Estudio de la Inyeccin de Agua en el Campo Cunduacn Fase I
Bases de Usuario Ampliacin del sistema de distribucin elctrico
para la alimentacin de pozos BEC del Activo de Produccin Samaria
Luna (APSL)
Octubre 2013Bases de usuario
Ampliacin del sistema de distribucin elctrico para la
alimentacin de pozos BEC del Activo de Produccin Samaria Luna
(APSL)
1.Antecedentes472.Objetivo503.Justificacin504.Alcance del
Proyecto:514.1.Ampliacin de la Subestacin Elctrica Samaria SF6 del
APSL.514.2.Ampliacin de los circuitos areos del sistema de
distribucin en 34.5 kV del APSL.574.3.Construccin de las
subestaciones unitarias674.4.Ampliacin del Sistema de Monitoreo y
de Control (SDMC) de la Subestacin Samaria SF6744.5.Implementacin
de un Sistema de Circuito Cerrado de Televisin CCTV para la
subestacin Samaria SF6.764.6.Ampliacin de la cerca perimetral y
adecuacin del sistema de seguridad fsica de la subestacin Samaria
SF6774.7.Infraestructura organizacional requerida para operacin y
mantenimiento de la subestacin Samaria SF6 y del sistema de
distribucin elctrico774.8.Infraestructura de servicios e
instalaciones generales requerida para operacin y mantenimiento de
la subestacin Samaria SF6 y del sistema de distribucin
elctrico785.Localizacin786.Condiciones
Climatolgicas816.1.Temperatura.816.2.Precipitacin
Pluvial.816.3.Vientos816.4.Humedad Relativa826.5.Atmsfera826.6.Zona
Ssmica827.Capacidad y Flexibilidad827.1.Capacidad de la ampliacin
de la subestacin Samaria SF6827.2.Capacidad de las lneas de
distribucin correspondientes a la ampliacin.847.3.Capacidad de la
ampliacin de los servicios propios de corriente alterna (CA) y
corriente directa (CD) de la subestacin Samaria
SF6857.4.Flexibilidad de la ampliacin de la subestacin Samaria
SF6867.5.Flexibilidad las lneas de distribucin correspondientes a
la ampliacin.878.Especificacin de las variables y equipos elctricos
en los lmites del proyecto propuesto878.1.Variables en los puntos
de alimentacin878.2.Variables en los puntos de suministro a las
BEC888.3.Demanda Actual918.4.Demanda por BEC y BHJ929.Descripcin
del sistema de distribucin elctrico actual del APSL929.1.Subestacin
Samaria SF6 - Actual939.2.Sistema de distribucin elctrico -
Actual969.3.Sistema digital de monitoreo y control actual (SDMC
actual)999.4.Infraestructura organizacional de operacin y
mantenimiento de la subestacin Samaria SF610010.Descripcin la
ampliacin del sistema de distribucin elctrico del
APSL10110.1.Ampliacin de la subestacin Samaria SF610110.2.Ampliacin
del sistema de distribucin elctrico10410.3.Ampliacin del sistema
digital de monitoreo y control (SDMC) de la subestacin Samaria
SF610811.Ingeniera de instrumentacin y control10911.1.Principales
Alcances de Instrumentacin11011.2.Principales Variables a
Considerar en la Subestacin Samaria SF6 y en el Sistema de
Distribucin Correspondiente a la Ampliacin Propuesta en estas Bases
de Usuario11211.3.Caractersticas y Requerimientos Generales de
Instrumentacin de Campo.11311.4.Integracin de los equipos de la
ampliacin al SDMC existente en la subestacin Samaria
SF611311.5.Equipo de Procesamiento de Informacin del SDMC Existente
en el Cuarto de Control de la subestacin Samaria
SF6.11411.6.Reubicacin de Equipo de Monitoreo y Control (IHM) del
Cuarto de Control Existente a Nueva Ubicacin de las estaciones de
trabajo.11511.7.Sistema de Fuerza Ininterrumpible
(SFI)11712.Ingeniera de telecomunicaciones11812.1.Red de Voz y
Datos.11812.2.Sistema de circuito cerrado de televisin
(CCTV).12013.Ingeniera de seguridad industrial12013.1.Sistema de
seguridad personal.12013.2.Sealizacin Industrial.12113.3.Anlisis de
riesgos para los alcances del proyecto.12113.4.Actualizacin de
planes de respuesta a emergencias.12213.5.Sistema de deteccin y
alarmas de Humo.12213.6.Detectores de humo.12213.7.Tablero de
control de alarmas de incendio.12214.Ingeniera
Elctrica12314.1.Estudios de Sistemas de
Potencia12314.2.Clasificacin de reas peligrosas12414.3.Puesta a
tierra de la ampliacin de subestacin Samaria SF6 y del sistema de
distribucin.12414.4.Sistema de proteccin contra descargas
atmosfricas de la ampliacin de subestacin Samaria SF6 y del sistema
de distribucin.12615.Ingeniera Civil12715.1.Seleccin final del
trazo de las lneas areas del sistema de distribucin
ampliacin.12715.2.Levantamiento topogrfico12815.3.Estudio de
mecnica de suelos13015.4.Cimentacin de equipos y
estructuras13015.5.Cuarto de control y cuarto de bateras y
cargador.13016.Arquitectura13116.1.Cuarto de control13116.2.Comedor
y baos para operadores.13117.Ingeniera
mecnica13118.Capacitacin13219.As-built de la
instalacin13320.Normas, especificaciones y cdigos de ingeniera
aplicables13421.Lista de anexos13922.Lista de figuras14123.Lista de
tablas141
1. AntecedentesComo parte del plan de explotacin de pozos en
yacimientos maduros, el Activo de Produccin Samaria Luna (APSL), ha
venido impulsando desde el ao 2009, el uso de Bombas Electro
Centrifugas (BEC) en sustitucin del bombeo neumtico (BN), las
cuales han dado lugar a un importante crecimiento en la produccin
como resultado de las bondades del sistema. Por lo cual en la etapa
inicial, ante el aumento en la carga o demanda elctrica que esta
tecnologa requiere, y las condiciones de la red de distribucin
existente, ha sido necesario el empleo de moto generadores con
mquinas de combustin interna en sitio como generadores dedicados
para el suministro elctrico, habindose identificado su influencia
en la disponibilidad de las BEC. Es importante destacar, que adems
de los equipos BEC actualmente en operacin, se tiene planificado
continuar la sustitucin del sistema artificial de produccin (SAP) a
base de BN, por equipos BEC, con lo cual se busca incrementar la
produccin dependiente de esta tecnologa, haciendo ms importante
mejorar la disponibilidad del suministro elctrico.Basado en lo
anterior, el APSL, durante el primer semestre del presente ao, llev
a cabo el estudio Diagnstico, Requerimientos y Evaluacin de
Opciones Tecnolgicas para el Sistema Elctrico del Activo de
Produccin Samaria - Luna (APSL); de este estudio se destacan las
siguientes conclusiones y recomendaciones:Conclusiones: Todas las
opciones tecnolgicas evaluadas mostraron alta rentabilidad y valor
agregado, siendo la opcin de cogeneracin elctrica comparable con la
opcin de suministro elctrico desde Nuevo Pemex. Las opciones de
suministro elctrico desde Nuevo Pemex y CFE, resultan altamente
rentables y atractivas. Todas las opciones consideradas plantean la
urgente necesidad de ampliar la actual infraestructura del sistema
de distribucin elctrico del APSL (subestacin elctrica principal
reductora de 115 a 34.5 kV, y lneas del sistema de distribucin en
34.5 kV) para la alimentacin de los SAP (BEC/BHJ/BM). La
cuantificacin del caso base, manteniendo el actual esquema de
generacin en sitio, para la alimentacin de los SAP (BEC/BHJ/BM),
muestra un elevado costo operacional (344.5 MMUSD), impactado por
el bajo ndice de eficiencia, y alto costo del combustible. Dentro
de la jerarquizacin de las opciones de cogeneracin elctrica
(orgnica, vapor), la planta compresora Cunduacn resulta la ms
atractiva. El estimado de potencia neta de dicha planta (17.34
MW-Orgnica vs. 19.79 MW-Vapor), en adicin al suministro desde Nuevo
Pemex (5.2 MW), satisface el total de la demanda estimada a mediano
y largo plazo del APSL. La comparacin cuantitativa de los casos:
sin alimentacin de bombeo mecnico (BM), (caso 1) vs. con
alimentacin de BM (caso 2), muestra mayores beneficios econmicos en
el segundo caso, mantenindose todas las conclusiones anteriores. La
eficiencia de inversin de las plantas de cogeneracin combinadas,
tanto orgnicas como a vapor, disminuye al compararla con las
eficiencias de las plantas individuales que integran la solucin
combinada. Recomendaciones: Emprender de inmediato el proyecto de
ampliacin del sistema de distribucin elctrico del APSL (subestacin
elctrica principal y circuitos de distribucin) para la alimentacin
centralizada de los SAP (BEC/BHJ/BM), sustentado en los resultados
del estudio. Concretar la factibilidad de suministro de la energa
adicional desde Nuevo Pemex o CFE, en funcin de los estimados de
demanda elctrica del APSL, a mediano y largo plazo. Solicitar a la
CFE el aumento de la demanda contratada, de acuerdo a los nuevos
requerimientos por la incorporacin de los SAP (BEC/BHJ/BM) al
sistema elctrico centralizado. De no concretarse el suministro de
la energa adicional desde Nuevo Pemex o CFE, desarrollar la
ingeniera conceptual de un proyecto de cogeneracin elctrica en la
planta compresora Cunduacn, considerando las tecnologas orgnicas y
