7 jessica ponce de león tecnología gis integrada subestaciones modulares en recintos prefabricados
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Sub estaciones GISTRANSCRIPT
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Tecnologa GIS integrada Subestaciones modulares en recintos prefabricados
ABB Switzerland Ltd., Jessica Ponce de Leon, June 2013
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Subestaciones GIS integradas Mas de 45 aos de avance tecnolgico
ABB es el lder global en tecnologa GIS de alta tensin, con una base instalada de mas de 20.000 celdas en todo el mundo. En 2009, ABB puso en servicio una GIS diseada para operar mas de un milln de voltios (1.100 kV).
En los aos 60 del siglo pasado, fuimos pioneros de GIS de alta tensin, y con la GIS integrada continuamos impulsando la tecnologa, introduciendo soluciones modernas. Nuestra gama de productos incluye el espectro completo de tecnologa GIS, cubriendo los rangos de tensin de 72.5 kV a 1.200 kV.
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Del
iver
ed b
ays
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)
195
6
First 1100 kV GIS Jingmen (CN)
Largest 420 kV GIS HHR (SA)
500 kV GIS Three Gorges (CN)
Largest Urban SS Ochakovo (RU)
20000
16000
12000
8000
24000
Subestaciones GIS integradas Mas de 45 aos de avance tecnolgico
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Subestaciones GIS integradas Portafolio
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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
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Creciente demanda de energa elctrica en zonas urbanas y en industrias de minera, petrleo y gas.
Necesidad que el suministro de energa elctrica sea flexible, confiable y este disponible en corto tiempo.
Crecimiento de la urbanizacin.
Reemplazo de viejas subestaciones existentes AIS, terreno valioso, disponible para otro uso.
Manejo simple y fcil muchas compaas elctricas hoy en da estn reduciendo personal de operacin y mantenimiento.
Las SGI pueden ser fcilmente embarcadas y transportadas a las cercanas del sitio de explotacin de petrleo/gas/mina.
Una solucin pre-diseada y normalizada garantiza una alta calidad y confiabilidad.
La reduccin importante del tiempo de instalacin en comparacin a las subestaciones convencionales se logra realizando todas las actividades de diseo, ensamble, pruebas y control de calidad en la fbrica GIS.
Subestaciones GIS integradas Aplicaciones
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Permite la instalacin o extensin de subestaciones en plazos muy cortos.
Podemos suministrar una SGI en un plazo de cinco meses despus de la confirmacin del pedido.
Tiempo de instalacin dos a tres semanas
Bajos costos de ejecucin Suministro completo de una mano. Mnimo trabajo en sitio Re-uso de diseos 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
solucin AIS. Sitios de instalacin exigentes
Condiciones medioambientales extremas, para temperaturas -30C y por encima de 40C
Instalaciones offshore en plataformas de petrleo y gas o parques elicos
Requerimientos de movilidad o modularidad
Transportable entre sitios; montaje sobre un camin
No se requiere stano para cables.
Paredes removibles
Subestaciones GIS integradas Energa elctrica disponible a toda hora en todo lugar
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Suministro rpido
Sistema flexible por mdulos
configurables
Instalacin y puesta en servicio
fcil y rpida (AT probada en fbrica)
. .
. .
. .
Subestacin pequea y compacta
Pocos interfaces de ingeniera
Celdas de entrada-salida
Configuraciones en H
Varias celdas (>5)
Recinto completo o Recintos modulares prefabricados
- Estructuras de acero - Componentes auxiliares
- Control - Proteccin - Comunicacin - micro SCADA
GIS equipos primarios y secundarios
Subestaciones GIS integradas Una solucin completa
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Subestaciones GIS integradas Configuraciones, recintos y cimentaciones
Arreglo en Anillo Este arreglo permite incluso en caso de
mantenimiento de un CB una operacin sin interrupcin de todas las celdas.
Cantidad de interruptores y salidas son iguales. Mas econmico que una configuracin de 1
interruptores.
Arreglo en H Para aplicaciones industriales o pequeas
aplicaciones regionales. Solucin optima dos entradas de lnea y dos
transformadores.
Unidades prefabricadas Calefaccin, ventilacin e iluminacin incluidas. Servicios auxiliares, incluyendo proteccin anti
fuego.
