Mantenimiento de Capacitores

Octubre del 2009

Mantenimiento Preventivo y Correctivo de Filtro de Armónicas SECOVI®

Ramos Arizpe, Coahuila.

At´n: Ing. Víctor Miranda

Mantenimiento a Bancos de Capacitores SECOVI

Datos Finales de Estudio Página

1. Filtro de Armónicas 275 kvar Sopladora 1 . . . . . . . . 1




5. Banco de Capacitores Fijo 50 kvar Molino 1 . . . . . . . 25





10. Banco de Capacitores Fijo 75 kvar TGBT-1 . . . . . . . 53

11. Banco de Capacitores Fijo 75 kvar TGBT-2 . . . . . . . 58

12. Banco de Capacitores Automatico 200 kvar ABB. . . . . . 63

Mantenimiento a Bancos de Capacitores SECOVI Continuación .............

Página

13. Banco de Capacitores Automatico 250 kvar BC-1 . . . . . . 69



16. Conclusiones y Recomendaciones . . . . . . . . . 86

17. Ficha Técnica Bancos de Capacitores Inelap . . . . . . . 89

18. Ficha Técnica Bancos de Capacitores ABB . . . . . . . 92

19. Ficha Técnica Bancos de Capacitores Schneider Electric . . . . . 94

20. Monitoreo Transformador 1 . . . . . . . . . . 96

21. Monitoreo Transformador 2 . . . . . . . . . . 112

__________________

Ing. Fco. Javier Díaz

Ext. 142

__________________

Ing. Eliud Sanchez

Ext. 142

__________________

Ing. Edy Amaya

Ext. 142

MMaanntteenniimmiieennttoo ddee BBaannccooss ddee CCaappaacciittoorreess SSEECCOOVVII DDeeppaarrttaammeennttoo ddee IInnggeenniieerrííaa IInneerrggyy AAuuttoommoottiivvee SSyysstteemmss Planta Ramos Arizpe, Coahuila.

SSeeccoovvii,, SS..AA.. ddee CC..VV.. Oscar Wilde 155, Col. Colinas de San Jerónimo Monterrey N. L.

Tel. 01 81-83 33 87 88 www.secovi.com

___________________

Ing. Vicente Reyes

Ext. 141

CERTIFIED POWER QUALITY PROFESSIONAL

Elaborado por:

Revisado por:

Octubre del 2009

Mantenimiento Preventivo y CorrectivoFiltro de Armónicas Automático

SECOVI®


Filtro de 5ª Armónica 275 kVAR Sopladora 501

Filtro de 5ª Armónica 275 kVAR 2 Introducción. Se procedió a realizar mantenimiento preventivo al Filtro de 5ª Armónica de 275 kVAR Automático ubicado en la Sopladora 501

de la Planta INERGY Automotive Systems México en la ciudad de Ramos Arizpe, Coahuila.

Revisión Visual General del Equipo.

Revisión del Arnés de Celdas Capacitivas.

Medición de Voltaje de Alimentación.

Medición de Corriente por Fase.

Medición de Potencia Reactiva Total.

Medición de la Capacitancia de Cada Celda.

Revisión y Reapriete de Conexiones.

Revisión del Interruptor Principal.

Revisión del Contactor.

Se realizó la verificación de presencia de calentamiento y verificación de la correcta operación.

Filtro de 5ª Armónica 275 kVAR 3 Datos del Equipo

BANCO DE CAPACITORES IDENTIFICACION Sopladora 501 CAPACIDAD 275 kVAR MODELO FAB027548011PN15A SERIE FAB10607 MARCA INELAP

En la tabla anterior se muestran de datos de placa del Filtro de Armónicas. La revisión consistió en realizar verificación del

equipo y medición de potencia reactiva entregada por fase.

Filtro de 5ª Armónica 275 kVAR 4

Fusible Inelap500 VAC

Contactor, lg mecmodelo: gmc

Interruptor termomagnético

Reactor Tec−trah

Celdas de Capacitores57.6 microF, 346 VACConductor de fase

Conductor de Tierra Forrado

Conductor de Tierra Desnudo

Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado

Barra de Tierras

Anomalía

Simbología

Filtro de ArmónicasAutomatico de 275 kvar, 480 V

Conexión EstrellaMARCA: INELAP

63 A 125 A 250 A 250 A

500 ABT

3ø2c 2/0 AWG por Fase1c 1/0 AWG por Tierra

PASO 125kVAR

PASO 150kVAR

PASO 1100kVAR

PASO 1100kVAR

Diagrama Eléctrico

Filtro de 5ª Armónica 275 kVAR 5 Evaluación En la tabla anterior se muestran los valores de potencia reactiva entregada por fase y total del equipo, donde no se registran

secciones dañadas. La aportación total del Banco es de 44 kVAR (88%) de los 50 kVAR de potencia reactiva nominal. Este

valor se encuentra en un porcentaje aceptable en base a la capacidad nominal del Banco de Capacitores. El equipo se

encuentra trabajando a este porcentaje debido a que el voltaje de alimentación se encuentra 6% por ABAJO de los 480 Volts

de voltaje nominal recomendado por el fabricante, lo que representa una pérdida del 10% (5 kVAR) de la aportación total del

Banco.

En la tabla anterior se muestra el valor del VLL, THDv, y THDi promedio del Banco de Capacitores.

Pasos Celdas Capacidad de celdas

Capacidad Nominal

Lectura Fase A

Lectura Fase B

Lectura Fase C

Lectura Real Total

Porcentaje del Paso

1º 15 57.6 µf 25 kVAR 6.91 kVAR 6.90 kVAR 6.98 kVAR 20.7 kVAR 82% 2º 30 57.6 µf 50 kVAR 15.1 kVAR 15.2 kVAR 15.1 kVAR 45.4 kVAR 90% 3º 60 57.6 µf 100 kVAR 30.7 kVAR 30.1 kVAR 30.1 kVAR 90.9 kVAR 90% 4º 60 57.6 µf 100 kVAR 30.1 kVAR 30.3 kVAR 30.6 kVAR 91.0 kVAR 91%

V L-L THDv Tot % THDi Tot %

Total 459.9 2.98 12.8

Filtro de 5ª Armónica 275 kVAR 6 Resumen

El equipo se encuentra alimentado por dos cables por fase de calibre 2/0 AWG, los cuales en conjunto soportan 530 Amp

en base a la NOM-001-SEDE-2005 Tabla 310.17 columna de 75°C. Este cable se conecta a las clemas del interruptor

principal de 500 Amp, por lo que la relación cable interruptor es correcta.

Se recomienda realizar mantenimiento preventivo al equipo mínimo cada 6 meses con la finalidad de mantener su correcto

funcionamiento.

El Banco de Capacitores se dejó funcionando en operación automática con un uso del 88% de su capacidad nominal de

50 kVAR.

El equipo se encontró con celdas capacitivas dañadas de una capacidad de 57.6 µf con voltaje de alimentación nominal

de 346 VAC, por lo que se realizaron los cambios correspondientes dejándolas en buenas condiciones.

Se revisó Interruptor principal y Contactor, encontrando cada uno de los componentes anteriores en excelentes

condiciones físicas y de operación.

No se anexa reporte fotográfico ya que no se permitió el acceso de cámara fotográfica a las instalaciones de la Planta.

Octubre del 2009

Mantenimiento Preventivo y Correctivo de Filtro de Armónicas SECOVI®



8

Filtro de Armónicas de 330 kVAR Introducción. Se procedió a realizar mantenimiento preventivo al Banco de Capacitores Automático ubicado en la Sopladora 502 de la Planta

INERGY Automotive Systems México en la ciudad de Ramos Arizpe, Coahuila.








Revisión de Fusibles.


9

Filtro de Armónicas de 330 kVAR

Datos del Equipo

FILTRO DE ARMÓNICAS AUTOMÁTICO IDENTIFICACION SOPLADORA 502 CAPACIDAD 330 kVAR MODELO FAB033048011PN15A SERIE FAB10608 MARCA INELAP

En la tabla anterior se muestran los datos de referencia del Filtro de Armónicas asignado a este punto. La revisión consistió de

realizar verificación del equipo controlador de secciones BELUK, medición de potencia reactiva entregada por sección y prueba

de funcionamiento de cada uno de los 15 fusibles que contiene.

