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geindustrial-latam.com Juan Pérez GE México Ingeniero de Especificación para atender al sector Gobierno de México Solución de equipos GE en BT para dar cumplimiento a NRF 247 PEMEX -2010 Programa Digital de Especificación imaginación en acción GE Energy Management Industrial Solutions Contenido 0) Resumen 1) Introducción 2) Soluciones de GE en BT 3) Conclusiones Presentación educativa sobre especificaciones de equipo de distribución eléctrica La propiedad intelectual de General Electric sobre sus equipos está reservada
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geindustrial-latam.com
Juan PérezGE México Ingeniero de Especificación para atender al sector Gobierno de México
Solución de equipos GE en BT para dar cumplimiento a NRF 247 PEMEX -2010
Programa Digital de Especificación
imaginación en acción
GE Energy ManagementIndustrial Solutions
Contenido0) Resumen1) Introducción2) Soluciones de GE en BT3) Conclusiones
Presentación educativa sobre especificaciones de equipo de distribución eléctrica
La propiedad intelectual de General Electric sobre sus equipos está reservada
General Electric TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS Página 1 de 11
A lo largo del tiempo que GE Industrial Solutions tiene en el mercado Eléctrico
Mexicano, se ha preocupado por dar soluciones que sean eficientes y con la mejor
tecnología de punta, siempre cumpliendo con los Estándares y Normativas
Mexicanas.
Siempre que GE Industrial Solutions ha incursionado en algún sector de la economía
para proporcionar productos eléctricos, ha logrado mantener el liderazgo con la
mejor tecnología y productos de gran calidad.
Ahora recuperando la experiencia que se tenía de más de 40 años en el sector
Energético, proporcionando equipos a Petróleos Mexicanos, GE Industrial Solutions
renueva su portafolio de productos, adaptándolos para dar cumplimiento total a la
norma de referencia NRF247-PEMEX-2010.
En este artículo mostraremos como GE Industrial Solutions cumple con la normativa
NRF247-PEMEX-2010 y cuáles son las características que los productos para BT de
GE Industrial Solutions sobrepasan la normativa.
Esta presentación tiene un objetivo educativo y sólo presentamos productos y equipos que son ofrecidos comercialmente por General Electric. En las ilustraciones y explicaciones no hay referencia a aquellos que pudiesen estar en instalación en facilidades. GE reserva título de Propiedad Intelectual sobre todo lo referente a los equipos presentados y explicados aquí.
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1.- Introducción
La normativa de PEMEX NRF247-PEMEX-2010, para Centro de Control de Motores,
su objetivo como lo indica la norma es “Establece las características, los requisitos
técnicos y documentales para la adquisición del centro de control de motores en
baja tensión (480 y/o 220V), y los componentes principales que lo integran a utilizarse
en las instalaciones de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios.”, por lo que
todos los fabricantes de equipo Eléctrico en Baja Tensión deberán de cumplir con sus
lineamientos y características.
,
Dentro de un diagrama típico de Baja Tensión los equipos solicitados son tableros de
fuerza aislados en Aire Switchgear y CCM a todo este conjunto PEMEX le denomina
CCM de BT y comprende de Tablero Switcgear con interruptores electromagnéticos
principal-enlace-principal y dos buses de CCM en ambos extremos BUSA y BUSB,
como lo muestra el diagrama típico siguiente:
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GE Industrial Solutions cuenta con un portafolio de productos que cumple con todas
las características de este diagrama y los requerimientos marcados por la NRF247-
PEMEX-2010, estos productos son El tablero Switchgear AKD20 y el Centro de Control
de Motores E9000.
2.- Soluciones de GE en BT
Para analizar la solución de GE Industrial Solutions , el Switcgear AKD20 y CCM E900,
la desarrollaremos mostrando cada uno de los requerimientos más importantes de la
normativa y como GE Industrial Solutions cumple con ellas.
2.1.- Normativas
En el Capítulo 8.1.1.1 la NRF247-PEMEX-2010, se solicita que el
CCM cumpla con ANSI C37.20.1 y requiere que se tenga
certificación UL.
GE Industrial Solutions con el AKD20 y el E9000 cumplimos ya
que nuestros equipos están diseñados como lo marca la norma,
el AKD20 bajo ANSI C37.20.1 y el E9000 tiene certificación UL.
