 739 1.262.540 247 1.296.511 179.134 7 39.612 2.778.536 60,1 28,1 1.297.250 1.481.286
14/03/06 221 47400 26400 739 1.366.393 247 1.300.670 160.024 6 39.612 2.867.438 60,5 27,4 1.301.409 1.566.029
12/04/06 203 45600 29400 746 1.382.866 247 1.307.616 242.143 9 16.884 2.950.255 64,7 28,7 1.308.362 1.641.893
15/05/06 229 61800 37200 748 1.874.147 247 1.309.292 222.841 7 24.832 3.431.860 55,5 21,2 1.310.040 2.121.820
14/06/06 220 65400 46800 761 1.858.786 235 1.264.061 374.742 12 46.857 3.545.207 54,2 19,3 1.264.822 2.280.385
14/07/06 49425 778 1.404.747 235 1.269.450 0 0 17.081 2.692.056 54,5 25,7 1.270.228 1.421.828
11/08/06 223 114000 79200 788 3.240.085 230 2.489.165 630.218 11 0 6.360.256 55,8 21,8 2.489.953 3.870.303
12/09/06 217 56.400 36.000 801 1.602.990 225 1.226.417 254.647 9 1242 3.086.097 54,7 21,7 1.227.218 1.858.879
13/10/06 217 46200 47400 815 1.313.087 222 1.215.090 581.481 23 11763 3.122.236 67,6 26,3 1.215.905 1.906.331
14/11/06 208 45600 35400 810 1.296.034 222 1.215.765 351.652 14 5011 2.869.272 62,9 26,7 1.216.575 1.652.697
13/12/06 229 46200 40800 791 1.313.087 229 1.253.614 462.006 18 12173 3.041.671 65,8 27,1 1.254.405 1.787.266
12/01/07 274 62400 70800 779 2.120.389 274 1.599.279 1.004.310 27 1.717 4.726.474 75,7 25,6 1.600.058 3.126.416
12/02/07 265 41400 27600 774 1.406.797 265 1.544.457 295.125 10 292.685 3.539.838 85,5 37,3 1.545.231 1.994.607
14/03/07 306 72600 61200 771 2.466.992 306 1.784.944 722.829 17 292.684 5.268.220 72,6 24,6 1.785.715 3.482.505
13/04/07 271 64200 49200 769 2.181.555 271 1.581.666 526.851 14 0 4.290.841 66,8 24,6 1.582.435 2.708.406
14/05/07 289 72600 52800 767 2.466.992 289 1.686.680 498.441 12 0 4.652.880 64,1 23,2 1.687.447 2.965.433
13/06/07 304 78600 46800 783 2.819.885 304 1.786.887 322.474 7 14.433 4.944.462 62,9 22,7 1.787.670 3.156.792
13/07/07 339 84600 57600 797 3.035.143 339 1.998.004 503.325 10 81.061 5.618.330 66,4 23,6 1.998.801 3.619.529
13/08/07 353 93600 63000 809 3.694.936 353 2.081.866 577.680 10 17.976 6.373.267 68,1 22,2 2.082.675 4.290.592
12/09/07 346 89400 63600 828 3.593.496 346 2.047.173 676.880 12 35.606 6.353.983 71,1 22,9 2.048.001 4.305.982
12/10/07 349,5 66600 63600 841 2.994.546 350 2.111.483 1.072.266 21 0 6.179.136 92,8 31,7 2.112.324 4.066.812
14/11/07 349,5 64200 46800 847 2.933.722 350 2.119.829 606.426 12 0 5.660.824 88,2 33,0 2.120.676 3.540.148
12/12/07 349,5 46200 25800 854 2.361.953 350 2.102.635 267.875 6 0 4.733.317 102,5 45,5 2.103.489 2.629.828
14/01/08 349,5 56400 34200 859 2.930.521 350 2.099.329 352.090 7 0 5.382.799 95,4 37,2 2.100.188 3.282.611
13/02/08 349,5 63000 35400 864 3.829.235 350 2.127.358 357.396 6 562.927 6.877.780 109,2 33,8 2.128.222 4.749.558
13/03/08 349,5 63600 34800 864 3.865.703 350 2.125.940 299.582 5 532.330 6.824.419 107,3 33,4 2.126.804 4.697.615
11/04/08 342 70800 37200 860 4.303.330 350 2.122.718 257.042 4 539471 7.223.421 102,0 30,0 2.123.578 5.099.843
13/05/08 340 72000 35400 864 4.376.268 350 2.123.018 194.979 3 -546857 6.148.272 85,4 29,5 2.123.882 4.024.390