10



63 A 160 A 160 A 200 A 200 A

600 A

SOPLADORA 502

BT

3ø2c 250 KCM por Fase1c 2/0 AWG por Tierra

PASO 1 PASO 2 PASO 3 PASO 4 PASO 5




Reactor Tec−trah




Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado

Barra de Tierras

Anomalía

Simbología


Diagrama Eléctrico

11

Filtro de Armónicas de 330 kVAR Evaluación

En la tabla anterior se muestran los valores de potencia reactiva entregada por sección y totales del Filtro de Armónicas. Se

encontraron secciones y fusibles del paso 1dañados. La aportación total del banco es de 253.2 kVAR ó 76.7% de los 330 kVAR nominal. Este valor se encuentra por debajo del porcentaje aceptable de la capacidad nominal del Filtro de Armónicas.

Esto se debe a que el voltaje también se encuentra por ABAJO de los 480 Volts de datos de placa nominales.

* Valores promedio para todos los pasos *THDi promedio por paso

En las tablas anteriores se muestra el valor del THDi por paso, ya que el VLL y el THDv es el mismo para todos los pasos del

Filtro.

Pasos Celdas por

paso Capacidad Nominal

Fusibles Dañados

Lectura Fase A

Lectura Fase B

Lectura Fase C

Lectura Real Total

Porcentaje del Paso

1º 18 30 kVAR 3 0 0 0 0 0% 2º 36 60 kVAR 0 16.4 kVAR 12.4 kVAR 16.4 kVAR 45.2 kVAR 75.3% 3º 36 60 kVAR 0 17.7 kVAR 17.0 kVAR 17.7 kVAR 52.4 kVAR 87.3% 4º 54 90 kVAR 0 26.1 kVAR 25.7 kVAR 26.0 kVAR 77.8 kVAR 86.4% 5º 54 90 kVAR 0 26.4 kVAR 25.0 kVAR 26.4 kVAR 77.8 kVAR 86.4%

TOTALES 198 330 kVAR 0 86.6 kVAR 80.1 kVAR 86.5 kVAR 253.2 kVAR 76.7%


Total 451.8 2.83 % 25.76%

Paso 1º 2º 3º 4º 5º

THDi % 0 40.3 32.4 31.2 26.7

12


Resumen

Los Fusibles de las 3 fases del paso 1 se encontraron dañados. Se reemplazaron para correcta operación del paso.

Se encontraron 6 celdas capacitivas dañadas. Se reemplazaron las celdas capacitivas de 57.6 µf, 346 VAC.

El equipo se encuentra alimentado con 460 VAC, lo que representa perdidas de un 8.1% (27 kVAR), ya que el equipo

esta diseñado para una alimentación de 480 VAC.

El Filtro de Armónicas se dejo funcionando en operación automática con un uso del 85.20% (281.20 kVAR) de su

capacidad nominal de 330 kVAR.

Se recomienda realizar mantenimiento preventivo al equipo mínimo cada 6 meses con la finalidad de mantener su

correcto funcionamiento.

Octubre del 2009


SECOVI®



Filtro de 5ª Armónica 330 kVAR

14 Introducción. Se procedió a realizar mantenimiento preventivo al Filtro de 5ª Armónica de 330 kVAR Automático ubicado en la Sopladora 503







Medición de la Capacitancia de cada Celda.






15 Datos del Equipo





16

BT

SOPLADORA 503

63 A 160 A 160 A 200 A 200 A

3ø2c 250 kcm por Fase1c 2/0 AWG por Tierra

600 A







Reactor Tec−trah




Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado

Barra de Tierras

Anomalía

Simbología

Diagrama Eléctrico


17 Evaluación

En la tabla anterior se muestran los valores de potencia reactiva entregada por fase y total del equipo, donde no se registran

secciones dañadas. La aportación total del Banco es de 283.5 kVAR (85.90%) de los 330 kVAR de potencia reactiva nominal.

Este valor se encuentra en un porcentaje aceptable en base a la capacidad nominal del Filtro de capacitores. El equipo se

encuentra trabajando a este porcentaje debido a que el voltaje de alimentación se encuentra 6.25% por ABAJO de los 480 Volts de voltaje nominal recomendado por el fabricante, lo que representa una pérdida del 14% (47.7 kVAR) de la aportación

total del Filtro.

El equipo cuenta con 198 celdas capacitivas de una capacidad de 57.6 µf con voltaje de alimentación nominal de 346 VAC, las

cuales se dejaron en buenas condiciones.



Capacidad Nominal

Lectura Fase A

Lectura Fase B

Lectura Fase C

Lectura Real Total

Porcentaje del Paso

1º 18 57.6 µf 30 kVAR 7.1 kVAR 7.4 kVAR 7.0 kVAR 21.5 kVAR 73% 2º 36 57.6 µf 60 kVAR 15.3 kVAR 15.5 kVAR 15.2 kVAR 46.0 kVAR 75.3% 3º 36 57.6 µf 60 kVAR 18.1 kVAR 17.3 kVAR 18.0 kVAR 53.0 kVAR 90% 4º 54 57.6 µf 90 kVAR 27.1 kVAR 27.9 kVAR 27.0 kVAR 82.0 kVAR 90.2% 5º 54 57.6 µf 90 kVAR 27.2 kVAR 27.1 kVAR 26.9 kVAR 81.2 kVAR 88.88%


Total 450 2.2 34.23


18 Resumen

El equipo se encuentra alimentado por dos cables por fase de calibre 250 KCM, los cuales en conjunto soportan 810 Amp en

base a la NOM-001-SEDE-2005 Tabla 310.16 columna de 75°C. Este cable se conecta a las clemas del interruptor principal

de 600 Amp, por lo que la relación cable interruptor es correcta.

Se encontraron fusibles dañados en diferentes secciones del equipo, por lo que se realizaron los cambios correspondientes.

Se encontraron celdas capacitivas dañadas y algunas degradadas, por lo que se realizaron los cambios correspondientes.


funcionamiento.

Se realizó cambio de controlador de potencia debido a los daños que presentaba el controlador instalado. Se realizaron

pruebas con el controlador funcionando correctamente.

No se anexa reporte fotográfico ya que no se permitió el acceso de la cámara fotográfica a las instalaciones de la Planta.

Octubre del 2009


SECOVI®




20 Introducción. Se procedió a realizar mantenimiento preventivo al Filtro de 5ª Armónica de 330 kVAR Automático ubicado en la Sopladora 504













21 Datos del Equipo





22

BT

SOPLADORA 504

63 A 160 A 160 A 200 A 200 A


600 A







Reactor Tec−trah




Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado

Barra de Tierras

Anomalía

Simbología

Diagrama Eléctrico


23 Evaluación

En la tabla anterior se muestran los valores de potencia reactiva entregada por fase y total del equipo, donde no se registran

secciones dañadas. La aportación total del Banco es de 282.3 kVAR (85.54%) de los 330 kVAR de potencia reactiva nominal.

Este valor se encuentra en un porcentaje aceptable en base a la capacidad nominal del Filtro de capacitores. El equipo se

encuentra trabajando a este porcentaje debido a que el voltaje de alimentación se encuentra 6.25% por ABAJO de los 480 Volts de voltaje nominal recomendado por el fabricante, lo que representa una pérdida del 14.46% (47.7 kVAR) de la

aportación total del Filtro.

El equipo cuenta con 198 celdas capacitivas de una capacidad de 57.6 µf con voltaje de alimentación nominal de 346 VAC, las

cuales se dejaron en buenas condiciones.



Capacidad Nominal

Lectura Fase A

Lectura Fase B

Lectura Fase C

Lectura Real Total

Porcentaje del Paso

1º 18 57.6 µf 30 kVAR 7.3 kVAR 7.2 kVAR 7.4 kVAR 21.9 kVAR 73% 2º 36 57.6 µf 60 kVAR 15.1 kVAR 15 kVAR 15.1 kVAR 45.2 kVAR 75.3 % 3º 36 57.6 µf 60 kVAR 18.2 kVAR 17.6 kVAR 18.2 kVAR 54 kVAR 90% 4º 54 57.6 µf 90 kVAR 27.3 kVAR 26.7 kVAR 27.2 kVAR 81.2 kVAR 90.2% 5º 54 57.6 µf 90 kVAR 27 kVAR 26.2 kVAR 26.8 kVAR 80 kVAR 88.88%


Total 450 2.2 34.23


24 Resumen

El Equipo se encuentra alimentado por dos cables por fase de calibre 250 KCM, los cuales en conjunto soportan 810 Amp en

base a la NOM-001-SEDE-2005 Tabla 310.16 columna de 75°C. Este cable se conecta a las clemas del interruptor principal

de 600 Amp, por lo que la relación cable interruptor es correcta.