En el punto 8.1.1.2 y el 8.1.1.3, se marca que se
debe de cumplir con los materiales aislantes y
con la identificación de energía incidente, por lo
que GE Industrial Solutions, mantiene todas sus
barreras palancas aislantes de material
polimérico y coloca la identificación de energía
incidente en los equipos.
2.2 Características Eléctricas El Tablero Switchgear AKD20 y el CCM E9000 cuentan con las siguientes características que dan cumplimiento total a lo marcado por la NRF en los artículos 8.2.2, 8.2.3, 8.2.4, 8.2.10, 8.1.1.1.11, 8.1.1.6.
600V 60Hz, 3Fases 3 y 4 Hilos 65KAIC Mínimos o 100KAIC para soporte del bus
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Adicionalmente son equipos de varias secciones metálicas verticales de frente muerto autosoportadas, que se ensamblan una junta a otra formando una estructura rígida y puede contener equipos y componentes principales como los siguientes:
Arrancadores Tensión Plena Arrancadores Tensión reducida Drives para 500Hp (480V Max.) Transformadores secos hasta 45KVA Transferencias automáticas (ATS) hasta 1200A Interruptores Electromagnéticos Principal-Enlace-Principal Interruptores TM principales fijos Interruptores TM (feeders) removibles Interruptores TM (feeders) fijos con cobre
2.3 Características del Gabinete El AKD20 y el CCM E9000 están fabricadas en servicio interior N1A con empaque de neopreno, en un solo frente y se cuenta con arreglos de espalda con espalda, y adicionalmente para superar la norma podemos ofrecer en las secciones de CCM E9000 arreglos Back to Back .Los equipos pueden pintarse con pintura verde Resedal RAL6011 como lo marca la nueva normativa NRF048-2014, pero contamos con la posibilidad de seguir pintando en verde PEMEX 628 (Pantone® Matching System PMS-577). Al frente del Centro de control de motores se coloca un bus mímico pintado de acuerdo a lo marcado con la NRF. GE Industrial Solutions, cumple al 100% con las características marcadas en los párrafos 8.1.1.5, 8.1.2.2, 8.4.14.2, 8.4.14.3, 8.1.1.23, 8.1.1.23.1 de la NRF247-PEMEX-2010
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2.4 Compartimentación El Switchgear AKD20 y el CCM E9000 cuenta con compartimentos aislados de las barras colectoras principales y derivadas por medio de barreras de acero en tres lados; arriba, abajo y al fondo, así como barreras no conductivas en los huecos hacia los ductos de cableado de la sección, para minimizar la transferencia de gases ionizados y para contener las fallas de los equipos sólo a la parte bajo falla, evitando
que se extienda a los compartimentos contiguos. El AKD20 se encuentra totalmente compartimentado de acuerdo a ANSI C37.20.1 y cuenta con los siguientes compartimentos:
Compartimento del Interruptor Compartimento de Control Compartimento de Bus Compartimento de Cables
La compartimentación se realiza completamente con material aislante y adicional, se coloca barreras metálicas en todos los compartimentos para dar cumplimiento a la NRF247-PEMEX-2010 en el punto 8.4.5.3. El CCM E9000 cuenta con el bus superior totalmente compartimentado con láminas metálicas y tiene en el lateral del CCM ductos para cables y control como lo marca la NRF247-PEMEX-2010. 2.5 Buses Los buses de acuerdo con los puntos: 8.1.1.4 indica que las capacidades de barras principales del CCM amparadas en esta NRF son de: 600, 800, 1200,1600, 2 000, 2 500 y 3 000 A. El CCM debe ser de construcción compartimentada. 8.2.8 Corriente nominal de barras horizontales. 600, 800, 1 200, 1 600, 2 000, 2 500 y 3 000 A. 8.2.9 Corriente nominal de barras verticales. 300 A mínimo. Las características del AKD20 y del E9000 para cumplir con la normativa son los siguientes:
600A a 2500A Bus Horizontal Principal en CCM 800 a 5000 Bus Horizontal en Switchgear 300A Bus vertical CCM 4000 A Bus vertical en Switchgear
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600A Tierra horizontal en CCM 150A Tierra Vertical en CCM Cobre plateado Bus Horizontal Enfundado
La densidad del AKD20 y del E9000 es de 800 A pulg2 hasta 2000 A; en 2500 A es en base a temperatura como lo marca el punto 8.4.6.1.3, en la tabla siguiente marcamos las características de nuestros buses.