12/06/08 358 77400 41400 876 4.579.147 358 2.066.590 332.287 5 -84345 6.894.555 89,1 26,7 2.067.466 4.827.089
11/07/08 376 78600 43800 892 4.650.141 376 2.179.782 409.795 6 -33560 7.207.050 91,7 27,7 2.180.674 5.026.376
12/08/08 403 81000 40800 916 4.792.130 403 2.351.669 285.752 4 24461 7.454.928 92,0 29,0 2.352.585 5.102.343
11/09/08 362 76200 40800 937 4.815.035 390 2.446.501 363.077 5 0 7.625.550 100,1 32,1 2.447.438 5.178.112
13/10/08 350 72600 42000 961 4.646.030 390 2.491.558 428.255 6 17.590 7.584.394 104,5 34,3 2.492.519 5.091.875
13/11/08 302 48000 25200 979 3.071.755 390 2.502.022 222.951 4 87426 5.885.133 122,6 52,1 2.503.001 3.382.132
12/12/08 359 60600 31200 994 3.773.713 390 2.821.737 263.818 4 40.631 6.900.893 113,9 46,6 2.822.731 4.078.162
14/01/09 357 48000 24000 1.009 2.976.360 390 2.884.460 234.433 4 67624 6.163.886 128,4 60,1 2.885.469 3.278.417
13/02/09 336 52800 28200 1.004 3.676.736 390 2.621.010 314.887 5 84512 6.698.149 126,9 49,6 2.622.014 4.076.135
16/03/09 315 55200 27600 982 3.838.111 390 2.637.740 259.034 4 58.533 6.794.400 123 47,8 2638722,0 4.155.678
14/04/09 350 67800 42000 820 4.708.561 390 2.395.778 568.347 8 54.827 7.728.333 114 35,3 2396598,0 5.331.735
15/05/09 338 58200 30000 817 4.041.862 390 2.389.432 257.252 4 32.886 6.722.249 116 41,1 2390249,0 4.332.000
15/06/09 374 73800 38400 817 5.125.248 390 2.384.471 300.389 4 73.805 7.884.730 107 32,3 2385288,0 5.499.442
14/07/09 388 70200 33000 814 4.346.377 396 2.431.380 203.333 3 98624 7.080.528 101 34,6 2432194,0 4.648.334
13/08/09 377 74400 39000 813 4.606.416 383 2.347.873 278.172 4 -680805 6.552.469 88 31,6 2348686,0 4.203.783
11/09/09 376 73200 40200 813 4.532.119 383 2.344.475 343.830 5 97364 7.318.601 100 32,0 2345288,0 4.973.313
14/10/09 396 66600 52800 807 4.123.486 396 2.421.359 981.727 15 68195 7.595.574 114 36,4 2422166,0 5.173.408
13/11/09 392 57600 44400 808 3.215.664 370 2.306.577 773.114 14 36.000 6.332.163 110 40,0 2307385,0 4.024.778
15/12/09 340 62400 27600 813 3.441.435 392 2.298.214 114.793 2 39.000 5.894.255 94 36,8 2299027,0 3.595.228
14/01/10 305 49800 19200 811 2.611.567 392 2.259.175 0 0 70.310 4.941.863 99 45,4 2259986,0 2.681.877
12/02/10 360 59400 15600 806 3.115.001 392 2.253.049 0 0 -234.742 5.134.114 86 37,9 2253855,0 2.880.259
16/03/10 370 64800 27000 805 3.267.505 392 2.249.581 55.171 1 48.860 5.621.922 87 34,7 2250386,0 3.371.536
15/04/10 362 73800 28800 809 3.526.703 392 2.249.137 0 0 72.382 5.849.031 79 30,5 2249946,0 3.599.085
01/01/00
RESUMEN MAL FACTOR DE POTENCIA
Año Multa
2002 1.615.655
2003 315.962
2004 467.155
2005 1.448.982
2006 3.659.901
Respaldos
0
1.000.000
2.000.000
3.000.000
4.000.000
5.000.000
6.000.000
7.000.000
8.000.000
2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
RESUMEN MAL FACTOR DE POTENCIA
Año Multa
2002 1.615.655
2003 315.962
2004 467.155
2005 1.448.982
2006 3.659.901
2007 7.074.482
2008 3.767.024
2009 4.629.311
2010 55.171
Total CLP $ 23.033.643,00
Total USD $ 46.067,29
FECHA
CONSUMO
TOTAL
(KWH)
MAL
FACTOR DE
POTENCIA
FP Toneladas Ton/KWhAumento