Se encontraron fusibles dañados en diferentes secciones del equipo, por lo que se realizaron los cambios correspondientes.

Se encontraron celdas capacitivas dañadas y algunas degradadas, por lo que se realizaron los cambios correspondientes.


funcionamiento.

Se realizó cambio de controlador de potencia debido a los daños que presentaba el controlador instalado. Se realizaron

pruebas con el controlador funcionando correctamente.

No se anexa reporte fotográfico ya que no se permitió el acceso de la cámara fotográfica a las instalaciones de la Planta.

Octubre del 2009

Mantenimiento Preventivo y Correctivo Banco de Capacitores Fijo

SECOVI®


Banco de Capacitores 50 kVAR Molino 1

26

Banco de Capacitores de 50 kVAR Introducción. Se procedió a realizar mantenimiento preventivo al Banco de Capacitores Fijo ubicado en el Molino 1 de la Planta INERGY

Automotive Systems México en la ciudad de Ramos Arizpe, Coahuila.


Revisión del Arnés de celdas capacitivas.








Revisión del Timer.


27

Banco de Capacitores de 50 kVAR

Datos del Equipo

BANCO DE CAPACITORES IDENTIFICACION MOLINO 1 CAPACIDAD 50 kVAR MODELO CFB0050480N1ITMCTRTPLMP SERIE CFB49203 MARCA INELAP

En la tabla anterior se muestran de datos de placa del Banco de Capacitores. La revisión consistió en realizar verificación del


28

Simbología

Contactor, lg mecmodelo: gmcInterruptor termomagnético

Conductor de fase



Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado

celdas inelap,50 microF, 480 VACConexión Delta,

Banco de Capacitores Fijo 50 kvar, 480 VConexión Delta

3ø1c # 4 AWG por Fase1c # 6 AWG por Tierra

3ø1c 250 KCM por Fase1c #2 AWG por Tierra

400 A

100 A

GranuladorVagra-FC501

MOLINO 1

Banco de Capacitores de 50 kVAR Diagrama Eléctrico

29

Banco de Capacitores de 50 kVAR Evaluación En la tabla anterior se muestran los valores de potencia reactiva entregada por fase y total del equipo, donde no se registran





Banco.

El equipo cuenta con 12 celdas capacitivas de una capacidad de 50 µf con voltaje de alimentación nominal de 480 vca, las

cuales se encontraron en buenas condiciones.



Capacidad Nominal

Lectura Fase A

Lectura Fase B

Lectura Fase C

Lectura Real Total

Porcentaje del Paso

1º 12 50 µf 50 kVAR 16 kVAR 14 kVAR 14 kVAR 44 kVAR 88%


Total 454.13 2.98 14.6

30


Resumen

El equipo se encuentra alimentado por un cable por fase de calibre 4 AWG, el cual soporta 85 Amp. en base a la NOM-001-SEDE-2005 Tabla 310.16 columna de 75°C. Este cable se conecta a las clemas del interruptor principal de 100

Amp, por lo que la relación cable interruptor no es correcta. Se recomienda instalar el cableado de alimentación con un

calibre de 2 AWG por fase para cumplir así con la NOM.




50 kVAR.

El equipo cuenta con 12 celdas capacitivas de una capacidad de 50 µf con voltaje de alimentación nominal de 480 vca,

las cuales se encontraron en buenas condiciones.

Se revisó Interruptor principal, Timer y Contactor, encontrando cada uno de los componentes anteriores en excelentes



Octubre del 2009


SECOVI®



32

Banco de Capacitores de 50 kVAR Introducción. Se procedió a realizar mantenimiento preventivo al Banco de Capacitores Fijo el cual se encuentra ubicado en el Molino 2 de la

Planta INERGY Automotive Systems México en la ciudad de Ramos Arizpe, Coahuila.




Medición de Corriente por fases.


Medición de la capacitancia de cada celda.






33


Datos del Equipo




34

Conductor de fase



Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado





400 A

100 A


MOLINO 2 Simbología



35


Resumen

El Equipo se encuentra alimentado por un cable por fase de calibre 4 AWG, el cual soporta 85 Amp. en base a la

NOM-001-SEDE-2005 Tabla 310.16 columna de 75°C. Este cable se conecta a las clemas del interruptor principal de

100 Amp, por lo que la relación cable interruptor no es correcta. Se recomienda instalar el cableado de alimentación con

un calibre de 2 AWG por fase para cumplir así con la NOM.

El Banco de Capacitores se dejó en condiciones óptimas para operar en forma semi-automática. Se recomienda

programar una Libranza para realizar la instalación del cableado de alimentación del equipo.

El equipo cuenta con 12 celdas capacitivas de una capacidad de 50 µf con voltaje de alimentación nominal de 480 VAC,







Octubre del 2009


SECOVI®



37














38


Datos del Equipo




39

Banco de Capacitores Fijo50 kvar, 480 VConexión Delta



400 A

100 A

GranuladorVagra-PR505



Conductor de fase



Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado



40


Resumen




El Banco de Capacitores se dejó en condiciones óptimas para operar en forma semi-automática. Se recomienda

programar una Libranza para realizar la instalación del cableado de alimentación del equipo.

El equipo cuenta con 3 celdas capacitivas de una capacidad de 50 µf con voltaje de alimentación nominal de 480 VAC

dañadas, por lo que se reemplazaron dichas celdas por lo que se dejaron en buenas condiciones.






Octubre del 2009


SECOVI®



42














43


Datos del Equipo




44

Banco de Capacitores Fijo50 kvar, 480 VConexión Delta



400 A

100 A

GranuladorVagra-PR505



Conductor de fase



Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado



45


Resumen






El Banco de Capacitores se dejó en condiciones óptimas para operar en forma semi-automática.






Octubre del 2009


SECOVI®



48














49


Datos del Equipo




50




400 A

100 A




Conductor de fase



Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado



51

Banco de Capacitores de 50 kVAR Evaluación En la tabla anterior no se muestran los valores de potencia reactiva entregada por fase y total, debido a que el equipo se

encontró fuera de operación. Se realizó la revisión del mismo, no registrando secciones dañadas. Sin embargo, no se energizó

debido a que el tablero se encontró con tarjeta de bloqueo ya que realizaban mantenimiento en el área.


dejando el equipo en buenas condiciones de operación.


Capacidad Nominal

Lectura Fase A

Lectura Fase B

Lectura Fase C

Lectura Real Total

Porcentaje del Paso

1º 12 50 µf 50 kVAR --- kVAR ----kVAR --- kVAR --- kVAR ---%


Total -- ---- -----

52


Resumen






El Banco de Capacitores se dejó en condiciones óptimas para operar en forma semi-automática.


las cuales se dejaron en buenas condiciones.




Octubre del 2009

Mantenimiento Preventivo Banco de Capacitores Fijo

SECOVI®


Banco de Capacitores 75 kVAR TGBT-1

54

Banco de Capacitores de 75 kVAR Introducción. Se procedió a realizar mantenimiento preventivo al Banco de Capacitores Fijo ubicado en el TGBT-1 de la Planta INERGY




Medición de la capacitancia de cada celda.






55


Datos del Equipo

BANCO DE CAPACITORES IDENTIFICACION TGBT-1 CAPACIDAD 75 kVAR MODELO CFB0075480N1ITMCTRTPLMP SERIE CFB49206 MARCA INELAP



56

Simbología


Conductor de fase



Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado


Banco de Capacitores Fijode 75 kvar, 480 VConexión Delta

125 A

150 A


57


Resumen

El equipo se encuentra sin cableado de alimentación. Se encontró dentro de la subestación principal, por lo que se

procedió a revisar.

Al momento de revisar el equipo se encontró sin transformador de control y con cables cortados, por lo que se

recomienda instalar el transformador de control.



Se revisó Interruptor principal, Timer y Contactor, encontrando cada uno de los componentes anteriores en buenas





Octubre del 2009

Mantenimiento Preventivo Banco de Capacitores Fijo

SECOVI®



58














59


Datos del Equipo

BANCO DE CAPACITORES IDENTIFICACION TGBT-2 CAPACIDAD 75 kVAR MODELO CFB0075480N1ITMCTRTPLMP SERIE CFB49204 MARCA INELAP



60

Simbología


Conductor de fase



Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado


Banco de Capacitores Fijode 75 kvar, 480 VConexión Delta


125 A

Conductor de Tierrase aterriza

en escalerilla


61

Banco de Capacitores de 75 kVAR Evaluación En la tabla anterior se muestran los valores de potencia reactiva entregada por fase y total del equipo, donde no se registran





Banco.