de vapor. Es altamente recomendable la ejecucin de dicho proyecto
por parte de empresas especializadas en integracin de tecnologas y
desarrollo de plantas elctricas, con la participacin temprana de
los potenciales fabricantes. Las presentes bases de usuario
corresponden a la puesta en prctica de la principal recomendacin
del estudio referido, la cual plantea la ampliacin del sistema de
distribucin elctrico del APSL (subestacin principal y lneas de
distribucin) para la alimentacin centralizada de los SAP
(BEC/BHJ/BM); no obstante su orientacin principal ser cubrir la
demanda en el suministro de los pozos con equipos BEC,
garantizndose una mejor disponibilidad del suministro elctrico a
estos equipos.Como se puede ver, es prioritario contar con la
ampliacin del sistema de distribucin elctrico del APSL, basado en
la Infraestructura requerida para el suministro elctrico de la
demanda de potencia y energa de las BEC planificadas por el APSL,
segn planes de conversin de pozos a mediano plazo, cuya produccin
futura estar basada en la tecnologa BEC. Como parte de la ampliacin
del sistema de distribucin elctrico del APSL, se requiere el
suministro de nuevos equipos y la adecuacin de algunos equipos
existentes, de acuerdo a los requerimientos actuales y futuros del
sistema; aprovechando la infraestructura y servicios auxiliares
existentes, bsicamente la subestacin elctrica principal, reductora
de 115 a 34.5 kV, aislada en hexafluoruro de azufre, conocida como
Subestacin Samaria SF6 de Samaria, y los circuitos de distribucin
en 34.5 kV, basados en las tecnologas actuales y garantizando una
operacin eficiente y segura y cumpliendo siempre con las normas de
diseo, seguridad e higiene industrial y proteccin al medio
ambiente. Los alcances del proyecto, incluidos en estas Bases de
Usuario, son resultado de los requerimientos solicitados por las
reas operativa y de mantenimiento de la instalacin, as como de las
necesidades detectadas en el levantamiento de campo, teniendo en
consideracin el aprovechamiento de los equipos, servicios
auxiliares e infraestructura existente, adems de las soluciones que
permitan establecer mejoras en el proceso. 2. Objetivo Plantear los
requerimientos funcionales del proyecto objeto de este documento,
para establecer las bases, que permitan el desarrollo de las
siguientes etapas de ingeniera, construccin y puesta en marcha de
la infraestructura requerida, segn la visin del usuario y las reas
operacionales y de mantenimiento, para lograr la ampliacin del
sistema de distribucin elctrico del APSL, en los trminos que se
plantean en el alcance, y en estricto apego a las normas de
seguridad y calidad del proyecto, para el suministro elctrico
centralizado de la demanda de potencia y energa de las BEC y BHJ
planificada por el APSL, segn planes de conversin de pozos a
mediano plazo, cuya produccin futura estar basada en la tecnologa
BEC o BHJ.3. JustificacinDebido al incremento de la produccin
dependiente de pozos con tecnologa BEC y BHJ, y debido a los
problemas de disponibilidad del esquema de suministro actual de
energa elctrica y los altos costos que estos esquemas significan,
impactados por el bajo ndice de eficiencia, y alto costo del
combustible utilizado para la generacin dedicada, es prioritario el
desarrollo del proyecto Ampliacin del sistema de distribucin
elctrico para la alimentacin de pozos BEC del APSL, el cual
permitir el suministro elctrico centralizado, por intermedio de la
subestacin elctrica Samaria SF6, desde la planta de cogeneracin
Nuevo Pemex, en combinacin con el suministro desde la CFE, o desde
cualquier opcin de cogeneracin elctrica que pueda justificar y
desarrollar el APSL en proyectos futuros.4. Alcance del Proyecto: A
continuacin se definen los alcances generales de las actividades a
desarrollar en el presente proyecto4.1. Ampliacin de la Subestacin
Elctrica Samaria SF6 del APSL. 4.1.1. Diseo, suministro,
instalacin, pruebas y puesta en operacin de los siguientes equipos
principales que integrarn la ampliacin de la subestacin, incluyendo
la construccin o acondicionamiento de las reas y edificaciones
requeridas para la instalacin de los equipos que forman parte del
alcance; debiendo cumplir con las especificaciones indicadas en las
normas NOM-001-SEDE-2012, normas de referencia de PEMEX y CFE,
normas nacionales e internacionales aplicables a cada una de las
fases del proyecto, y en particular a la NRF-048-PEMEX-2007 : Dos
(2) bahas adicionales en 115 kV, similares a las existentes,
construidas a un lado de las dos (2) bahas en 115 kV existentes,
incluyen cimientos, estructuras, aisladores y herrajes, conductor,
seccionadores, y enlace de barras. Dos (2) salidas para
transformadores de potencia en 115 kV, incluyen seccionador
(Cuchillas) motorizadas de operacin en grupo, interruptor de
potencia de 115 kV, 1200 A capacidad de corriente nominal, 550 kV
de nivel bsico de aislamiento al impulso (NBAI), con SF6 como medio
de extincin de arco, cimientos, estructuras y herrajes. Dos (2)
juegos de transformadores de corriente multirelacion en 115 kV,
clase mnima C-100, con ncleos para medicin y protecciones, que
incluyan salida de 150/5/5 A, para cada transformador, para las
protecciones requeridas (87-50/51) de la entrada del transformador
y la medicin de energa en el primario de cada transformador.
Incluyen los cimientos y estructuras requeridas. Dos (2)
transformadores de potencia de 18/24 MVA ONAN/ONAF (Futuro),
115-34.5 kV, trifsicos, 60 Hz, impedancia estndar validada segn
estudios de potencia que debern efectuarse para la especificacin
final de los equipos. Incluir la evaluacin de la necesidad de las
paredes o barreras contra fuego entre los transformadores, y los
requerimientos de aceite biodegradables, con mejores cualidades de
resistencia al fuego y menos contaminantes al ambiente en el caso
de derrames al terreno. En todo caso las especificaciones tcnicas
de los transformadores deben cumplir con la norma
NRF-144-PEMEX-2011 o versin ms reciente al momento de emitir las
especificaciones. Un (1) juego de transformadores de corriente
multirelacion, clase mnima C-100, con ncleos para medicin y
protecciones, que incluyan la salida 500/5/5 A, para cada
transformador, para las protecciones requeridas (87-50/51) en el
secundario del transformador. Incluyen los cimientos y estructuras
requeridas. Cuatro (4) bahas adicionales en 34.5 kV, similares a
las existentes construidas a un lado de las bahas en 34.5 kV
existentes, incluyen cimientos, estructuras, aisladores, herrajes,
y conductores. seccionadores e interruptores principales y de
enlace de buses en 38 kV nominal, vaco como medio de extincin del
arco, 2000 A de capacidad de corriente nominal, 200 kV de nivel
bsico de aislamiento al impulso (NBAI). Cuatro (4) salidas para
circuitos de distribucin areos en 34.5 kV, incluyen seccionador
(Cuchillas) de operacin en grupo e interruptores principales y de
enlace de buses en 38 kV nominal, vaco como medio de extincin del
arco, 2000 A de capacidad de corriente nominal, 200 kV de nivel
bsico de aislamiento al impulso (NBAI), transformadores de
corriente y potencial, cimientos, estructuras herrajes y
apartarrayos. Una (1) salida para transformador de servicios
auxiliares de la subestacin, de potencia similar al existente o al
modificado segn evaluacin solicitada, 34.5-0.220/0.127 kV. Incluye
transformador de distribucin, as como dispositivos de proteccin del
primario, apartarrayos, aisladores, cimientos, estructuras y
herrajes. Evaluar segn los estudios de potencia que debern
desarrollarse en la etapa de la ingeniera bsica, la necesidad de
una (1) salida para banco de capacitores en 34.5 kV, el cual debe
mantener el factor de potencia en un valor mnimo de 0,90 a
cualquier condicin de carga en operacin y no sobrepasar bajo
ninguna circunstancia, el valor de 1,00. En todo caso debe
cumplirse lo dispuesto en la Norma NMX-J-203-ANCE. De determinar su
necesidad, el alcance debe Incluir, los equipos requeridos, los
cimientos, estructuras y herrajes. Cuatro bahas adicionales (No
equipadas), para circuitos de distribucin areos, en 34.5 kV; solo
estructuras. Dos a cada lado de la ampliacin de la subestacin en
34.5 kV. Un (1) tablero de control, proteccin y mediciones para la
ampliacin de la subestacin, compuesto por gabinetes para uso
interior, los cuales deben incluir los equipos y dispositivos para
cumplir con las siguientes funciones, siendo los siguientes,
enunciativo mas no limitativo: Medicin de energa para las dos (2)
salidas adicionales en 115 kV. Protecciones elctricas
87-50/51-50/51N/50G de los transformadores de potencia adicionales.