Cimentaciones Fundaciones sencillas dependiendo de las
condiciones del suelo y/o requerimientos ssmicos. Tipo umbral o prefabricadas.
Esquema de gas de arreglo en anillo
Esquema de gas de arreglo en H
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Subestaciones GIS integradas Opciones de recintos prefabricados
Doble unidad acoplada
Unidad sencilla
Mltiples unidades acopladas
Edificio prefabricado modular
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Subestaciones GIS integradas Una manera moderna de construir subestaciones
Elementos prefabricados del recinto
GIS es ensamblada, probada y embarcada
por habia completa
Reduccin de trabajo en sitio.
Instalacin muy rpida del edificio.
Bajo riesgo de retraso del proyecto por obras civiles.
Modular building concept ModCon pictures courtesy of JACO Fabriks AB Sweden.
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En el ao 2009, la cuidad de Anchorage en Alaska necesitaba una subestacin nueva para poder enfrentar la creciente demanda de energa.
Adicionalmente a la escasez de tiempo, el cliente adems solicitaba una subestacin compacta ya que el lugar de instalacin se encontraba prximo a un centro comercial.
Altos costos de instalacin requieren tiempos de obra cortos.
La solucin tambin tena que resistir el clima fro de Alaska y los frecuentes eventos ssmicos.
ABB respondi suministrando una subestacin completamente integrada ELK-04 / 145 kV, que fue instalada y energizada en pocas semanas. La subestacin consiste de un anillo con cuatro interruptores, integrados en dos contenedores de 40 pies. Los armarios de control local tambin se encuentran completamente integrados en los recintos.
Los recintos cumplen IP55 con dos puertas y dispositivos de relevo de sobrepresin.
Subestaciones GIS integradas Caso exitoso Anchorage, Alaska
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Subestaciones GIS integradas Anchorage - Diagrama Unifilar
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Subestaciones GIS integradas Anchorage Layout solucin convencional
AIS
4 interruptores en anillo
180ft x 150 ft
27,000 sqft
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Subestaciones GIS integradas Anchorage diseo que optimiza espacio
AIS 4 interruptores en anillo
180ft x 150ft
27,000 sqft
GIS solucin integrada 4 interruptores en anillo
40ft x 21ft
840 sqft
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Subestaciones GIS integradas Anchorage montaje al bastidor
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Subestaciones GIS integradas Anchorage montaje al bastidor
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Subestaciones GIS integradas Anchorage montaje al bastidor
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Subestaciones GIS integradas Anchorage llenado de gas SF6
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Subestaciones GIS integradas Anchorage cableado
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Subestaciones GIS integradas Anchorage listo para embarque
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Subestaciones GIS integradas Anchorage preparacin del sitio
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Subestaciones GIS integradas Anchorage llegada a sitio
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Subestaciones GIS integradas Anchorage remocin de paredes temporales
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Subestaciones GIS integradas Anchorage listo para instalacin
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Subestaciones GIS integradas Anchorage instalacin del recinto
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Subestaciones GIS integradas Anchorage instalacin del segundo recinto
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Subestaciones GIS integradas Anchorage instalacin de boquillas
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Subestaciones GIS integradas Anchorage subestacin GIS terminada
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Subestaciones GIS integradas Anchorage GIS conectada a la red
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Subestaciones GIS integradas Anchorage al transformador
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Subestaciones GIS integradas Anchorage vista interior
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Subestaciones GIS integradas Anchorage subestacin terminada
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Subestaciones GIS integradas 245kV LILO
Beneficios
Rpida entrega e instalacin debido a su diseo prefabricado.
Significante ahorro del costo del proyecto debido al minimo trabajo en sitio.
Ahorro de espacio de hasta 80% en comparacin con una subestacin AIS convencional.
Ratings hasta 245kV, 3150A, 50kA.
Conexin con cable es posible.
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Subestaciones GIS integradas
LILO: Diagrama Unifilar
245kV LILO
LILO = Line-In Line-Out
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Subestaciones GIS integradas 245kV LILO
Bastidor sobre pilares de acero.
Preparado para fijacin en sitio.
Marco de chapa de acero galvanizado.