El equipo cuenta con 18 celdas capacitivas de una capacidad de 50 µf con voltaje de alimentación nominal de 480 VAC, las

cuales se encontraron en buenas condiciones.



Capacidad Nominal

Lectura Fase A

Lectura Fase B

Lectura Fase C

Lectura Real Total

Porcentaje del Paso

1º 12 50 µf 75 kVAR 23.4 kVAR 23.3 kVAR 23.4 kVAR 70 kVAR 94%


Total 460.1 2.96 14.2

62


Resumen



calibre de 1/0 AWG por fase para cumplir así con la NOM.



El Banco de Capacitores se dejó funcionando en operación semi-automática con un uso del 94% de su capacidad

nominal de 75 kVAR.






Octubre del 2009

Mantenimiento Preventivo y Correctivo Banco de Capacitores Automático

SECOVI®



64

Banco de Capacitores de 200 kVAR Introducción. Se procedió a realizar mantenimiento preventivo al Banco de Capacitores Automático ubicado en TGBT-1 en la Planta INERGY




Medición de Corriente por Fases.







65


Datos de Equipo

BANCO DE CAPACITORES AUTOMÁTICO IDENTIFICACION BANCO ABB CAPACIDAD 200 kVAR MODELO 33L2000548BCCLMB20 SERIE 99298 MARCA ABB

En la tabla anterior se muestran de datos de referencia del Banco de Capacitores Automático asignado a este punto. La

revisión consistió de realizar verificación del equipo controlador de secciones, medición de potencia reactiva entregada por

sección y prueba de funcionamiento de cada uno de los 15 fusibles con los que cuenta el equipo.

66

S imbología

Contactor, ABBmodelo: UH63−30


Conductor de fase

Conductor de T ierra Forrado

Conductor de T ierra Desnudo

Zapata de T ierra

Chasis Aterrizado

celdas ABB ,40 KVAR , 480 VACConex ión Delta ,

Barra de T ierras

Electrodo

Anomalía

Fusible ABB , 80 A500 VAC

2500/3125 KVA33000//440Y/254 VAC

% Z=6.69 , Tap 3=33000 V

Alimentación3F, 60 Hz

34 ,500 VAC

4000 A

TABLERO PPAL. TGBT 1

BT

3ø6c 500 kcm por Fase3c 3 /0 por T ierra

15 171

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

(S /C ) Maq Soplado 50 1

(S /C ) T riturador # 1

(S /C ) Tx T ipo Seco 225 KVA

(S /C ) TAB−1, TAB−3 . Tab Area Pruebas

(S /C ) E lectroducto

(250 A ) C .A . Front

(250 A ) Compresor A ire # 1

(250 A ) Compresor A ire # 2

(250 A ) Bombas F iltro Chiller

(250 A ) G rua V iajera

(250 A ) S/N

12

13

14

15

16

17

(S/C ) Chiller

(S /C ) Sopladora 502

(S /C ) Tr iturador # 2

(S /C ) Banco de Capacitores

(S /C ) S/N

(100 A ) Supresor de P icos

80 A

Banco de Capacitores Automatico

ABB

400 A

80 A 80 A 80 A 80 A

3ø1c 250 KCM por Fase1c 2 /0 AWG por T ierra

Banco de Capacitores de 200 KVAR

Diagrama Eléctrico

67

Banco de Capacitores de 200 KVAR Evaluación En la tabla anterior, se muestran los valores de potencia reactiva entregada por sección y totales del Banco de Capacitores

Automático, donde se registran secciones que presentan degradación, sin embargo en el paso 3 se verificaron los fusibles los

cuales se encuentran dañados. La aportación total del banco es de 103.23 kVAR ó 51 % de los 200 kVAR nominal, este valor

se encuentra en un porcentaje NO aceptable de la capacidad nominal del banco de capacitores, una de las causas que se

encuentre trabajando a este porcentaje se debe a que el voltaje de alimentación se encuentra por ABAJO de los 480 Volts de

datos de placa.

* Valores promedio para todos los pasos * THDi promedio por paso

Pasos Capacidad Nominal

Fusibles Dañados

Lectura Fase A

Lectura Fase B

Lectura Fase C

Lectura Real Total

Porcentaje del Paso

1º 40 kVAR 0 9.57 kVAR 9.71 kVAR 11.7 kVAR 30.98 kVAR 77 % 2º 40 kVAR 1 0 kVAR 6.12 kVAR 6.37 kVAR 12.4 kVAR 31 % 3º 40 kVAR 3 0 kVAR 0 kVAR 0 kVAR 0 kVAR 0 % 4º 40 kVAR 0 10.3 kVAR 6.7 kVAR 8.19 kVAR 25.19 kVAR 62 % 5º 40 kVAR 0 11.43 kVAR 11.70 kVAR 11.50 kVAR 34.63 kVAR 86 %

TOTALES 200 kVAR 0 31.30 kVAR 34.23 kVAR 37.70 kVAR 103.23 kVAR 51 %


Total 460 1.98 % 18.11 %

Paso 1º 2º 3º 4º 5º

THDi % 20.4 21.7 0 22.5 22.1

68


Resumen

En la sección 2 se encontró un fusible dañado en la fase A, se reemplazo dicho componente y se dejo funcionando a un

53% (21.45 kVAR) de su capacidad nominal de 40 kVAR. Esta sección presenta degradación.

Se reemplazaron los 3 fusibles del paso 3, el cual se dejo funcionando correctamente, se reemplazaron componentes

dañados y se dejo funcionando a un 83 % (33.5 kVAR).

El Banco de capacitores se dejo funcionando en operación automática con un uso del 74% (148.90 kVAR) de su

capacidad nominal de 200 kVAR.



Octubre del 2009


SECOVI®


Banco de Capacitores 250 kVAR

70

Banco de Capacitores de 250 kVAR Introducción. Se procedió a realizar mantenimiento preventivo al Banco de Capacitores ubicado en la Planta INERGY Automotive Systems México en la ciudad de Ramos Arizpe, Coahuila.










71


Datos del Equipo

BANCO DE CAPACITORES IDENTIFICACION BC-1 CAPACIDAD 250 kVAR MODELO SECOMAT 2000 SERIE 4A10203 MARCA SCHNEIDER ELECTRIC



72

Simbología

Contactor, Telemecaniquemodelo: lc1 dwk12, 92 A, 480 VAC


Conductor de fase



Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado

celdas schneider electric50-60 KVAR, 480 VConexión Delta,

Barra de Tierras

Electrodo

Fusible Lindner,100 A, 500 VAC

100 A

Banco de Capacitores BC 1

BT

100 A 100 A 100 A 100 A

500 A



73


Resumen



El equipo se encontró alarmado, por lo que se procedió a revisar la instalación eléctrica, encontrándose el CT de control

instalado incorrectamente. Se tiene que programar una Libranza y realizar las correcciones necesarias.

Se revisaron los parámetros de programación del controlador de potencia del equipo, encontrándose programado un

factor de potencia meta de 0.95, por lo que se realizó cambio a un factor de potencia unitario.

Se revisó Interruptor principal y contactor de cada paso, encontrando cada uno de los componentes anteriores en

buenas condiciones físicas y de operación.


Octubre del 2009


SECOVI®



75












76


Datos del Equipo

BANCO DE CAPACITORES IDENTIFICACION BC-2 CAPACIDAD 250 kVAR MODELO SECOMAT 2000 SERIE 1009601 MARCA SCHNEIDER ELECTRIC

En la tabla anterior se muestran los datos de placa del Banco de Capacitores. La revisión consistió en realizar verificación del


77

100 A


BT

100 A 100 A 100 A 100 A

500 A



Simbología



Conductor de fase



Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado


Barra de Tierras

Electrodo



78

Banco de Capacitores de 250 kVAR Evaluación

En la tabla anterior se muestran los valores de potencia reactiva entregada por fase y total del equipo, donde se registran

secciones con degradación. La aportación total del Banco es de 200 kVAR (80%) de los 250 kVAR de potencia reactiva

nominal. Este valor se encuentra en un porcentaje aceptable en base a la capacidad nominal del Banco de Capacitores. El

equipo se encuentra trabajando a este porcentaje debido a que el voltaje de alimentación se encuentra 5% por ABAJO de los

480 Volts de voltaje nominal recomendado por el fabricante, lo que representa una pérdida del 8% (20 kVAR) de la aportación

total del Banco.