El Switchgear AKD20 y CCM E9000 contienen barras colectoras aisladas de los compartimentos de las unidades y de los ductos de alambrado, soportadas en soportes de resina epóxica o fibra de vidrio poliéster, que soportan a las barras colectoras contra los esfuerzos generados durante una falla de cortocircuito. El compartimiento de las barras horizontales está aislado por barreras metálicas. Estas barreras son desmontables para permitir el acceso a las barras colectoras y las conexiones, para efecto de mantenimiento como lo marca el punto 8.4.6.2.3.de la NRF247-PEMEX-2010.
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2.6 Unidades El Switchgear AKD20 y el CCM E9000 al ser totalmente compartimentados cuentan con compartimentos de interruptor electromagnético y unidades arrancadoras y de alimentación feeder. 2.6.1 Compartimento del interruptor En el Switchgear AKD20, se cuenta con el compartimento del interruptor principal electromagnético modelo Entelliguard G, se puede instalar en la parte superior o inferior de la sección vertical. El interruptor electromagnético Entelliguard G ANSI, es aislamiento en aire, de montaje removible de 3 polos, tiro sencillo, operados eléctrica y manualmente, de energía almacenada y adecuados para servicio en un sistema de 480 o 220 V, 3 fases, 3 o 4 hilos, 60 Hz, con capacidad interruptiva mínima de 65 kA, con unidad de disparo de estado sólido y funciones de disparo ajustable por sobrecorriente continua de tiempo largo, tiempo corto e instantánea (LSI) o (LSIG)
incluyendo protección por falla a tierra, estas funciones se pueden integrar al Sistema Digital de Monitoreo y Control (SDMC) o Sistema de Supervisión y Control para la Administración de la Energía Eléctrica por medio de un puerto de comunicación RS-485, protocolo de comunicación de acuerdo al numeral 8.1.1.22 de la NRF247-PEMEX-2010. El Entelliguard G, ANSI se suministra con cuatro contactos auxiliares de control (dos
normalmente abiertos (NA) y dos normalmente cerrados (NC) disponibles adicionales a lo requerido por su propio control. El Interruptor Entelliguard G, tiene accesorios eléctricos removibles e intercambiables en campo, incluyendo disparo en derivación, contactos auxiliares, mecanismos de operación eléctrica, cierre en derivación y unidad de disparo. La unidad de disparo se puede intercambiar por una versión más completa en campo. El Entelliguard G cuenta con maleta de prueba para realizar pruebas y/o ajustes en el circuito del interruptor.
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La unidad de disparo Entelliguard de estado sólido incluye mínimamente las siguientes funciones: a) Mediciones de valor real y eficaz. b) Configuración de disparo (LSI) o (LSIG). c) Alarma y disparo por falla a tierra (cuando aplique). d) Calibrador de valores nominales. e) LED indicador de disparo. f) LED indicador de disparo por tiempo largo. g) Amperímetro digital. h) Barra gráfica de carga por fase. i) Enclavamiento selectivo de zona. j) Comunicación. El interruptor Entelliguard G , tiene bloqueo mecánico y obstrucción que impide removerlo de la posición de “Conectado”, cuando esté cerrado, o insertarlo a la posición de “Conectado”, cuando esté cerrado en la posición de “Prueba”. Las puertas del Switchgear AKD20, están diseñadas para que permitan su cierre cuando el interruptor esté en la posición de “Prueba”. Se cuenta con límites de carrera cuando el Entelliguard G se mueve hacia su posición de “Conectado” y cuando se mueve hacia la de “Prueba”. En la posición de “Prueba”, los contactos principales se mantienen desconectados de la
línea y de la carga. Se cuenta con indicador visual que muestra cuando esté en posición de “Desconectado”, “Prueba” y “Conectado” o de operación, y tiene medios para bloquear el elemento removible en las posiciones de “Prueba” y de “Conectado”, pero arreglado de tal manera que pueda ser operado. Todas las funciones del interruptor
y cubículo cumplen con los puntos 8.3.3.5.1, 8.4.13.5, 8.4.5.4, 8.4.13.1, 8.4.13.4, 8.4.13.6, 8.4.13.7de la NRF247-PEMEX-2010.