Control de los interruptores en 115 kV, que alimentan a los
transformadores de potencia adicionales. Control de los
interruptores de salida en 34.5 kV, en el secundario de los
transformadores de potencia adicionales. Control del interruptor de
enlace de buses en 34.5 kV. Protecciones elctricas 50/51N, HIF
(Deteccin de falla por alta impedancia solo como alarma) y 79
(Funcin de recierre o reconexin), de las cuatro (4) salidas para
los circuitos areos en 34.5 kV. Programar el recierre por lo menos
para dos intentos, entre 15 y 30 seg. Tablero de medicin de energa
en 34.5 kV, de todas las salidas adicionales para los circuitos de
distribucin y auxiliares de la subestacin.Es importante destacar
que los rels de proteccin actuales, son de ltima tecnologa y por
razones de estandarizacin, y compatibilidad para la integracin con
los nuevos equipos de proteccin para la ampliacin requerida, se
prefiere el uso del mismo tipo de rels; siempre y cuando se
considere que cumplen con las funciones mnimas requeridas para la
ampliacin del sistema de transmisin aqu planteada o que puedan ser
complementados con mdulos adicionales o rels para funciones
especficas, como puede ser el rel para la funcin HIF . Los rels de
proteccin actualmente usados son rels multifuncin, del fabricante
SELect Relays, conocidos como SEL; los modelos correspondientes a
las aplicaciones activas en la subestacin Samaria SF6 son: SEL 351A
(Proteccin 50/51 de alimentadores), SEL 387A (Proteccin diferencial
de los transformadores) y SEL -2230 (Procesador de comunicacin).
Como monitor de los circuitos para el Sistema de Medicin se utiliza
el equipo de SCHNEIDER Power Logic CM-4000. Por otra parte, como
uno de los estudios importantes que se debe efectuar para la
implantacin del proyecto, est el estudio de coordinacin de
protecciones, que debe incluir el sistema actual y el sistema
ampliado; por lo cual como una referencia, se incluye en el Anexo #
7 Estudio de Coordinacin de Protecciones del Sistema Actual de la
Subestacin Samaria SF 6, el ltimo estudio de coordinacin de
protecciones de la subestacin Samaria SF6. Espacio para cuatro
gabinetes de control y protecciones adicionales a instalarse en el
futuro, en el cuarto de control ampliado, para alojar las
protecciones de los dos circuitos provenientes de la planta de
cogeneracin en 34.5 kV y reserva para futuros circuitos o para las
protecciones adicionales con el sistema de sincronizacin de cada
salida. Evaluacin del sistema de medicin de la CFE y documentacin
para solicitar el aumento de la demanda contratada con la CFE, la
cual debe definirse basados en la demanda operacional del APSL
suministrada por medio de la subestacin Samaria SF6, ms la demanda
estimada por BEC y BHJ. Incluir la necesidad de medicin
bidireccional, en el caso de concretarse el proyecto de cogeneracin
en la planta Samaria II. Evaluacin y/o ampliacin de los dos
gabinetes de servicios propios de CA y CD existentes, los cuales
tienen los tableros de distribucin, alimentados desde las fuentes
de suministro de CA y CD actuales. La evaluacin, adems del anlisis
de espacio y capacidad de los gabinetes y tableros de distribucin,
debe incluir los anlisis de capacidad de la fuente de suministro
actual de CA para servicios propios, formada por un transformador
de distribucin, alimentado desde el bus # 1 de 34.5 kV, de 150 kVA,
34.5-0.220/0.127 kV y sus correspondientes cables de alimentacin y
protecciones, versus la nueva demanda de CA para servicios propios
incluyendo toda la carga de la subestacin. Se debe evaluar tambin,
la fuente de suministro de CD, formada por el banco de bateras y
cargador existente, versus la demanda en CD incluyendo toda la
carga de la subestacin. Segn esta evaluacin se incluir el alcance
de las modificaciones y ampliaciones requeridas, tanto para el
sistema de servicios propios en CA y en CD, para adecuarlos a la
nueva demanda de la subestacin ampliada. Diseo, suministro,
instalacin, pruebas y puesta en servicio de materiales y equipos
para la instalacin de un transformador adicional de la capacidad
requerida por la ampliacin, segn la evaluacin solicitada en el
punto anterior, de 34.5-0.220/0.127 kV, alimentado desde el bus # 2
de 34.5 kV, correspondiente a la ampliacin, el cual debe conectarse
como fuente de suministro alterna al sistema actual, mediante un
sistema de transferencia manual, para la alimentacin de toda la
carga desde cualquiera de los dos transformadores. Se deben hacer
las modificaciones necesarias, para que cada una de las
alimentaciones pueda suministrar toda la carga y servir de
suministro alterno en el caso de falla de una de las fuentes de
suministro de CA y de CD. Dejar previsiones en el tablero de
distribucin CA y CD para la alimentacin de los gabinetes
adicionales del proyecto de cogeneracin. Diseo, suministro,
instalacin, pruebas y puesta en servicio de materiales para la
ampliacin y adecuacin de las reas y edificaciones requeridas para
la ampliacin del Centro de Control de la subestacin Samaria SF6,
incluyendo los muebles necesarios para su funcionamiento,
considerando la atencin de personal de operadores y tcnicos de
guardia las 24 horas 7 das a la semana. Evaluacin y adecuacin del
sistema de aire acondicionado o sistemas de calentamiento y
ventilacin (HVAC) del edificio, segn la adecuacin o cambio de uso
de oficinas o espacio para el cuarto de control ampliado y el
cuarto de las estaciones de control. Diseo, suministro instalacin y
pruebas de sistema de aire acondicionado o HVAC para la ampliacin
segn los requerimientos y evaluacin efectuada. Elaboracin de
sondeos en reas propuestas para la ampliacin de la subestacin
Samaria SF 6, con la finalidad de detectar y evitar posibles daos a
bancos de ductos elctricos o tuberas de servicios en operacin que
pudiesen encontrarse enterradas. As mismo deber contemplarse la
adecuacin y ampliacin de la cerca perimetral de la subestacin, y la
reubicacin de lneas areas que interfieran o se vean afectadas por
la ampliacin de las reas propuestas para la instalacin de los
nuevos equipos en el patio ampliado de la subestacin o de las
salidas para las nuevas lneas de distribucin areas en 34.5 kV. Se
incluye en estas potenciales reubicaciones, el interruptor IS-3,
que est ubicado en el lado norte de los buses en 34.5 kV. Adecuacin
y/o complemento del alumbrado exterior e interior, incluyendo
alumbrado de emergencia en las reas de la subestacin Samaria SF6,
asignadas para la ampliacin, segn los requerimientos de los nuevos
equipos a instalar y las funciones correspondientes de las reas de
ampliacin. Diseo, suministro de materiales y construccin del
sistema general de puesta a tierra para equipos e infraestructura
de la ampliacin contemplada en el proyecto. Considerar la necesidad
de interconectar el nuevo sistema de puesta a tierra con el sistema
existente en la subestacin Samaria SF 6 actual. Como base para el
diseo, incluir la medicin de resistividad del terreno en el rea
propuesta para la ampliacin de la subestacin. Diseo, suministro de
materiales y construccin del sistema general de proteccin contra
descargas atmosfricas para equipos e infraestructura de la
ampliacin contemplada en el proyecto. Considerar la obra civil
necesaria para elaboracin de cimentaciones de equipos, mochetas,
soportes, ductos y registros elctricos, demoliciones,
desmantelamientos y obras complementarias. Evaluar el sistema de
deteccin y alarmas containcendio, e implementar los cambios
necesarios, segn los requerimientos de las modificaciones de uso y
ampliaciones de la subestacin Samaria SF6. Diseo suministro e
instalacin de la sealizacin y letreros alusivos a los
procedimientos de seguridad que cubran los conceptos de proteccin
civil (puntos de reunin, evacuacin, etc), y de proteccin del
personal en actividades del trabajo, uso de equipos de proteccin
personal, y advertencias de peligro correspondientes a las reas de
la ampliacin del proyecto, incluyendo la subestacin Samaria SF6 y
lneas areas correspondientes a la ampliacin. Elaboracin de los
planos As-Built de la subestacin Samaria SF 6, incluyendo la
actualizacin de los planos existentes, con todas las ampliaciones
originadas por este proyecto. Deber considerarse la validacin del