Piso/Paredes: paneles tipo sndwich (lana de roca), cubierto con chapa de acero galvanizado .
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Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado
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Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado Panel PAROC
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Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado Panel PAROC
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Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado
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Subestaciones GIS integradas 245kV LILO
Bahia 100% ensamblada y probada en fbrica.
Despues de las pruebas de rutina, la bahia y LCC se integran al edificio prefabricado.
HVAC, proteccin contra incendio, iluminacin y ventilacin bajo requerimiento pueden ser instalados.
Ductos y boquillas se envian a sitio para su instalacin en sitio.
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Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado
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Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado
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Subestaciones GIS integradas Equipos Auxiliares
HVAC
Unidades de ventilacin
Aire acondicionado / calefaccin
Iluminacin.
Proteccin contra incendio.
Detectores de humo o gas.
Dispositivos de relevo de sobrepresin
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Subestaciones GIS integradas 245kV LILO
Edificio prefabricado cuenta con argollas en el borde del techo para su elevacin y colocacin en sitio.
Pilares de acero listo para fijacin.
Ductos, boquillas y apartarrayos se instalan en sitio.
Conexin al sistema de tierras.
Prueba de Alta tensin.
Conexin al transformador y a la lnea.
Puesta en servicio.
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Subestaciones GIS integradas Edificios prefabricados
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Subestaciones GIS integradas Edificios prefabricados
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Subestaciones GIS integradas 245kV Otras configuraciones
Incoming lines
Transformers
Tie breaker
CB CB
CB TIE breaker housing
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Subestaciones GIS integradas 245kV Otras configuraciones
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Subestaciones GIS integradas 245kV Otras configuraciones
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Subestaciones GIS integradas 245kV Otras configuraciones
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Subestaciones GIS integradas 420kV LILO solucin con excelente movilidad
Beneficios
Rpida entrega e instalacin debido a si diseo prefabricado.
Significante ahorro del costo del proyecto debido al minimo trabajo en sitio.
Ahorro de espacio de hasta 80% en comparacin con una subestacin AIS convencional.
No se requiere equipo de prueba adicional en sitio para prueba de Alta tensin.
Unidad desensamblable no hay necesidad de dejar el trailer dentro de la subestacin.
Ratings hasta 420kV, 5000 A, 63 kA.
Dimensiones estandar ISO 40 con boquillas removibles fcil transportacin en cualquier trailer.
Conexin con cable es posible.
Trailer opional
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Subestaciones GIS integradas 420kV LILO solucin con excelente movilidad
Con boquillas SF6/Aire
Con conexin SF6/cable
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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): Fabricacin, uso y eliminacin.
Fabricacin
Diseo compacto uso de menos aluminio y otros metales.
Bajas prdidas trmicas seleccin de materiales.
Certificado segn ISO 14001.
Uso
Monitoreo en lnea para mantenimiento preventivo.
Bajo consumo de energa para servicios auxiliares.
Pruebas tipo certificando prdidas SF6 menores a 0.1 % p.a.
Sistemas de sellado bien probados.
Fase de eliminacin
Uso de materiales reciclables y de fcil eliminacin.
Procedimientos de mantenimiento mejorados evitando prdidas de gases y aceites
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Diseo, ingeniera y fabricacin
Integracin 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 estn previstas con argollas para su elevacin y manejo durante transporte.
Instalacin y puesta en servicio
Colocar el(los) recinto(s) sobre la cimentacin.
Instalar boquillas y/o cables LISTO!
Para algunas configuraciones, se realiza la prueba de Alta Tensin LISTO!
Energizar
Despus de un corto periodo de instalacin la SGI esta lista para energizarse.
Subestaciones GIS integradas Ejecucin del proyecto
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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 mm
Enchufable por resortes de contacto
Fijacin por medio de resortes pre-tensados
Presin mecnica continua
Aislador de resina estanco a presin
Conexin a tierra robusta
Fijacin excelente por abrazaderas
Conector enchufable
Resorte pre-tensados
Abrazadera de fijacin
Cono
Resorte de contacto
Conector de puesta a tierra
Carcasa
Fijacin
Aislador CDI 145
Resorte de contacto
Probado segn IEC 60840 Um 145 kV