Producción [%]
14/06/0449200 0 0,953 107,3 0,0021809
15,80733598 %14/01/10
49800 0 0,933 129 0,0025904
13/05/0258200 0 0,945 111,5 0,0019158
18,24786705 %12/02/10
59400 0 0,967 139,2 0,0023434
13/04/0764200 526.851 0,793 119,2 0,0018567
16,44859813 %16/03/10
64800 55.171 0,923 144 0,0022222
15/06/0973800 300.389 0,887 129,6 0,0017561
16,70951157%15/04/10
73800 0 1 155,6 0,0021084
Respaldos Datos RubberMix
Respaldos AUMENTO PRODUCTIVIDAD
P1=V1·I1·cosΦ1 Condición Inicial FP = 0.84
P2=V 2·I 2·cosΦ2 Condición Final FP =1.00
Relacionando ambas expresiones y considerando pérdidas
(! mundo no lineal ¡) y datos de potencia entregados por el
cliente llegamos a :
V2V1
= 1.1185 Esto quiere decir un aumento del 11.85% del voltaje y como el torque es proporcional al voltaje al cuadrado tenemos que :
τ α 1.11852
=1.2510
Como el Torque es proporcional a la producción tenemos un aumento del 25% de la producción total.
• Factor de Potencia Final 1.00
• Multas mensuales disminuyeron a 0.
• Producción aumento cerca de un 18 a un 25% al mismo tiempo que se mejoraba la calidad de energía.
Datos Finales
Caso de éxito
Corrección del Factor de potencia y Calidad de energía de la S/E Lixiviación Codelco Salvador
División Salvador
• Las minas “Inca” (subterránea) y “Campamento antiguo” y “Damiana Norte” (rajo abierto) producen 76.184 toneladas de cátodos de cobre al año.
• Ubicada en la zona de la Cordillera de los Andes a 2600 msnm
División Salvador
MW MVAr Cos Phi
S/E Salvador 25,75 15,55 0,855
S/E Potrerillos 20,56 5,85 0,962
Div. Salvador 47,5 17,4 0,939
• Costos:– $25.416.534.- Por consumo de energía reactiva de la división– $22.759.075.- El 89% del costo corresponde a S/E Salvador
• Posibilidad de ahorro de hasta USD $48.660 mensuales (sin considerar multas)
• Se requieren de entre 10 y 15 MVAr para S/E Salvador
Objetivo 0,98
S/E Lixiviación
• Alimentada en 110kV por Línea Salvador desde S/E Salvador
Traf. Alimentadores kW (max)
Fp
T1110/12.5kV
15/20 MVA
E. por Solvente y E. O. 1398 0,85
Traf. Rectificador 1 3522 0,72
SS/AA 26 0,74
Servicios PyL 1761 0,83
Traf. Rectificador 2 3840 0,74
Chancado 1571 0,59
T2110/12.5kV15/20 MVA
Alim. 301 2440 0,77
Alim. 302 2744 0,77
S/E Lixiviación• T1 cuenta con filtro de armónicos que entrega 2.9 MVAr (promedio mes)
• Consumo de reactivo circuitos T1 y T2 8.9 MVAr (promedio mes)
• T2 no cuenta con compensación reactiva
• T2 se encuentra con fugas de aceite
• Voltaje deprimido a 12 kV en T1
• Nivel de armónicos de hasta 35% iTHD en T1
• Factor de potencia en T1 de 0.77
T1
12 kV
35% iTHD
Fp = 0.77
Propuesta técnica
• Filtro sintonizado automático en 12.5 kV Nema 4x
• Reemplaza el filtro de armónicos existente
• T1 toma los circuitos de T2 y T2 sale de operación
Paso Armónica Potencia (kVAr)
1 5ª 4340
2 5ª 4340
3 7ª 4250
4 11ª 2111
5 13ª 1404
Acerca de los equipos• Controlador GE-C70 en gabinete de control interior• Cada Filtro/paso cuenta con:
– Protección Nema 4X– Reactor de sintónía Hans Von Mangoldt– Capacitores GE IF 95kV BIL– Cuchilla seccionadora tripolar– Fusibles limitadores de corriente– Desconectadores en vacio– Protección de desbalance de neutro– Atartarrayos
