7 Jessica Ponce de León Tecnología Gis Integrada Subestaciones Modulares en Recintos Prefabricados

Tecnologa GIS integrada Subestaciones modulares en recintos prefabricados

ABB Switzerland Ltd., Jessica Ponce de Leon, June 2013

ABB Group June 19, 2013 | Slide 2

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.

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

Subestaciones GIS integradas Portafolio


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


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


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


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


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


Subestaciones GIS integradas Opciones de recintos prefabricados

Doble unidad acoplada

Unidad sencilla

Mltiples unidades acopladas

Edificio prefabricado modular


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.


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


Subestaciones GIS integradas Anchorage - Diagrama Unifilar


Subestaciones GIS integradas Anchorage Layout solucin convencional

AIS

4 interruptores en anillo

180ft x 150 ft

27,000 sqft


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


Subestaciones GIS integradas Anchorage montaje al bastidor


Subestaciones GIS integradas Anchorage llenado de gas SF6


Subestaciones GIS integradas Anchorage cableado


Subestaciones GIS integradas Anchorage listo para embarque


Subestaciones GIS integradas Anchorage preparacin del sitio


Subestaciones GIS integradas Anchorage llegada a sitio


Subestaciones GIS integradas Anchorage remocin de paredes temporales


Subestaciones GIS integradas Anchorage listo para instalacin


Subestaciones GIS integradas Anchorage instalacin del recinto


Subestaciones GIS integradas Anchorage instalacin del segundo recinto


Subestaciones GIS integradas Anchorage instalacin de boquillas


Subestaciones GIS integradas Anchorage subestacin GIS terminada


Subestaciones GIS integradas Anchorage GIS conectada a la red


Subestaciones GIS integradas Anchorage al transformador


Subestaciones GIS integradas Anchorage vista interior


Subestaciones GIS integradas Anchorage subestacin terminada


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.


Subestaciones GIS integradas

LILO: Diagrama Unifilar

245kV LILO

LILO = Line-In Line-Out



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 .


Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado


Subestaciones GIS integradas Ensamble del edificio prefabricado Panel PAROC



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.


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



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.


Subestaciones GIS integradas Edificios prefabricados


Subestaciones GIS integradas 245kV Otras configuraciones

Incoming lines

Transformers

Tie breaker

CB CB

CB TIE breaker housing


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


Subestaciones GIS integradas 420kV LILO solucin con excelente movilidad

Con boquillas SF6/Aire

Con conexin SF6/cable


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


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


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

Documents

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