El equipo cuenta con 5 secciones capacitivas de una capacidad de 50 kVAR cada una, con voltaje de alimentación nominal de

480 VAC. Se encontraron secciones que presentan degradación, la cual es de un 12% total del equipo.



Fusibles Dañados

Lectura Fase A

Lectura Fase B

Lectura Fase C

Lectura Real Total

Porcentaje del Paso

1º 50 kVAR 0 14.2 kVAR 13.64 kVAR 13.5 kVAR 41.4 kVAR 82% 2º 50 kVAR 0 13.7 kVAR 13.8 kVAR 15.4 kVAR 42.9 kVAR 85% 3º 50 kVAR 0 11.9 kVAR 14.6 kVAR 12.7 kVAR 39.2 kVAR 78% 4º 50 kVAR 0 13.5 kVAR 11.9 kVAR 12.5 kVAR 37.9 kVAR 75% 5º 50 kVAR 0 13.2kVAR 14.0 kVAR 11.7kVAR 38.9 kVAR 77%


Total 460 2.68 9.0

79


Resumen



El Equipo se encuentra alimentado por un cable por fase de calibre 500 KCM, el cual soporta 620 Amp. en base a la


500 Amp, por lo que la relación cable interruptor es correcta.


250 kVAR.

Se revisaron los parámetros de programación del controlador de potencia del equipo. Se encontró programado un factor

de potencia meta de 0.95, por lo que se realizó cambio a un factor de potencia unitario.

Se revisó Interruptor principal y Contactor de cada paso, encontrando cada uno de los componentes anteriores en



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SECOVI®



81












82


Datos del Equipo

BANCO DE CAPACITORES IDENTIFICACION BC-3 CAPACIDAD 250 kVAR MODELO SECOMAT 2000 SERIE 1D03601 MARCA SCHNEIDER ELECTRIC



83

Simbología



Conductor de fase



Zapata de Tierra

Chasis Aterrizado


Barra de Tierras

Electrodo


100 A



100 A 100 A 100 A 100 A

500 ABT



84

Banco de Capacitores de 250 kVAR Evaluación

En la tabla anterior se muestran los valores de potencia reactiva entregada por fase y total del equipo, donde se registran

secciones con degradación. La aportación total del Banco es de 206 kVAR (82%) de los 250 kVAR de potencia reactiva

nominal. Este valor se encuentra en un porcentaje aceptable en base a la capacidad nominal del Banco de Capacitores. El

equipo se encuentra trabajando a este porcentaje debido a que el voltaje de alimentación se encuentra 5% por ABAJO de los

480 Volts de voltaje nominal recomendado por el fabricante, lo que representa una pérdida del 8% (20 kVAR) de la aportación

total del Banco.

El equipo cuenta con 5 secciones capacitivas de una capacidad de 50 kvar cada una, con voltaje de alimentación nominal de

480 VAC. Se encontraron secciones que presentan degradación, la cual es de un 9.6%(24 KVAR) del total del equipo.



Fusibles Dañados

Lectura Fase A

Lectura Fase B

Lectura Fase C

Lectura Real Total

Porcentaje del Paso

1º 50 kVAR 1 14.7 kVAR 14.5 kVAR 14.6 kVAR 43.8 kVAR 87% 2º 50 kVAR 0 15.4 kVAR 14.8 kVAR 14.6kVAR 44.8 kVAR 89% 3º 50 kVAR 0 10.2 kVAR 11.0 kVAR 11.2 kVAR 32.4 kVAR 64% 4º 50 kVAR 2 14.6kVAR 14.6 kVAR 14.7 kVAR 43.9 kVAR 87% 5º 50 kVAR 0 14.7 kVAR 13.1 kVAR 13.3 kVAR 41.1 kVAR 82%


Total 460 2.75 9.0

85


Resumen



El Equipo se encuentra alimentado por un cable por fase de calibre 500 KCM, el cual soporta 620 Amp. en base a la


500 Amp, por lo que la relación cable interruptor es correcta.


250 kVAR.

Se encontraron 3 fusibles dañados, por lo que se realizó cambio de fusibles dañados en las secciones 1 y 4 del equipo.

Se revisaron los parámetros de programación del controlador de potencia del equipo. Se encontró programado un factor

de potencia meta de 0.95, por lo que se realizó cambio a un factor de potencia unitario.

Se revisó Interruptor principal y Contactor de cada paso, encontrando cada uno de los componentes anteriores en



86

Funcionado

Reparado Mantenimiento Preventivo cada 6 meses Funcionado3 fusibles de 160 Amp Reemplazado

10 Celdas (57.6 µf , 346 volts) Reemplazado

Arnes de pasos quemados Reemplazado

Sopladora 504 330 kVAR

3 fusibles de 63 Amp Reemplazado

Reparado Mantenimiento Preventivo cada 6 mesesArnes de pasos quemados Reemplazado

3 fusibles de 160 Amp Reemplazado

Regulador de potencia Reemplazado


12 Celdas (57.6 µf , 346 volts) Reemplazado

ReemplazadoReparado Mantenimiento Preventivo cada 6 meses Funcionado

Reemplazado

Reparado Mantenimiento Preventivo cada 6 meses FuncionadoReemplazado

Reemplazado

Reempazado

Sopl

ador

as


3 fusibles de 250 Amp

18 Celdas (57.6 µf , 346 volts)

Arnes de pasos quemados

Regulador de potencia

Sopladora 502 330 kVAR3 fusibles de 160 Amp

Observaciones Status Actual Recomendación Status FinalArea Ubicación del Equipo Capacidad del Banco de Capacitores

Componentes Dañados

Conclusiones y Recomendaciones Área de Sopladoras

En la siguiente tabla se muestra el status de cada uno de los Filtros de Armónicos del área de Sopladoras, así como también

los componentes dañados encontrados durante el mantenimiento preventivo y correctivo realizado a los equipos.

Actualmente se encuentran funcionando correctamente cada uno de los equipos descritos en la tabla anterior, por lo

que se recomienda realizar mantenimiento preventivo mínimo cada seis meses con la finalidad de prolongar la vida útil y

funcional de los mismos.

87

Equipo apagado Encender al terminar el mantenimiento de la línea FuncionandoMolino 6 50 kVAR No se encontraron En buenas condiciones

Equipo apagado Se recomienda cambiar cableado de alimentación del equipoNo se encuentra cableado, el equipo se dejo preparado

para energizarCableado de Alimentación Cableado presenta calentamientoMolino 5 50 kVAR

Interruptor Principal Reemplazado

Se encuentra trabajando a un 60 % Equipo apagado Se recomienda cambiar celdas dañadas Funcionando Se reemplazaron las celdas

En buenas condiciones Equipo apagado Se recomienda conectar el equipo, y proceder a energizarlo No se encuentra cableado, el equipo se dejo preparado

En buenas condicionesEquipo funcionando correctamente, presenta perdidas

debido al voltaje de alimentación bajo. El equipo su voltaje nominal es de 480 y se alimenta 460

Mantenimiento Preventivo cada 6 meses Funcionando

Mol

inos

Molino 1 50 kVAR No se encontraron

Molino 2 50 kVAR No se encontraron

Molino 4 50 kVAR 3 Celdas (50 µf , 480 volts)

Observaciones Status Actual Recomendación Status FinalArea Ubicación del Equipo Capacidad del Banco de Capacitores

Componentes Dañados

Conclusiones y Recomendaciones Área de Molinos

En la siguiente tabla se muestra el status de cada uno de los Bancos de Capacitores del área de Molinos, así como también

los componentes dañados encontrados durante el mantenimiento preventivo y correctivo realizado a los equipos.

Actualmente se encuentran reparados correctamente cada uno de los equipos descritos en la tabla anterior, por lo que

se recomienda realizar mantenimiento preventivo mínimo cada seis meses con la finalidad de prolongar la vida útil y

funcional de los mismos.

Cada uno de los equipos se encuentran alimentados por un cable por fase de calibre 4 AWG, el cual soporta 85 Amp.

en base a la NOM-001-SEDE-2005 Tabla 310.16 columna de 75°C. Este cable se conecta a las clemas del

interruptor principal de 100 Amp, por lo que la relación cable interruptor no es correcta. Se recomienda instalar el

cableado de alimentación con un calibre de 2 AWG por fase para cumplir así con la NOM.