proyecto elctrico por parte de una Unidad Verificadora en
Instalaciones Elctricas con registro oficial ante la SENER, a fin
de verificar el cumplimiento de la Norma Oficial Mexicana. La
validacin deber contemplar las fases de elaboracin de ingeniera y
construccin de las instalaciones elctricas.4.1.2. Como parte del
diseo, se deben desarrollar los estudios de sistemas de potencia
requeridos para soportar la seleccin y dimensionamiento de equipos
y protecciones de la subestacin Samaria SF6 y el sistema de
distribucin elctrico del APSL, incluyendo la verificacin de los
aspectos tcnicos de los equipos existentes; como mnimo los estudios
que se deben efectuar como parte de la ingeniera bsica son: Estudio
de flujo de carga y cortocircuito Estudio de coordinacin de
protecciones. Incluir en este estudio, la coordinacin de los
reconectadores del sistema de distribucin ampliado. Estudio de
coordinacin de aislamiento Estudio de estabilidad considerando el
proyecto de cogeneracin en vas de aprobacin, incluyendo los
criterios de separacin de reas, protecciones y bote de carga en el
APSL en el caso de generacin aislada. Los datos de las unidades de
cogeneracin se suministraran al estar aprobado el proyecto, y sus
dimensiones, actualmente en estudio.Los estudios de carga,
cortocircuito, protecciones y estabilidad, deben desarrollarse segn
requerimientos de la norma NRF-048, seccin 8-15. Adems, con el
objeto de que las organizaciones de ingeniera y mantenimiento
correspondientes, puedan efectuar actualizaciones de los estudios
desarrollados en sus respectivos centros de trabajo, como parte de
las condiciones de la contratacin, se debe acordar entre el
licitante y las organizaciones de ingeniera y mantenimiento del
APSL, el software o programa con el que se deben elaborar los
estudios, y en el caso de que el programa acordado no est
disponible en las organizaciones del APSL, se debe solicitar la
cotizacin y suministro del software y de la base de datos
correspondientes a los estudios desarrollados. Se destaca que el
software utilizado y existente actualmente en la organizacin de
mantenimiento y operaciones (MISO), es el SKM PTW; por lo cual se
prefiere el uso de este software; sin embargo en este caso, de ser
necesario el uso de otro software para el estudio de estabilidad,
se debe solicitar la aprobacin de las organizaciones de ingeniera y
mantenimiento del APSL.4.1.3. Los diagramas unifilares, detalles de
ubicacin y reas de ampliacin, planos y estudios de referencia para
el alcance planteado en el punto 4.1.1, se incluyen en los anexos
indicados a continuacin:Anexo # 1 Diagrama Unifilar S.E. Samaria
SF6 AmpliacinAnexo # 2 Plano Planta Patio S.E. Samaria SF6
AmpliacinAnexo # 3 Plano Planta Edificio S.E. Samaria SF6 -
AmpliacinAnexo # 4 - Plano de Referencia Gabinetes de Control
ActualesAnexo # 5 Plano de Referencia Detectores de Humo Edificio
S.E. Samaria SF6.Anexo # 6 Carpeta con Planos de Referencia que
incluye los siguientes planos:Anexo # 6-1 Diagrama de Medicin y
Proteccin Interruptor IS-3 Gabinete E y DAnexo # 6-2 Diagrama de
Medicin y Proteccin Interruptor IS-5 Gabinete E y DAnexo # 6-3
Diagrama de Medicin y Proteccin Interruptor IS-7 Gabinete E y
DAnexo # 6-4 Diagrama de Medicin y Proteccin Interruptor IS-10
Gabinete E y DAnexo # 7 Estudio de Referencia, Estudio de
Coordinacin de Protecciones del Sistema Actual de la Subestacin
Samaria SF 6Anexo # 8 Plano de Referencia Diagrama de Conexin
Procesador de Comunicacin SEL 2030 Gabinete F.
4.2. Ampliacin de los circuitos areos del sistema de distribucin
en 34.5 kV del APSL. 4.2.1. Diseo, suministro, instalacin, pruebas
y puesta en operacin de los siguientes renglones que integraran la
ampliacin los circuitos areos del sistema de distribucin en 34.5 kV
del APSL, cuyo diseo y construccin, debe estar basado en la norma
de la CFE Normas de Distribucin Construccin Instalaciones Areas en
Media y Baja Tensin: Construccin de aproximadamente 90 Km de lneas
areas en 34.5 kV, desde las salidas en 34.5 kV de la subestacin
Samaria SF6, hasta cada uno de las subestaciones de las 38
macroperas que tienen pozos programados para el cambio de mtodo,
incluyendo derechos de va, estructuras, herrajes y conductores de
fase, conductores de guarda (OPGW o Alumoweld), puesta a tierra y
apartarrayos, segn diseo electromecnico de las lneas, que debe
completarse durante las etapas de ingeniera bsica y de detalle del
proyecto. Se incluye tambin en este rengln, los estudios de suelo y
topografa, requeridos para la ubicacin de estructuras y el clculo
mecnico de las lneas. El levantamiento topogrfico debe hacerse
alrededor del trazo definitivo de las lneas. Dentro de este alcance
se incluye adicionalmente, la construccin de aproximadamente 2.8 Km
de lneas areas en 34.5 kV, desde la subestacin existente en la
Batera Oxiacaque, hasta cada la macropera Oxiacaque 33. Con la
inclusin de esta macropera, se completan las 39 macroperas que
tienen pozos que sern convertidos a BEC o BHJ.Es importante
destacar, que el 95% del trazo del recorrido de las lneas, est
ubicado en zonas rurales; por lo cual, segn la norma de la CFE
Normas de Distribucin Construccin Instalaciones Areas en Media y
Baja Tensin secciones 02-00-10 (Localizacin de estructuras) y
02-00-11 (Derecho de va de Carreteras y Ferrocarriles), la
localizacin de estructuras en reas rurales, en lo posible, se deben
utilizar al mximo los derechos de va pblicos de las vas de acceso
existentes, y ubicar el trazo de la lnea en la cercana de estos, en
los casos que no sea posible y sea necesario cruzar propiedades, se
debe obtener el consentimiento por escrito de los propietarios, con
el apoyo de asuntos externos de Pemex, quienes han estado
participando en la revisin y apoyo para el trazo sugerido, incluido
en los anexos 6, 7 y 8.Cuando en la trayectoria de las lneas de
media tensin sea inevitable cruzar por huertas con rboles que por
su altura puedan tener contacto con los conductores, se debe
considerar la instalacin de cable semiaislado y postera de 14 m o
mayor, para no poner en riesgo la integridad fsica de las personas
y la continuidad del suministro a las instalaciones de produccin
dependientes de las lneas de distribucin; razn por la cual se han
seleccionado postes Morelos entre 17 y 21 m de alto; los cuales
superan los requerimientos de altura para obtener la separacin
mnima entre el conductor ms bajo de la lnea y la superficie del
terreno, la cual para las reas donde se construirn las lneas, est
en el orden de los 7m, segn la norma de la CFE Normas de
Distribucin Construccin Instalaciones Areas en Media y Baja Tensin
secciones 02-00-03 (Altura Mnima de Conductores a Superficies)Por
otra parte, aunque en los prrafos anteriores mencionamos la
necesidad del estudio de topografa para la ubicacin de estructuras
y el clculo mecnico de la lnea, para el estacado de las lneas, la
norma de la CFE Normas de Distribucin Construccin Instalaciones
Areas en Media y Baja Tensin seccin 02-00-12 (Estacado de Lneas),
para el caso de las lneas de media tensin en el medio rural no
requiere de un levantamiento topogrfico adicional con curvas de
perfil, por construirse generalmente con referencias de carreteras
o caminos y teniendo siempre la referencia o los datos de ubicacin
de los puntos o prticos de llegada; por lo cual en la etapa o para
esta actividad, solo se requiere de un GPS para el posicionamiento
de las estructuras (Estacas), y de cintas de medicin normal, para
las medidas con respecto a la referencia. En todo caso, el
levantamiento topogrfico para el clculo mecnico de las lneas, debe
realizarse en una franja de por lo menos 30 m, alrededor del eje
del trazo de la ruta seleccionada, destacando que para el derecho
de va se requiere el despeje de una brecha de aproximadamente 10 m
de franja a lo largo y debajo de la lnea, Ver NRF-014-CFE.El diseo,
suministro, instalacin y pruebas y puesta en operacin del cable
OPGW, debe incluir los herrajes de sujecin, las cajas de conexin,
los multiplexores o conmutadores de seales elctricas o digitales en
seales pticas y la conexin a los puntos de origen y de llegada de
la informacin a transmitir, desde las subestaciones de llegada en
cada macropera, y desde los cuadros de seccionamiento en el