Conectado
Prueba
Desconectado
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2.6.2.- Unidad Arrancadora En el CCM E9000 cada unidad se monta en un compartimiento metálico individual aislado, que cuenta con su propia puerta, las puertas de acceso tienen un bloqueo para que no puedan ser abiertas, cuando el interruptor este cerrado. Todas las unidades son de montaje al frente del tablero. Las unidades combinadas tamaño NEMA 1 tienen 30 cm (12 pulg) de altura por cubículo. Se cuenta en el CCM E9000 como máximo 6 unidades combinadas por sección.
El CCM E9000 cuenta con alambrado Clase I, tipo B-T para unidades combinadas en tamaño NEMA 1 a 3. ; Clase I, tipo B para unidades combinadas tamaño NEMA 4 y 5. Las tablillas terminales de control son tipo jalar-separar en las unidades removibles, y fijas.
Los arrancadores combinados a tensión plena no reversible son tamaño NEMA 1 mínimo, para 600 V, 3 fases 60 Hz, integrados por interruptor termomagnético o magnético en caja moldeada, contactor magnético y relevador de sobrecarga. Las unidades combinadas son removibles hasta tamaño NEMA 4, para dar cumplimiento a lo que marca la NRF, pero el CCM E9000, cuenta con arrancadores NEMA 5 removibles. Para las unidades fijas, PEMEX requiere que la conexión a barras derivadas se realice por medio de barras de cobre rígida o flexible, y no se aceptan cables. En el CCM E9000 usamos cobre rígido o flexible según el proyecto. Las características de las unidades arrancadoras son en cumplimiento a los artículos 8.1.1.8, 8.1.1.9, 8.1.1.12, 8.1.1.13, 8.2.6, 8.4.10.5, 8.3.1.2 de la NRF247-PEMEX-2010.
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2.6.3.- Unidad de alimentación Para unidades de alimentación en derivación con interruptores termomagnéticos en marco de 100 A, el CCM E9000 suministra en cubículo de 15 cm (6 pulg) nominales de altura en vez de dos interruptores en un cubículo de 30 cm (12 pulg) nominales de altura, o sea 12 interruptores termomagnéticos máximo por sección. Las unidades unidades con alimentador en derivación son removibles hasta marco 250 A, como lo marca la NRF, pero el CCM E9000 cuenta con unidades de alimentador en derivación hasta 600 A. Para las unidades fijas, PEMEX requiere que la conexión a barras derivadas se realice por medio de barras de cobre rígida o flexible. En el CCM E9000 usamos cobre rígido o flexible según el proyecto. Las características de las unidades alimentadoras son en cumplimiento a los artículos 8.1.1.10, 8.1.1.12, 8.1.1.13 de la NRF247-PEMEX-2010. 2.6.4.- Obturadores automáticos El Switchgear AKD20 y el CCM E9000 se suministran con obturadores que funcionan de manera automática fijado a la estructura, para que se cierren las aberturas y queden ocultas las barras cuando se extraiga la unidad removible del CCM, protección que garantiza que cuando se retire la unidad removible se evite el contacto con las barras, y que al insertar la unidad, permitan el paso del ensamble de los conectores para hacer contacto con las barras colectoras.
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3.- Conclusiones
De acuerdo a lo visto anteriormente podemos concluir que tanto el Switchgear
AKD20 y el Centro de Control de Motores E9000, cumplen con las características que
marca la norma NRF247-PEMEX-2010.
Es importante que los ingenieros encargados de los proyectos, utilicen siempre los
mejores equipos a su disposición y tomen conciencia de la importancia que hay en
diseñar los proyectos con equipos que cumplan en su totalidad las normativas
vigentes.
A través de la experiencia acumulada durante muchos años, GE Industrial Solutions,
ha logrado crear productos de alta tecnología, siempre cumpliendo las normativas
nacionales e internacionales vigentes.
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