88

Equipo funcionando correctamente, presenta perdidas debido al voltaje de alimentación bajo. El equipo su


TGBT -3 250 KVAR Programación de ø 0.95 Se progamo 1.00Equipo Apagado, se encontro TC de control mal

conectado, se pregramara libranza para conectarse correctamente. El equipo se encuentra OK

Mantenimiento Preventivo cada 6 mesesSe encuentra mal

conectado CT de control

TGBT -3 250 KVAR Programación de ø 0.95 Se progamo 1.00

Equipo funcionando correctamente, presenta perdidas debido al voltaje de alimentación bajo. El equipo su


TGBT -2 75 KVAR No se encontraron En buenas condiciones Equipo Apagado Mantenimiento Preventivo cada 6 meses Funcionando

Se progamo 1.00

TGBT -2 250 KVAR Programación de ø 0.95 Se progamo 1.00

Status Final

Sube

stac

ione

s

TGBT -1 200 KVAR3 Fusibles de 80 Amp. 600 Vca Reemplazado Equipo funcionando correctamente, presenta perdidas

debido al voltaje de alimentación bajo. El equipo su

voltaje nominal es de 480 y se alimenta 460

Mantenimiento Preventivo cada 6 meses FuncionandoProgramación de ø 0.95

Area Ubicación del Equipo Capacidad del Banco de Capacitores

Componentes Dañados Observaciones Status Actual Recomendación

Conclusiones y Recomendaciones Área de Subestaciones

En la siguiente tabla se muestra el status de cada uno de los Bancos de Capacitores del área de Subestaciones, así como

también los componentes dañados encontrados durante el mantenimiento preventivo y correctivo realizado a los equipos.

Actualmente se encuentran funcionando correctamente cada uno de los equipos descritos en la tabla anterior, por lo

que se recomienda realizar mantenimiento preventivo mínimo cada seis meses con la finalidad de prolongar la vida útil

y funcional de los mismos.

Octubre del 2009

Referencia Técnica Celdas Capacitivas SECOVI®

90

Datos Técnicos Resumen

El Banco de capacitores esta constituido por celdas capacitivas monofásicas que pueden conectarse en delta ó estrella. Las

celdas son de polipropileno metalizado en zinc con perfil reforzado, y han sido diseñadas para temperaturas de operación de

80ºC.

Las celdas tienen unas características de operación máximas de 40ºC, por lo que en condiciones fuera de especificaciones su

tiempo de vida disminuye considerablemente de los 7 años que se tienen en condiciones normales de operación. Como se

ilustra en la grafica, se observa que conforme aumenta la temperatura en las celdas el porcentaje de vida disminuye

considerablemente.

91


A continuacion se muestra un gráfico del efecto que se produce en la celdas capacitivas al estar expuestas continuamente a

condiciones de temperatura adversa a la de diseño.

Cada celda capacitiva cuenta con un interruptor sensible a la presión para su protección ante condiciones anormales de

operación. Cuando la presión en el interior de la celda aumenta, la tapa superior de la celda se expande hacia fuera

desconectando las terminales externas de la celda de las terminales internas que van hacia las placas, interrumpiendo así el

paso de corriente e impidiendo que la celda presente problemas de seguridad. Este mecanismo esta aprovado por la UL.

En la parte externa se utiliza una resistencia individual de descarga con la finalidad de que la tensión en la celda baje a 50

Volts después de un minuto de haberse desconectado el banco para dar seguridad absoluta al usuario

Octubre del 2009

Referencia Técnica Bancos de Capacitores SECOVI®

30


El capacitor ABB tiene un aislante tipo seco y por lo tanto no tiene riesgo de fugas ni contamina el medio ambiente. En caso de

una falla ocurrida en el aislante del capacitor, el electrodo metalizado junto a la falla se vaporiza inmediatamente aislando la

falla, permitiendo la operación normal del capacitor. La película metalizada puede auto regenerarse cientos de veces durante

su larga vida y mantener sus valores capacitivos.

Todos los elementos del capacitor están rodeados por vermiculita, que es un material granular inorgánico, inerte, contra fuego

y no tóxico. En caso de cualquier falla, la vermiculita absorbe la energía producida dentro de la caja del capacitor y extingue

cualquier posible flama.

Vista Interior Vista Exterior

Octubre del 2009

Referencia Técnica Bancos de Capacitores SECOVI®

95


El equipo esta constituido por capacitores Varplus M, los cuales están diseñados con un sistema de seguridad “HQ” (high

Quality) y brinda un sistema de protección contra dos tipos de fallas:

1.- Las fallas por altas corrientes se protegen por medio de un fusible de cartucho de alta capacidad interruptiva tipo HRC.

2.- Las fallas por bajas corrientes se protegen por la combinación de una membrana de desconexión por “sobre presión” y el

fusible tipo HRC.

Vista Interior Vista Exterior

Planta Ramos Arizpe, Coahuila

Transformador 1 2500 kVA

Estudio de Factor de Potencia SECOVI®

Octubre del 2009


97

435

440

445

450

455

460

465

470

475

480

485

10/16/09 12:00 10/17/09 00:00 10/17/09 12:00 10/18/09 00:00 10/18/09 12:00 10/19/09 00:00 10/19/09 12:00

Time

VLL(

Volts

)

Vll ab mean Vll bc mean Vll ca mean

Perfil de Voltaje de Línea a Línea.

En la gráfica se muestra el perfil del Voltaje entre líneas en un período de 72 hrs. El comportamiento del Voltaje promedio

durante el período de monitoreo fue de 465 Volts, valor que se encuentra 1.08% arriba del valor nominal de 460 Volts del Transformador 1 de 2500 kVA. La ventana de variación del valor promedio va de los 441.99 Volts a los 482.92 Volts, lo cual

representa una variación que va del -4.9% al 3.85% del valor promedio de 465 Volts.

482.92 Volts máximo

465 Volts promedio

441.99 Volts mínimo


98

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10/16/09 12:00 10/17/09 00:00 10/17/09 12:00 10/18/09 00:00 10/18/09 12:00 10/19/09 00:00 10/19/09 12:00

Time

I (A

mp)

I a mean I b mean I c mean

Perfil de Corriente de Línea

En la gráfica se muestra el perfil de Corriente en un período de 72 hrs. El valor de Corriente promedio durante el período a

plena carga fue de 1400 Amp, registrando un valor máximo en Corriente de 1495.47 Amp.

1495.47 Amp. máximo

1400 Amp. promedio


99

V1 I1

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

Formas de Onda de Voltaje y Corriente

En los gráficos se muestran las formas de onda de Voltaje y Corriente, donde se observa que los niveles de distorsión

armónica en las señales son bajos, ya que las formas de onda no presentan una deformación representativa.


100

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

% T

HD

v

V1 THD mean V2 THD mean V3 THD mean

Perfil de Distorsión Armónica Total en Voltaje (THDv)

En la gráfica se muestra el perfil de distorsión armónica total en Voltaje (THDv) en un período de 72 hrs. Se registró un

porcentaje promedio de 1.5% y un valor máximo de 2.51%, lo cual se encuentra DENTRO del porcentaje recomendado por el

STD IEEE 519-1992 que recomienda un valor no mayor del 5%.

2.51 % máximo

1.5 % promedio


101

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

HD

v In

d (%

)

V1 HD 1 V1 HD 2 V1 HD 3 V1 HD 4 V1 HD 5 V1 HD 6


0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

1 3 5 7 9 11 13

% H

Dv

Ind

HD V1 HD V2 HD V3

Perfil y Espectro de Distorsión Armónica Individual en Voltaje (HDv)

En la gráfica se muestra el perfil y el espectro de distorsión armónica individual en Voltaje en un período de 72 hrs. Se registró

un porcentaje promedio de 1.68% de 5ª armónica y 0.75% de 7ª armónica. Estos porcentajes individuales se encuentran

DENTRO de los niveles recomendados por el STD. 519-1992 Tabla 11.1, la cual recomienda un valor máximo del 3% de

distorsión por componente individual (Ver resumen de análisis armónico).


102

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

% T

HD

i

I1 THD mean I2 THD mean I3 THD mean

Perfil de Distorsión Armónica Total en Corriente (THDi)

En la gráfica se muestra el perfil de distorsión armónica total en Corriente (THDi) en un período de 72 hrs. En condiciones de operación se registró un porcentaje promedio de 8%, el cual se encuentra DENTRO del porcentaje recomendado por el STD. IEEE 519-1992 tabla 10-3 que recomienda un valor no mayor al 8%.