recorrido de las lneas, hasta los gabinetes del SDMC en la
subestacin Samaria SF6.Como parte de la seleccin del trazo
definitivo de las lneas, se deben incluir como mnimo los siguientes
aspectos: Localizacin del trazo de las lneas en todo su recorrido,
utilizando como base el plano del trazo sugerido, incluido en Anexo
# 9 Trazo Sugerido de Circuitos de Distribucin Plano General, Anexo
# 10 Trazo Sugerido de Circuitos de Distribucin Plano Zona Norte,
Anexo # 11 Trazo Sugerido de Circuitos de Distribucin Plano Zona
Sur Trazo del derecho de va, segn los requerimientos que apliquen
para el nivel de tensin de 34.5 kV, incluidos en la norma
NRF-014-CFE-2001 y segn la norma de la CFE Normas de Distribucin
Construccin Instalaciones Areas en Media y Baja Tensin secciones
02-00-10 (Localizacin de estructuras) y 02-00-11 (Derecho de va de
Carreteras y Ferrocarriles). Mecnica de suelos o estudio de suelos
y estudio de topografa, incluyendo los perfiles planialtimtrico
requeridos para la ubicacin de estructuras y clculos mecnicos de la
lnea. Localizacin y clculo mecnico de estructuras, e identificacin
de tipo de estructuras y cimientos requeridos segn el tipo de
terreno en los diferentes tramos del trazado. Identificacin de vas
de acceso existentes y diseo de los accesos adicionales donde no
existan vas de acceso para las labores de construccin y
mantenimiento de las lneas. Factores ssmicos a considerar para el
diseo de los cimientos de las estructuras y de las lneas en
general.Las lneas de distribucin areas objeto de este proyecto,
deben cumplir con lo indicado en las Normas para Construccin de
instalaciones elctricas areas de la Comisin Federal de Electricidad
en su ltima revisin y a lo indicado en el artculo 922 Lneas areas
de la NOM-001-SEDE-2012.El diseo elctrico debe incluir como mnimo
el desarrollo de los siguientes anlisis: Estudio de regulacin de
tensin y flujo de carga de energa reactiva. Estudio trmico de los
conductores seleccionados segn IEEE 738. Estudio de confiabilidad o
comportamiento de las lneas de distribucin por impacto de descargas
atmosfricas segn IEEE 1410. Estudio de seleccin y coordinacin de
aislamiento segn IEEE-1313. Clculos de la resistencia de puesta a
tierra.El diseo mecnico debe incluir como mnimo: Los clculos de
flechas y de tensiones. La separacin y disposicin entre
conductores. La seleccin de herrajes y accesorios.El diseo
estructural debe incluir: Los clculos de cargas mecnicas. Las
cimentaciones. Retenidas y anclas.A continuacin, en la Tabla
4.2.1.1., se incluyen las caractersticas mnimas de diseo de las
lneas incluidas como parte de la ampliacin del sistema de
distribucin, requeridas en este rengln.Tabla 4.2.1.1.
Caractersticas mnimas de diseo de las lneas areas en 34.5
kVCaractersticasValorUnidadObservacin
Nivel de Tensin Nominal34.5kV
Tipo de ConductorACSRNA
Calibre de Conductor266.8kcmilDesignacin comercial HAWK
Aisladores de SuspensinPolimricosNARequerido por razones de
confiabilidad
Clase ANSI DS46NA
NBAI (CFO) Mnimo 350 kV
BIL Mnimo de Equipos de la Lnea200kVSegn disponibilidad de estos
equipos en el mercado, aumentar el BIL
Instalacin de Apartarrayos de DistribucinCada tres postes (Cada
dos tramos).NACaractersticas de los apartarrayos, segn nivel de
tensin y estudio de coordinacin de aislamiento. Incluir apartarayos
en los cambios de direccin de la lnea, en las salidas de
derivaciones o ramales, y en las acometidas de llegada.
Arreglo de CircuitosSimple TernaNA
Tipo de EstructurasPostes tipo Morelos de perfiles de acero
galvanizadoNADe 17 a 25 m de alto, segn caractersticas de diseo
para lograr los claros y separaciones requeridas. A definir segn
clculos electromecnicos y estudio de ubicacin de estructuras Para
pasos de rio se utilizaran estructuras especiales.
Distancia interpostal de Diseo (Claro)110 - 150mA definir segn
clculos electromecnicos y estudio de ubicacin de estructuras Para
pasos de rio, el ancho del paso definir el claro mnimo,
considerando que se deben ubicar las estructuras a distancias
prudenciales de los bordes del rio, facilitando la llegada de
vehculos para mantenimiento
Cables de GuardaOPGW / AlumoweldNANumero de fibras del OPGW,
segn estudio de necesidades. Se requiere un OPGW por cada ruta o
troncal de lnea, de tal forma que se puedan cubrir todos los puntos
donde se genere informacin y con capacidad para el numero de seales
de cada ruta. Donde existan dos lneas en la misma ruta, una de las
lneas se utilizara con OPGW y la otra con cable de guarda tipo
ALUMOWELD
Angulo de Proteccin del Cable de GuardaMenor a 20oNAValor
recomendado
Puesta a Tierra Contra-Antena de Acero Galvanizado Mximo
5OhmiosEfectuar los clculos de diseo correspondientes, y efectuar
mediciones para verificar resultados al completar la construccin
como parte de las pruebas previas a la puesta en servicio
Nmero de Salidas por Descargas AtmosfricasMximo 5Salidas/100
Km/AoEfectuar estudio para garantizar el nmero de salidas mximo,
segn IEEE-1410
La densidad de rayos por Km2 a considerar en los clculos del
estudio de confiabilidad o comportamiento de las lneas de
distribucin por impacto de descargas atmosfricas, estarn basados en
los datos ms recientes publicados en esta materia, para el rea
donde se construir la lnea; en este sentido y como referencia, en
la Figura 4.2.1.1., se incluye el mapa correspondiente a la
densidad de rayos por Km2 para el estado de Tabasco, el cual fue
publicado el Instituto de Investigaciones Elctricas y la Comisin
Federal de Electricidad, segn datos para el periodo comprendido
entre 1983 y 1993, donde se indica el nmero de rayos por Km2 que
impactan a tierra.
Figura 4.2.1.1. Mapa de densidad de rayos por Km2, del estado de
Tabasco Diseo, suministro de materiales y equipos, construccin
pruebas y puesta en servicio de aproximadamente 20 cuadros de
seccionamiento, como parte de las lneas areas en 34.5 kV indicadas
en el rengln anterior, para seccionar y derivar ramales de los
anillos que forman parte de los circuitos, y para alimentar grupos
de BEC y BHJ, los cuales estn integrados por aproximadamente 53
seccionadores de operacin en grupo con mecanismos de operacin
(cierre apertura) elctricos (motorizados), para operacin remota y
local, con contactos auxiliares de indicacin de estado y con
detectores de falla que permitan identificar el sector o punto por
donde circul la corriente de falla. Incluir la instalacin de dos
(2) reconectadores como parte de los cuadros de seccionamiento,
ubicados aproximadamente al 33% y 66% de la carga de cada anillo
basados en el nmero de BEC o BHJ; los reconectadores deben tener
capacidad para operar en las dos direcciones, en forma configurable
segn su posicin en el circuito; considerando que en operacin
normal, cada anillo estar abierto al 50% de la carga. Cada uno de
los cuadros de seccionamiento debe tener un equipo concentrador de
toda la informacin que se genere en cada cuadro de seccionamiento,
y los Switches correspondientes para llevar las seales al cable de
guarda tipo OPGW y transmitirlas hasta el SDMC de la subestacin
SF6. La alimentacin de potencia de los equipos de control y
comunicacin de cada cuadro, debe tomarse de un transformador de
potencial conectado a la lnea de 34.5 kV correspondiente, los
equipos de control y comunicacin deben ser del tipo falla segura, y
en cada cuadro de seccionamiento se deben implementar las alarmas
que permitan detectar la perdida de tensin de suministro a los
equipos de control y comunicaciones. Los cuadros de seccionamiento
deben incluir las estructuras, herrajes, equipos y dispositivos de
control, lnea de guarda, puesta a tierra, pararrayos, letreros de
sealizacin, alumbrado y cerca o barda perimetral, con sus
respectivas vas de acceso para operacin y mantenimiento.A
continuacin, en la Tabla 4.2.1.2., se incluyen las caractersticas
ms importantes, correspondientes a los mnimos de diseo de las
cuchillas de seccionamiento con carga (COGC), equipos principales
de los cuadros de seccionamiento, con operador giratorio por motor
elctrico, para operacin local y remota, con contactos auxiliares
para indicacin de posicin, incluidas como parte de la ampliacin del
sistema de distribucin, requeridas en este rengln.Tabla 4.2.1.2.