Costo Total:USD $ 478.498
Pay-back:< 1 año
Instalación / puesta en marcha
Instalación / puesta en marcha
Instalación / puesta en marcha
Reactor y Cuchilla
Desconectadores y buses
Instalación / puesta en marcha
Filtro de 11ª y 13ª
Pasos 1 y 2 del Filtro de 5ª y Filtro de 7ª
Instalación / puesta en marcha
Variables medidas al energizar el Filtro
Gabinete de control
Energización pasos 1 (5ª), 2 (5ª) y 3 (7ª)
• Menor corriente hacia la S/E Lixiviación
880 A
630 A
Energización pasos 1 (5ª), 2 (5ª) y 3 (7ª)
• Aumento de voltaje en la barra de 12.5 kv de la subestación
11.75 kV
12.7 kV
Energización pasos 1 (5ª), 2 (5ª) y 3 (7ª)
• Factor unitario en S/E Lixiviación
0.86
1.00
0.78
Desconexión filtro antiguo
Conexión filtro Arteche
Energización pasos 1 (5ª), 2 (5ª) y 3 (7ª)
• Factor de potencia en S/E Diego de Almagro
0.98
0.94
Energización pasos 1 (5ª), 2 (5ª) y 3 (7ª)
• Pérdida en líneas que salen de S/E Salvador
2.7%
3.2%
Filtro en operación (pasos 1,2 y 3)
T1
13.1 kV (+4.8%)
1.5% iTHD
Fp = 0.98
Mediciones día 14-11-2012
T1
12 kV (-4%)
35% iTHD
Fp = 0.77
Después de la instalación
Antes
Resultados• Beneficios en la S/E Lixiviación
– Mejoró el factor de potencia en el bus de 12.5 kV• Pasó de 0.77 a 0.98
– Disminuyó el contenido armónico visto por el transformador T1• Pasó de 35% iTHD a 1.5% iTHD
– Mejoró el voltaje en el bus de 12.5 kV
• Pasó de 12kV a 13.1kV
– Liberación de carga en el transformador• Se liberó un 20% de la capacidad (relativo a corriente nominal)
• Beneficios aguas arriba– Mejoró el factor de potencia en la S/E Diego de Almagro (punto de compra)
• Pasó de 0.94 a 0.98 SE CUMPLIO EL OBJETIVO
– Disminuyeron las pérdidas en línea Salvador• Pasó de 3.2% a 2.7%
Resultados
• El total de energía reactiva consumida por S/E Salvador desde la red era de 15.5 GVArh en un mes y la energía entregada por el filtro (pasos 1, 2 y 3) es de 9 .3 GVArh, por lo que se estima un ahorro mensual del 60% del costo de la energía reactiva, unos USD $ 29.000.-
• La multa de factor de potencia de USD $ 50.000.- ya no existe.
Aun sin conectar las etapas 4 y 5, el pay-back del equipo considerando estos ahorros es de 6 meses.
Resultados
• Además de lo anterior, en condiciones normales de operación el nivel de pérdidas en las líneas Salvador, Llanta 1 y Llanta 2 a disminuido:– Al momento de la conexión del filtro las pérdidas pasaron de 3.26% a
2.97% (promedios diarios).
– En meses posteriores, para similares condiciones de demanda, las pérdidas han promediado 2.93%.
– Este 0.33% de ahorro en pérdidas representa 150 MWh/mes equivalente a un costo de USD $ 15.000.- mensuales (@ 100 USD/MWh)
• Este ahorro en pérdidas, disminuye aun más el pay-back real del proyecto.
• CALIDAD DE ENERGIA= PRODUCTIVIDAD=RENTABILIDAD
• CALIDAD DE SERVICIO AL CLIENTE FINAL
• CALIDAD DE VIDA PARA TODOS!!!!
MUCHAS GRACIAS
PREGUNTAS?
Consultas:Josè Garnica
Gte Desarollo de NegociosFono +56 02 28866322
Cel +56 09 62061347Correo: [email protected]