17.89% máximo en período de baja carga

8% promedio


103

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

THD

i(%)

I2 HD 1 I2 HD 2 I2 HD 3 I2 HD 4 I2 HD 5 I2 HD 6 I2 HD 7I2 HD 8 I2 HD 9 I2 HD 10 I2 HD 11 I2 HD 12

0

2

4

6

8

10

12

14

1 3 5 7 9 11 13

% H

Di

Ind

HD I1 HD I2 HD I3

Perfil y Espectro de Distorsión Armónica Individual en Corriente (HDi)

En la gráfica se muestra el perfil y el espectro de distorsión armónica individual en Corriente. En condiciones de operación se

registró un porcentaje promedio de 7.55% de 5ª armónica y 1.9% de 11ª armónica. Estos porcentajes individuales se

encuentran FUERA del nivel recomendado por el STD. 519-1992 Tabla 10.3, de un valor máximo del 7% de distorsión por

componente individual (Ver resumen de análisis armónico).


104 Análisis Armónico A continuación se muestran los valores obtenidos más representativos de distorsión armónica de las señales de Voltaje y

Corriente en sus porcentajes en forma individual y total, reflejo del tipo de carga instalada en el TRANSFORMADOR 1 de 2500 kVA, así como la conclusión contra los valores de operación recomendados por el Std. IEEE 519-1992 sobre Prácticas y Requerimientos Establecidos para el Control de Armónicos en Sistemas Eléctricos de Distribución. Las formas de onda y espectro armónico característico de Voltaje corresponden a:

HD Voltaje

Armónicas % THD VOLTAJE 5a 7a Promedio

Std. IEEE 519-1992

1.68% 0.75% 1.5 % Sí cumple

La armónica de Voltaje de mayor contribución es la QUINTA con un valor de 1.68%, registrándose un THDV promedio de 1.5%, valores que se encuentran DENTRO de los límites máximos de distorsión armónica recomendado por el estándar, el

cual recomienda un 3% por componente individual de Voltaje y un límite de distorsión total de 5% para este nivel de Voltaje

sobre la base de la tabla 11.1 Std IEEE 519-1992. La Relación de Corto Circuito SCR (Short Circuit Ratio) se define como la relación de la máxima Corriente de cortocircuito

con la Corriente máxima promedio consumida por el transformador. Basándose en esta relación, se toman los criterios de

límites permitidos en armónicas individuales, como también en su porcentaje límite total. Para este transformador, la Corriente

de cortocircuito (ISC) es igual a 49,092.49 Amp, y la Corriente máxima promedio de la carga que registra el transformador es de

1495.47 Amp. Lo que nos da una Relación de Cortocircuito de 32.82.


105 Análisis Armónico

Las formas de onda y espectro armónico característico de Corriente corresponden a:

THD Corriente

SCR=ISC/IL h<11 % THD CORRIENTE 5a 7a 11a Promedio

Std. IEEE 519-1992

32.82 7.55% 1.31% 1.9% 8% No cumple La Corriente armónica de mayor contribución es la QUINTA, con un valor de 7.55% con respecto a la componente

fundamental, y registrando un THDI de 8%, por lo que el nivel de Armónicas Individuales se encuentra FUERA de lo

recomendado por el estándar de límites máximos de distorsión armónica, la cual recomienda un 7% como límite máximo para

una componente individual y un 8% para la distorsión total sobre la base de la SCR calculada en referencia a la tabla 10.3 Std IEEE 519-1992.


106

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

10/16/09 12:00 10/17/09 00:00 10/17/09 12:00 10/18/09 00:00 10/18/09 12:00 10/19/09 00:00 10/19/09 12:00

Time

Pote

ncia

Rea

l (K

W)

kW tot high kW tot mean kW tot mean

Perfil de Potencia Real (kW)

En la gráfica se puede observar la demanda de Potencia Real en kW durante el período de monitoreo de 72 hrs. El valor de

Potencia Real promedio durante el período a plena carga fue de 1000 kW, registrando un valor máximo de 1153.22 kW.

1153.22 kW máximo

1000 kW promedio


107

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

Pot

enci

a R

eact

iva

(KV

AR

)

kVAR tot high kVAR tot mean kVAR tot mean

Perfil de Potencia Reactiva (kVAR)

En la gráfica se puede observar la demanda de Potencia Reactiva en kVAR durante el período de monitoreo de 72 hrs.

El valor de Potencia Reactiva promedio durante el período a plena carga fue de 360 kVAR, registrando un máximo de 710.42 kVAR.

710.42 kVAR máximo

360 kVAR promedio


108

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

Pote

ncia

Apa

rent

e (K

VA)

kVA tot high kVA tot mean kVA tot mean

Perfil de Potencia Aparente (kVA)

En la gráfica se puede observar la demanda de Potencia Aparente en kVA durante el período de monitoreo de 72 hrs. El valor

de Potencia Aparente promedio durante el período de plena carga fue de 1050kVA, registrando un valor máximo de 1289.43 kVA.

1050 kVA promedio

1289.43 kVA máximo


109

0

10

20

30

40

50

60

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

% d

e U

tiliz

ació

n de

250

0 kV

A

% de Utiliz high % de Utiliz low % de Utiliz mean

Porcentaje de Utilización (%)

En la gráfica se puede observar el Porcentaje de Utilización del Transformador 5 de 2500 kVA durante el período de monitoreo

de 72 hrs. El Porcentaje de Utilización promedio durante el período a plena carga fue de 42% registrando un valor máximo de

51.56%

42% promedio

51.56% máximo


110

0

20

40

60

80

100

120

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

Fact

or d

e Po

tenc

ia (%

)

PF lag mean PF lead mean

Perfil de Factor de Potencia (%)

En la gráfica se muestra el comportamiento del Factor de Potencia durante el período de monitoreo de 72 hrs. El valor del

Factor de Potencia promedio durante el período a plena carga fue de 93% (inductivo). Se observa que el Factor de Potencia

es capacitivo en el período de baja carga.

93% promedio


111 Conclusiones y Recomendaciones El punto de medición de este Transformador fue en las barras del Tablero de Distribución después del Interruptor principal.

El Tablero Principal cuenta con un interruptor de 4000 Amp, lo cual cumple con la NOM-001-SEDE-2005 Sección 450-3, la

cual menciona que el dispositivo de protección contra sobrecorriente para este caso en específico no debe ser mayor de 4000 Amp.

Actualmente el Factor de Potencia promedio en este Transformador es del 93% (inductivo) debido a la demanda promedio de

360 kVAR, por lo que se recomienda la instalación de un banco de capacitores de 150 kVAR (adicional al equipo ya instalado)

para corregir el Factor de Potencia a 1.0 y aprovechar la bonificación de la compañía suministradora de energía por este

concepto.

Planta Ramos Arizpe, Coahuila


Estudio de Factor de Potencia SECOVI®

Octubre del 2009


113

445

450

455

460

465

470

475

480

485

490

10/16/09 12:00 10/17/09 00:00 10/17/09 12:00 10/18/09 00:00 10/18/09 12:00 10/19/09 00:00 10/19/09 12:00

Time

VLL(

Volts

)

Vll ab mean Vll bc mean Vll ca mean

Perfil de Voltaje de Línea a Línea.

En la gráfica se muestra el perfil del Voltaje entre líneas en un período de 72 hrs. El comportamiento del Voltaje promedio

durante el período de monitoreo fue de 470 Volts, valor que se encuentra 6.81% arriba del valor nominal de 440 Volts del Transformador 2 de 2500 kVA. La ventana de variación del valor promedio va de los 449.75 Volts a los 484.88 Volts, lo cual

representa una variación que va del -4.3% al 3.16% del valor promedio de 470 Volts.

484.88 Volts máximo

470 Volts promedio

449.75 Volts mínimo


114

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

10/16/09 12:00 10/17/09 00:00 10/17/09 12:00 10/18/09 00:00 10/18/09 12:00 10/19/09 00:00 10/19/09 12:00

Time

I (A

mp)

I a mean I b mean I c mean

Perfil de Corriente de Línea

En la gráfica se muestra el perfil de Corriente en un período de 72 hrs. El valor de Corriente promedio durante el período a

plena carga fue de 800 Amp, registrando un valor máximo en Corriente de 1244 Amp.

1244 Amp. máximo

800 Amp. promedio


115

V1 I1

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

Formas de Onda de Voltaje y Corriente

En los gráficos se muestran las formas de onda de Voltaje y Corriente, donde se observa que el nivel de distorsión armónica en

corriente es alta, mostrando un bajo nivel de afectación en la señal de voltaje.