Caractersticas mnimas de diseo y seleccin de las cuchillas de
seccionamientoCaractersticaRequerimientosObservaciones
Tipo de ServicioExterior
Arreglo Tripolar de Operacin en Grupo
AperturaCon carga
MontajeA definir en las siguientes etapas de la Ingeniera del
proyecto
Tensin Nominal46 kVPor razones de confiabilidad y mayor
aislamiento, aunque el sistema es 34.5 kV, con una tensin mxima de
36.2 kV, se estn solicitando con tensin nominal de 46 kV.
Nivel Bsico de Aislamiento350 kV cresta, cerrada a tierra.380 kV
cresta, abierta a travs de la distancia de aislamiento
Corriente nominal 630 A
Corriente de corta duracin25 kA
Distancia de fuga mnima de 20 mm/kV20 mm/kV
Conectores bimetlicosPara cable ACSR 266.8 hasta 477 kcmil
OperacinLocal y remota, con mecanismo giratorio (Motorizado)Debe
incluir gabinete para sistema de control local, con selector
Local-Remoto-Off, y terminales para cableado hacia el sistema
digital de monitoreo y control (SDMC) de la subestacin, que se
llevara va F.O.
Tensin de equipos auxiliares220 VCA, 3 fases, 60 HZDatos a
confirmar en siguientes etapas de la ingeniera del proyecto
Tensin de control125 VCD.
Contactos auxiliaresPara sealizacin de estado (Abierto-
Cerrado)
Las dems caractersticas deben cumplir con lo indicado en la
especificacin CFE V4200-25 de Febrero del 2005.
Nota: Como se puede ver, se est solicitando un nivel de tensin
por arriba de la tensin del sistema, para asegurar el valor de NBAI
requerido, que hemos indicado como mnimo 350 kV. No obstante este
nivel de aislamiento se puede lograr con seccionadores
especificados a la tensin nominal del sistema (34,5 kV o 38 kV como
tensin mxima), usando crucetas de madera o de fibra de vidrio; en
este caso los seccionadores a usar pueden ser similares a los
identificados por la CFE, con la descripcin corta COGC-38-250V.
Adems, el cable de guarda puede estar soportado en aisladores tipo
pin o tipo line post con 24 0 180 kV de NBAI, lo cual aumentara el
aislamiento cable de guarda a fase. Soportar el diseo y seleccin
final, basado en el procedimiento de clculo de la norma
IEEE-1410.
Acometidas de llegada en 34.5 kV, constituida por la estructura
terminal de llegada a cada macropera, de las lneas de distribucin
elctrica areas, para las subestaciones de las 39 macroperas,
correspondientes a 71 pozos programados para cambio de mtodo a BEC
o BHJ, incluye estructuras, herrajes, aisladores, conductores,
dispositivos de seccionamiento, cajas de conexin para el cable de
fibra ptica, apartarrayos de distribucin, hilo de guarda y
pararrayos de estructuras, todo hasta los puntos de conexin para
los fusibles de salida para la alimentacin de los transformadores
de potencia de cada macropera; estos ltimos junto con los
transformadores de 34.5 kV / 480 voltios y tableros de distribucin
en 480 voltios, forman parte de las subestaciones unitarias,
incluidas en este proyecto para el suministro en baja tensin a los
equipos BEC de cada macropera. Para la ubicacin las estructuras
terminales de llegada a cada macropera, es importante mantener una
separacin mnima de 30 m de los cabezales de los pozos, segn
API-RP-11S3, seccin 4.2.1.1, considerar la clasificacin de reas
peligrosas para la ubicacin de equipos elctricos y considerar la
existencia de ductos de produccin subterrneos, lo cual se verifico
en forma preliminar para las ubicaciones incluidas en el Anexo # 13
Imgenes de Macroperas con Ubicacin de Prticos de Llegada; no
obstante durante las siguientes etapas de la ingeniera y
construccin del proyecto, se deben confirmar las ubicaciones, para
asegurarse de que no exista ningn conflicto de ubicacin, incluyendo
la verificacin de la direccin de los vientos dominantes, los cuales
en caso de escapes en el pozo, deben alejar los vapores inflamables
de las instalaciones elctricas, de acuerdo a lo establecido en la
norma NRF-036-PEMEX-2010; para esta verificacin, se recomienda
consultar los planos del proyecto Aseguramiento de confiabilidad
exterior de ductos y de los derechos de va de los activos de la
Regin Sur, Activo de Produccin Samaria Luna, los cuales contienen
imgenes de las macroperas con las instalaciones existentes, o una
verificacin detallada de campo.Las cajas de conexin para los cables
de fibra ptica, incluidas en las estructuras terminales de llegada,
servirn para la conexin de los cables de fibra ptica que se debern
contemplar para la transmisin de las seales desde las subestaciones
unitarias y desde los VSD de cada equipo BEC. Los puntos de
interconexin de las seales de cada BEC, se dejaran en su
correspondiente caja de conexin, en el tablero de baja tensin,
hasta donde el responsable del reemplazo de los moto-generadores
deber llevar las seales de cada BEC para su transmisin al centro de
control en la subestacin SF6. Constituyndose esta caja de conexin,
en el lmite del proyecto en lo que respecta a las seales que sern
llevadas mediante fibra ptica a la subestacin SF-6. Diseo y
construccin de las vas de acceso para tramos de la lnea que queden
alejados de las vas de acceso existentes. El alcance o
identificacin de las vas de acceso adicionales, que se consideren
requeridas, se debe determinar en el estudio de seleccin del trazo
y recorrido de las lneas a desarrollarse durante la ingeniera
bsica, el cual debe presentarse al APSL para su aprobacin. 4.2.2.
Los planos con el trazo sugerido para el recorrido de las lneas, el
plano con los diagramas unifilares del sistema de distribucin del
APSL ampliado, el archivo con las imgenes por macropera indicando
los puntos de ubicacin de los prticos de llegada y planos
referenciales, los cuales incluyen detalles de diseo y construccin
para la ampliacin del sistema de distribucin del APSL, cuyo alcance
est planteado en el punto 4.2.1 se incluyen en los siguientes
anexos.Anexo # 9 Trazo Sugerido de Circuitos de Distribucin Plano
GeneralAnexo # 10 Trazo Sugerido de Circuitos de Distribucin Plano
Zona NorteAnexo # 11 Trazo Sugerido de Circuitos de Distribucin
Plano Zona SurAnexo # 12 Diagrama Unifilar Sistema de Distribucin
APSL AmpliacinAnexo # 13 Imgenes de Macroperas con Ubicacin de
Acometidas de LlegadaAnexo # 14 Tipo y Caractersticas de Postes
Morelos Proyecto lnea de 34.5 kV y subestacin Batera Chiapas (Plano
referencial)Anexo # 15 Detalles de cuadro de seccionamiento
Proyecto lnea de 34.5 kV y subestacin Batera Chiapas (Plano
referencial) Anexo # 16 Postes Tipo y Caractersticas de Esfuerzo en
Cumbre Proyecto lnea de 34.5 kV y subestacin Batera Chiapas (Plano
referencial) 4.3. Construccin de las subestaciones unitariasDiseo,
suministro, instalacin, pruebas y puesta en operacin de las
subestaciones unitarias, incluidas en este proyecto para el
suministro en baja tensin a los equipos BEC de cada macropera,
cuyas especificaciones generales se incluyen a continuacin:4.3.1.
GeneralLas subestaciones unitarias son generalmente diseadas para
ser ensambladas en sitio y la ingeniera para el diseo y
dimensionamiento de los componentes debe ser coordinada con el
suplidor del servicio integral de BEC, quienes suministraran la
informacin relacionada con la seleccin y diseo de los pozos BEC,
incluyendo por lo menos los siguientes datos: Numero de pozos por
macropera (Confirmar informacin preliminar manejada en el
proyecto). BHP de cada una de las bombas por macropera,
considerando el caudal o flujo de diseo por pozo. Caractersticas
nominales de cada uno de los motores seleccionados para cada bomba.
