Complejo Triara II – Data center | Caso de éxito

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CASO DE ÉXITO

Limitación de corriente de corto circuito, compensación de factor de potencia y filtrado de corrientes armónicas en un Data Center

Acerca del Complejo:

El Data Center, es el centro de datos más avanzado y seguro de México, diseñado especialmente para alojar equipo de cómputo y proporcionar un servicio 7x24, misión crítica. Este centro, ubicado en Apodaca, Nuevo León, México. Recibe energía eléctrica del exterior, de dos subestaciones de generación de la CFE, independientes entre sí, con el propósito de obtener suministro redundante, además se le implementó un sistema de respaldo que consiste en 6 mil baterías y 24 UPS de 500 kVA cada uno,

reforzados con 12 generadores diesel de energía eléctrica, con una potencia de 24 mil kW. Utilizar esta energía en hora punta, significa rentabilidad. No obstante, operar estos generadores ocasiona que el nivel de corto circuito se eleve significativamente; para ello, es indispensable limitar dicho nivel del sistema, compensar el factor de potencia (FP) y los niveles de distorsión armónica de las cargas de manera instantánea, confiable y segura. Limitar el nivel de corto circuito del sistema:

Ya que el Data Center es considerado un centro de suma importancia por los servicios de alta confiabilidad que ofrece a sus clientes, fue necesario incluir un equipo capaz de brindar la misma eficacia, con el cual se contribuyera a limitar el nivel de corto circuito del sistema, compensara el factor de potencia y las armónicas del complejo de manera rápida, con tiempos de respuesta de 16 milisegundos y con la más alta calidad. Cabe aclarar que los contratos corporativos que elabora con sus clientes, incluyen cláusulas con fuertes penalidades, en caso de falla del servicio.

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Se decidió que en la entrada de los 12 transformadores de potencia se instalaran 36 reactores limitadores de corriente con núcleo de aire y tres filtros de armónicas automáticos ultrarrápidos (smARTvar): uno de 1500 kVAR, 480 V, 3 Fases, 60 Hz y dos de 1800 kVAR, 480 V, 3 Fases, 60 Hz, marca Arteche. El proyecto se entregó exitosamente en otoño del 2004.

También fue necesario contar con un sistema de medición y monitoreo de cada uno de los tres sistemas eléctricos bajo las distintas condiciones de carga durante las etapas de operación del complejo:

Normal

Emergencia

Autoabastecimiento

Porteo

Resultados Obtenidos:

Generación en hora punta sin problemas.

Limitación del nivel de corto circuito a valores de acuerdo con la capacidad interruptiva del equipo.

Compensación del FP de forma instantánea.

Confiabilidad en la conexión de capacitores.

Reducción de los niveles de distorsión armónica.

En horas no punta un FP, más alto.

Mejor calidad de energía eléctrica en todo el complejo.

Los Reactores Limitadores de Corriente: Se utilizaron 36 reactores limitadores de corriente monofásicos núcleo de aire, los cuales se seleccionaron para reducir la capacidad de corto circuito del sistema en la alimentación de los transformadores a 13.8 kV.

Para la correcta instalación y dimensionamiento, se deben tomar en cuenta lo siguiente:

Corriente nominal.

Corriente de corto circuito.

Duración del corto circuito.

Voltaje del sistema.

Sitio de instalación.

Posibles interferencias electromagnéticas.

Forma de instalación vertical (no es igual que en forma horizontal).

Disipación de Temperatura.

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Los Filtros de Armónicas Automáticos Ultrarrápidos (smARTvar) Arteche:

Los smARTvar logran la confiabilidad en la conexión libre de transitorios, en un tiempo inferior a un ciclo y para la velocidad de respuesta cuentan con los siguientes elementos esenciales:

Controlador ultrarrápido de factor de potencia.

Tiristores.

Capacitores de larga vida.

Reactores con respuesta lineal de 150% de la carga.

Controlador Ultrarrápido de Factor de Potencia

El Controlador Ultrarrápido de Factor de Potencia monitorea, mide, calcula y decide, 10,000 veces por segundo la necesidad de energía reactiva de la carga para enviar una señal de cierre a uno o varios tiristores que serán los encargados de efectuar la

conexión de las secciones de filtrado y compensar al FP de la carga al valor preajustado.

Tiristores

Los tiristores reciben la señal de conexión (24 Vcd) proveniente del Controlador Ultrarrápido y monitorean continuamente la onda de tensión del sistema eléctrico para conectar, en un tiempo máximo de 16 milisegundos, las secciones del filtro en el cruce por cero de la onda de tensión; de esta forma, se logra la conexión de capacitores libre de transitorios.

Capacitores

Los capacitores utilizados están diseñados para operar a una temperatura de 85 grados centígrados en forma continua y fabricados, de acuerdo a la norma NEMA EIA 456. Esto proporciona, conforme a los modelos de Arreninus, al menos 16 veces más de vida que los capacitores de la norma IEC.

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Reactores

Dado que el equipo es un filtro de armónicas es muy importante que la respuesta del reactor sea lineal. Se instalaron reactores con respuesta lineal hasta el 150% de la carga y fabricado en Alemania.

Conclusiones:

El nivel de corto circuito del sistema eléctrico a 480V se redujo de 190 kA a 95 kA simétricos, en promedio.

Se logró compensar de manera segura (libre de transitorios) e instantánea el FP del sistema eléctrico (liberación de kVA en el sistema).

Se logró compensar el nivel de distorsión armónica del sistema eléctrico.