116

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00Time

% T

HD

v

V1 THD mean V2 THD mean V3 THD mean

Perfil de Distorsión Armónica Total en Voltaje (THDv)

En la gráfica se muestra el perfil de distorsión armónica total en Voltaje (THDv) en un período de 72 hrs. Se registró un

porcentaje promedio de 2% y un valor máximo de 3.1%, lo cual se encuentra DENTRO del porcentaje recomendado por el STD IEEE 519-1992 que recomienda un valor no mayor del 5%.

3.1% máximo

2% promedio


117

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

HD

v In

d (%

)



0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

% H

Dv

Ind

HD V1 HD V2 HD V3

Perfil y Espectro de Distorsión Armónica Individual en Voltaje (HDv)

En la gráfica se muestra el perfil y el espectro de distorsión armónica individual en Voltaje en un período de 72 hrs. Se registró

un porcentaje promedio de 1.71% de 5ª armónica y 0.70% de 7ª armónica. Estos porcentajes individuales se encuentran

DENTRO de los niveles recomendados por el STD. 519-1992 Tabla 11.1, la cual recomienda un valor máximo del 3% de

distorsión por componente individual (Ver resumen de análisis armónico).


118

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

% T

HD

i

I1 THD mean I2 THD mean I3 THD mean

Perfil de Distorsión Armónica Total en Corriente (THDi)

En la gráfica se muestra el perfil de distorsión armónica total en Corriente (THDi) en un período de 72 hrs. En condiciones de operación se registró un porcentaje promedio de 11%, el cual se encuentra FUERA del porcentaje recomendado por el STD. IEEE 519-1992 tabla 10-3 que recomienda un valor no mayor al 8%.

18.5% máximo en período de baja carga

11% promedio


119

0

5

10

15

20

25

30

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00Time

% H

Di I

nd

I1 HD 1 I1 HD 2 I1 HD 3 I1 HD 4 I1 HD 5 I1 HD 6 I1 HD 7 I1 HD 8I1 HD 9 I1 HD 10 I1 HD 11 I1 HD 12

0

2

4

6

8

10

12

14

1 3 5 7 9 11 13

% H

Di

Ind

HD I1 HD I2 HD I3

Perfil y Espectro de Distorsión Armónica Individual en Corriente (HDi)

En la gráfica se muestra el perfil y el espectro de distorsión armónica individual en Corriente. En condiciones de operación se

registró un porcentaje promedio de 5.25% de 5ª armónica y 2.52% de 7ª armónica. Estos porcentajes individuales se

encuentran DENTRO del nivel recomendado por el STD. 519-1992 Tabla 10.3, de un valor máximo del 7% de distorsión por

componente individual (Ver resumen de análisis armónico).


120 Análisis Armónico A continuación se muestran los valores obtenidos más representativos de distorsión armónica de las señales de Voltaje y

Corriente en sus porcentajes en forma individual y total, reflejo del tipo de carga instalada en el TRANSFORMADOR 2 de 2500 kVA, así como la conclusión contra los valores de operación recomendados por el Std. IEEE 519-1992 sobre Prácticas y Requerimientos Establecidos para el Control de Armónicos en Sistemas Eléctricos de Distribución. Las formas de onda y espectro armónico característico de Voltaje corresponden a:

HD Voltaje

Armónicas % THD VOLTAJE 5a 7a Promedio

Std. IEEE 519-1992

1.71% 0.70% 2 % Sí cumple

La armónica de Voltaje de mayor contribución es la QUINTA con un valor de 1.71%, registrándose un THDV promedio de 2%, valores que se encuentran DENTRO de los límites máximos de distorsión armónica recomendado por el estándar, el cual

recomienda un 3% por componente individual de Voltaje y un límite de distorsión total de 5% para este nivel de Voltaje sobre la

base de la tabla 11.1 Std IEEE 519-1992. La Relación de Corto Circuito SCR (Short Circuit Ratio) se define como la relación de la máxima Corriente de cortocircuito

con la Corriente máxima promedio consumida por el transformador. Basándose en esta relación, se toman los criterios de

límites permitidos en armónicas individuales, como también en su porcentaje límite total. Para este transformador, la Corriente

de cortocircuito (ISC) es igual a 50,449 Amp, y la Corriente máxima promedio de la carga que registra el transformador es de

1244 Amp. Lo que nos da una Relación de Cortocircuito de 40.55.


121 Análisis Armónico

Las formas de onda y espectro armónico característico de Corriente corresponden a:

THD Corriente

SCR=ISC/IL h<11 % THD CORRIENTE 5a 7a 11a Promedio

Std. IEEE 519-1992

40.55 5.25% 2.52% 5.09% 11% No cumple La Corriente armónica de mayor contribución es la QUINTA, con un valor de 5.25% con respecto a la componente

fundamental, y registrando un THDI de 11%. Este último valor se encuentran FUERA de lo recomendado por el estándar de

límites máximos de distorsión armónica, la cual recomienda un 8% para la distorsión total sobre la base de la SCR calculada

en referencia a la tabla 10.3 Std IEEE 519-1992.


122

0

200

400

600

800

1000

1200

10/16/09 12:00 10/17/09 00:00 10/17/09 12:00 10/18/09 00:00 10/18/09 12:00 10/19/09 00:00 10/19/09 12:00

Time

Pote

ncia

Rea

l (K

W)

kW tot high kW tot low kW tot mean

Perfil de Potencia Real (kW)

En la gráfica se puede observar la demanda de Potencia Real en kW durante el período de monitoreo de 72 hrs. El valor de

Potencia Real promedio durante el período a plena carga fue de 650 kW, registrando un valor máximo de 971.8 kW.

971.8 kW máximo

650 kW promedio


123

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

Pot

enci

a R

eact

iva

(KV

AR

)

kVAR tot high kVAR tot low kVAR tot mean

Perfil de Potencia Reactiva (kVAR)

En la gráfica se puede observar la demanda de Potencia Reactiva en kVAR durante el período de monitoreo de 72 hrs.

El valor de Potencia Reactiva promedio durante el período a plena carga fue de 150 kVAR, registrando un máximo de 346.67 kVAR.

346.67 kVAR máximo

150 kVAR promedio


124

0

200

400

600

800

1000

1200

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

Pote

ncia

Apa

rent

e (K

VA)

kVA tot high kVA tot low kVA tot mean

Perfil de Potencia Aparente (kVA)

En la gráfica se puede observar la demanda de Potencia Aparente en kVA durante el período de monitoreo de 72 hrs. El valor

de Potencia Aparente promedio durante el período de plena carga fue de 700 kVA, registrando un valor máximo de 1022.55 kVA.

700 kVA promedio

1022.55 kVA máximo


125

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

% d

e U

tiliz

acio

n de

250

0 kV

A

% de Utiliz high % de Utiliz low % de Utiliz mean

Porcentaje de Utilización (%)

En la gráfica se puede observar el Porcentaje de Utilización del Transformador 2 de 2500 kVA durante el período de monitoreo

de 72 hrs. El Porcentaje de Utilización promedio durante el período a plena carga fue de 28% registrando un valor máximo de

40.9%

28% promedio

40.9% máximo


126

88

90

92

94

96

98

100

102

09/10/16 12:00 09/10/17 00:00 09/10/17 12:00 09/10/18 00:00 09/10/18 12:00 09/10/19 00:00 09/10/19 12:00

Time

Fact

or d

e Po

tenc

ia (%

)

PF lead mean PF lag mean

Perfil de Factor de Potencia (%)

En la gráfica se muestra el comportamiento del Factor de Potencia durante el período de monitoreo de 72 hrs. El valor del

Factor de Potencia promedio durante el período a plena carga fue de 98% (inductivo). Se observa que el factor de potencia es

capacitivo durante el período de baja carga.

98% promedio


127 Conclusiones y Recomendaciones El punto de medición de este Transformador fue en las barras del Tablero de Distribución después del Interruptor principal.

El Tablero Principal cuenta con un interruptor de 4000 Amp, lo cual cumple con la NOM-001-SEDE-2005 Sección 450-3, la

cual menciona que el dispositivo de protección contra sobrecorriente para este caso en específico no debe ser mayor de 4000 Amp.

Actualmente el Factor de Potencia promedio en este Transformador es del 98% inductivo debido a la demanda promedio de

150 kVAR, por lo que se aprovecha la bonificación de la compañía suministradora de energía por este concepto.

Mantenimiento de Capacitores

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