Caractersticas nominales del VSD seleccionado y potencia entregada
por el VSD en sus terminales de superficie, para el caudal de diseo
del pozo (BHP + perdidas).Tensin Nominal Primaria. Las
subestaciones unitarias de media tensin, requeridas para el
suministro elctrico a las macroperas con una o ms BEC, debern tener
el primario del transformador y los dispositivos en media tensin,
diseados para 34.5 kV nominal, que es la tensin de suministro del
sistema de distribucin.Tensin Nominal Secundaria. Las subestaciones
unitarias de media tensin, requeridas para el suministro elctrico a
las macroperas con una o ms BEC, debern tener los secundarios del
transformador y los tableros en 0.48 kV, que es la tensin de
suministro a los VSD de cada BEC.Equipos que integran las
subestaciones unitarias. A continuacin se indican los principales
equipos que integran las subestaciones unitarias: Un (1)
seccionador bajo de carga en el primario de 34.5 kV, para uso a la
intemperie. Segn normas MNX-J-323-ANCE Un (1) transformador de
potencia tipo subestacin, para uso a la intemperie en aceite,
trifsico, de 34.5/0.48 kV, 60 Hz, impedancia estndar, de la
potencia requerida por cada macropera, segn nmero de BEC, y la
potencia de los motores seleccionados para cada BEC. En el clculo o
seleccin de la potencia del transformador, se deben considerar los
requerimientos de inrush (Corrientes de arranque de los VSD
correspondientes). El consultor o contratista de este proyecto,
debe someter a PEMEX los clculos correspondientes para la aprobacin
por parte del coordinador o representante de PEMEX. Transformador
segn NMX-J-116-ANCE Una (1) entrada de cable en ducto metlico en
baja tensin (0.48 kV), para uso a la intemperie, que va del
secundario del transformador de potencia a la columna o tablero de
distribucin en 0.48 kV. Un (1) tablero de distribucin en 0.48 kV,
con interruptor principal y la cantidad de interruptores requeridos
para el numero de BEC a instalar; cada interruptor debe
seleccionarse en estricto cumplimiento de los requerimientos de
coordinacin, entre el interruptor de entrada de los VSD, y el
interruptor de cada BEC ubicado en el tablero de distribucin en
0.48 kV. El interruptor principal debe seleccionarse, para proteger
el transformador de potencia y a su vez debe coordinar con los
interruptores de salida. Se debe considerar una salida para un
transformador auxiliar de potencia para iluminacin y tomas de
corriente requerida en la subestacin unitaria.El tablero de
distribucin de baja tensin, debe ser encerrado en metal del tipo
blindado, para uso a la intemperie. Los dispositivos para baja
tensin deben tener un valor nominal de 480 V, y sern para 3 fases,
3 hilos, 60 Hz, slidamente puesto a tierra (baja tensin). Segn
NMX-J-118/2-ANCE.4.3.2. Normas aplicables al diseo de las
subestaciones unitariasTodos los diseos, seleccin de equipos e
instalacin, deben estar en concordancia con las normas de
referencia indicadas a continuacin:NOM-009-ENER-1995 Eficiencia
energtica en aislamientos trmicos.NMX-J-109-1977Transformadores de
corrienteNMX-284-ANCE-1998Productos Elctricos Transformadores de
potencia EspecificacionesNRF-048-PEMEX-2003Diseo de instalaciones
elctricas en plantas industriales.NMX-123-ANCE-2001Productos
elctricos Transformadores Aceites minerales- Aislantes para
transformadores Especificaciones, muestreo y mtodos de prueba.
NRF-144-PEMEX-2005Transformadores de
potencia.NMX-J-169-ANCE-2004Transformadores Transformadores y
autotransformadores de distribucin y potencia Mtodos de
prueba.NMX-J-235-1 ANCE-2000Envolventes (Gabinetes) para uso en
equipo elctrico.NMX-J-235-2 ANCE-2000Envolventes (Gabinetes) para
uso en equipo elctrico.NMX-J-409-ANCE-2003Transformadores Gua de
carga de transformadores de distribucin y potencia sumergidos en
aceite.4.3.3. Capacidad de los equiposSeccionadores Bajo Carga.
Estos seccionadores sern encerrados en metal, trifsicos y con las
siguientes caractersticas: Las capacidades nominales, sern
seleccionadas segn la potencia de los transformadores de cada
macropera y segn las normas ANSI C37.30 al 37.35. Ser provisto un
enclavamiento mediante llaves o bloque elctrico, con el interruptor
principal del tablero de distribucin secundario de la subestacin
asociada, de manera que el seccionador bajo carga abra de ltimo y
cierre de primero. Adicionalmente a lo anterior, los seccionadores
debern cumplir con los requisitos siguientes: Encerramiento: Uso a
la intemperie integrado a la subestacin unitaria. Proteccin: Aguas
arriba, en general se usarn fusibles limitadores de corriente a ser
incluido como parte del proyecto de Ampliacin del Sistema de
Distribucin Elctrico para el suministro a las BEC del APSL.
Requiere coordinar y acordar la seleccin del fusible, segn la
capacidad del transformador de potencia a instalar en cada
macropera. Especificacin NEMA SG5 y ANSI/IEEE C.37.201974.
Previamente al diseo final, se debe verificar que los requisitos
anteriores se estn cumpliendo, lo cual debe ser verificado por el
ingeniero coordinador o representante de PEMEX.Transformadores. Los
transformadores sern seleccionados segn las normas indicadas en el
punto 4.3.2 de estas especificaciones, identificadas como normas de
referencia, basndose en los requerimientos de carga, segn la
capacidad o potencia estimada, segn clculos requeridos en el punto
4.3.1 de estas especificaciones.Conexin entre el secundario del
transformador de potencia y el tablero de distribucin de potencia
en baja tensin. Se destaca que por requerimientos de confiabilidad
y experiencia de fallas en blindobarras en subestaciones similares,
se prefiere el uso de cables en ducto metlico; este ducto debe
disearse con el mnimo recorrido posible, y el mismo debe ser menor
a 3 m, para considerarlo parte integral del transformador. Esta
conexin debe suministrarse con los valores nominales especificados
en la Tabla 4.3.3.1. Los siguientes requisitos adicionales tambin
sern aplicables a dicha conexin. El ducto tendr cables aislados y
estar totalmente encerrado en metal. El ducto ser para 480 V, tres
fases, cuatro hilos, 60 Hz. El ducto se soportar, como mnimo, en
los extremos del transformador, en el compartimiento de salida de
los cables de baja tensin en el secundario del transformador y del
tablero de distribucin potencia en baja tensin.Tabla 4.3.3.1.
Capacidades Nominales para Diseo y Seleccin del Ducto de Cables en
Baja Tensin.Capacidad Nominal del Transformador, en cada macropera,
a 65 oC, OA. (kVA)Cables
Corriente Nominal Continua para seleccin de cables. (A)Corriente
de Corto Circuito Nominal (RMS Simtrica) (kA)
500, 750, 1000, 1500, 1750, 2000 y 2500800, 1200, 1500, 2250,
2700, 3000 y 3800.42kA, 42kA, 42kA, 65kA, 65kA, 85 y 85kA
Nota: Si por razones prcticas se considera favorable el uso de
blindobarras para esta interconexin, las mismas deben cumplir con
las capacidades de diseo indicadas en la Tabla 4.3.3.1., y en todo
caso no se aceptarn blindobarras del tipo Sandwich, las barras sern
del tipo segregadas y el ducto debe cumplir con las
especificaciones para uso a la intemperie, debiendo ser aprobado
segn normas UL o equivalente. La temperatura del ducto no debe
exceder 55oC, con una temperatura ambiente de 40 oC.
Tableros de Potencia de Baja Tensin
Valores Nominales. La capacidad nominal de los tableros de
potencia se basar en la demanda mxima, la capacidad nominal del
transformador y el nivel de corto circuito calculado para cada
caso. El diseo elctrico inicial del sistema debe verificarse con
respecto al nivel de falla esperado. Para efectos del clculo del
nivel de falla en los interruptores principales de entrada de 480
V, se despreciar la impedancia del alimentador entre el
transformador y el tablero.
Estos interruptores de salida sern del tipo Molded Case CIrcuit
Braker (MCCB) manualmente operados, y debern dimensionarse segn la
potencia de los VSD. Para el caso de cortocircuito, estos
interruptores debern ser coordinados con los interruptores de
entrada de los VSD.
Los interruptores principales, para transformadores, podrn ser
del tipo Molded Case CIrcuit Braker (MCCB) o Insulated Case Breaker
(interruptores de potencia), operados elctricamente, y debern
dimensionarse segn lo indicado en la Tabla 4.3.3.2.
Tabla 4.3.3.2. Gua para Seleccin de las Capacidades Nominales de
los Interruptores Principales, segn Capacidad de los
Transformadores
Potencia Nominal del Transformador (kVA)Corriente Nominal a 480
V (A)Carcaza (Frame) Nominal del Interruptor (A)Corriente Simtrica
de Corto Circuito (kA)Corriente Nominal del Sensor (A)
Capacidad OACapacidad FA
50057569180042800
75086210371200501200
1000115013831600501600
1500172520752400652400
1750201324202500653000
2000230027663000653000
2500312537594000854000
4.3.4. Puesta a TierraLas previsiones de puesta a tierra para
los tableros de potencia de media y baja tensin, incluirn el
suministro de una barra horizontal de puesta a tierra dentro del
equipo.
Las previsiones de puesta a tierra para los tableros de potencia
de media tensin incluirn una barra horizontal de tierra. La barra
de tierra ser de cobre y se fijar mediante pernos al tablero de
potencia y a las estructuras de los interruptores o seccionadores.
La barra deber tener conectores adecuados para conductores de cobre
# 2/0 AWG, en cada uno de sus extremos, con la finalidad de hacer
las conexiones al sistema de tierra de la estacin o prtico de
llegada del sistema de distribucin.El tablero de distribucin de
potencia en baja tensin, incluir una barra de puesta a tierra, la
cual debe extenderse a todo lo largo del equipo. La barra ser de
cobre y de una capacidad nominal de 300A como mnimo. Se colocar un
conector para un conductor de cobre # 2/AWG en cada extremo, a fin
de hacer las conexiones a la malla de tierra de la estacin o prtico
de llegada del sistema de distribucin.El neutro del transformador,
estar slidamente conectado a tierra y su conexin se integrara al
sistema de puesta a tierra de la estacin o prtico de llegada del
sistema de distribucin.4.3.5. Accesorios o Instalaciones
AdicionalesSe especificar como mnimo lo siguiente:Cableado de
potencia de la acometida en 34.5 kV, desde el prtico hasta el
seccionador bajo carga en media tensin.Dispositivos de medicin para
las entradas principales de media y baja tensin, un juego compuesto
de un voltmetro, un selector para voltmetro, dos transformadores de
potencial con tres fusibles primarios y dos secundarios, un
ampermetro y tres transformadores de corriente.Tensin de Control,
240/120 VCA la cual se derivar preferiblemente de un transformador
de control en cada barra o un centro de potencia alterno.Como
accesorios adicionales para mantenimiento del tablero de potencia,
como mnimo debe disponerse tomacorrientes de 240/120 VCA, y
alumbrado local, ubicados convenientemente segn dimensiones y
requerimientos estndar de cada subestacin.Facilidades de
comunicacin. Se debe contemplar las instalaciones requeridas para
recopilar las seales a transmitir a la subestacin SAMARIA SF6,
mediante cable de fibra ptica, hasta el prtico de llegada del
sistema de distribucin elctrico, ubicado en el permetro de las
subestaciones unitarias, debiendo colectar las seales de la
subestacin unitaria y las entregadas por el suplidor del servicio
BEC, en la caja de conexin del cable de fibra ptica, a ubicar en el
tablero de distribucin de potencia de baja tensin.. Las seales
mnimas a llevar son: Tensin a la entrada del Seccionador bajo carga
de media tensin (34.5 kV). Corriente a la entrada del Seccionador
bajo carga de media tensin (34.5 kV). Seal de estado del
seccionador bajo carga de media tensin (34.5 kV). Tensin a la
entrada del tablero de distribucin de potencia de baja tensin (0.48
kV). Corriente a la entrada del tablero de distribucin de potencia
de baja tensin (0.48 kV). Seal de estado del interruptor a la
entrada del tablero de distribucin de potencia de baja tensin (0.48
kV). Tensin a la entrada de los VSD de la macropera (0.48 kV).
Corriente a la entrada a la entrada de los VSD de la macropera
(0.48 kV). Seal de estado de los interruptores a la entrada a la
entrada de los VSD de la macropera (0.48 kV).4.3.6. Planta Tpica
para Subestacin Unitaria de baja Tensin En la Figura 4.3.6.1., se
presenta la planta tpica de la subestacin unitaria, donde estn
indicados los lmites de responsabilidad tanto del proyecto
Ampliacin del sistema de distribucin para el suministro a pozos BEC
del APSL, como lo correspondiente al suplidor del servicio integral
de BEC. El mismo debe adaptarse en cada macropera, segn el nmero de
BEC contempladas.
Figura 4.3.6.1. Esquema Planta Tpica Subestaciones unitarias
Limites de Responsabilidad
Figura 4.3.6.2. Diagrama unifilar Tpico Subestaciones
Unitarias4.4. Ampliacin del Sistema de Monitoreo y de Control
(SDMC) de la Subestacin Samaria SF6La ampliacin incluye la
automatizacin del sistema de distribucin en 34.5 kV,
correspondiente a los circuitos de suministro a BEC y BHJ, que
forman parte del proyecto Ampliacin del Sistema elctrico para la
alimentacin de pozos BEC del Activo de Produccin Samaria Luna
(APSL).4.4.1. Evaluacin del SDMC existente en la Subestacin Samaria
SF6, para determinar su funcionabilidad, estado tecnolgico,
capacidad y compatibilidad para la integracin con los nuevos
equipos para ampliacin requerida y definir las especificaciones de
los nuevos equipos y cualquier reemplazo o actualizacin del sistema
actual. Considerar la factibilidad de usar parte de los equipos
actuales para la ampliacin requerida; en todo caso de no ser
posible la ampliacin y sea necesario equipamiento adicional, se
tiene preferencia por el mismo tipo, modelo y fabricante de los
equipos existentes, siempre que cumpla con los requerimientos
mnimos de tecnologa y confiabilidad para el desempeo de las
funciones del sistema ampliado.4.4.2. Diseo, adquisicin y
suministro de hardware y software, construccin, configuracin,
programacin, instalacin, pruebas y puesta en operacin de los
equipos requeridos para la integracin y ampliacin del SDMC de la
subestacin Samaria SF6, basado en los requerimientos de la norma
NRF-105-PEMEX-2012, incluyendo las funciones de operacin y control
de la ampliacin de la subestacin y de los circuitos de distribucin
para el suministro a BEC y BHJ, que forman parte del proyecto
Ampliacin del sistema de Sistema elctrico para la alimentacin de
pozos BEC del Activo de Produccin Samaria Luna (APSL).Como
funciones principales del SDMC ampliado, se mencionan a continuacin
las principales: Funciones de supervisin, operacin y control de los
equipos principales de la subestacin SF6, seales de estado, alarmas
y operacin desde el cuarto de control de interruptores, y
seccionadores motorizados. Funciones de medicin de las variables
del sistema elctrico, tensin, corriente, energa, factor de
potencia, nivel de armnicos, perturbaciones, etc. de la subestacin
Samaria SF6 y de cada una de las salidas en 34.5 kV. Se deben
considerar equipos similares a los existentes para estas funciones
en la subestacin Samaria SF6, cuya referencia se incluye en Anexo #
18 Diagrama de Comunicacin Power Logic CM-4000 Sistema de Medicin.
Funciones de supervisin, operacin y control de los equipos del
sistema de distribucin en media tensin (34.5 kV) para el suministro
a BEC y BHJ, que forman parte del proyecto Ampliacin del sistema de
Sistema elctrico para la alimentacin de pozos BEC del Activo de
Produccin Samaria Luna (APSL), reconfiguracin de la topologa del
sistema manteniendo el esquema radial, aislar tramos fallados y
facilitar la ubicacin y solucin de fallas. Funciones de supervisin
de las subestaciones unitarias (Subestaciones de llegada a cada
macropera) que alimentan cada macropera, entre las cuales se
destacan las siguientes: Tensin a la entrada del Seccionador bajo
carga de media tensin (34.5 kV). Corriente a la entrada del
Seccionador bajo carga de media tensin (34.5 kV). Seal de estado
del seccionador bajo carga de media tensin (34.5 kV). Tensin a la
entrada del tablero de distribucin de potencia de baja tensin (0.48
kV). Corriente a la entrada del tablero de distribucin de potencia
de baja tensin (0.48 kV). Seal de estado del interruptor a la
entrada del tablero de distribucin de potencia de baja tensin (0.48
kV). Funciones de supervisin de la alimentacin a las BEC y BHJ,
adquisicin y despliegue de las variables elctricas, sealizacin del
estado de los interruptores de entrada y alarmas de sobre y baja
tensin a la entrada de cada VSD que alimenta a las BEC. Entre las
cuales se destacan: Tensin a la entrada de los VSD de la macropera
(0.48 kV). Corriente a la entrada a la entrada de los VSD de la
macropera (0.48 kV). Seal de estado de los interruptores a la
entrada a la entrada de los VSD de la macropera (0.48 kV).4.4.3.
Evaluacin y/o ampliacin del sistema de suministro de fuerza
Ininterrumpible existente (SFI), o como se conoce por sus siglas en
ingls (UPS), para adecuarlo a la nueva demanda de los equipos
crticos del SDMC, que requieren la disponibilidad del suministro de
potencia ininterrumpida, con una autonoma mnima de 4 horas,
considerando el 1005 de la demanda. Segn la evaluacin, en la cual
se debe incluir el anlisis de la nueva demanda versus su capacidad
actual, considerar la factibilidad del reemplazo en lugar de
duplicar estos equipos. 4.4.4. La arquitectura del sistema,
incluyendo el SDMC existente, y el plano de referencia con el
diagrama de comunicacin Power Logic CM-4000, que forma parte del
sistema de medicin existente, se incluyen en los anexos indicados a
continuacin:Anexo # 17 Arquitectura del SDMC de la S.E. Samaria SF6
AmpliadaAnexo # 18 Diagrama de Comunicacin Power Logic CM-4000
Sistema de Medicin4.5. Implementacin de un Sistema de Circuito
Cerrado de Televisin CCTV para la subestacin Samaria SF6.Como parte
de este requerimiento, incluir la evaluacin de la necesidad, diseo,
adquisicin, suministro, instalacin, pruebas y puesta en operacin de
los equipos requeridos para la integracin del CCTV para vigilancia
de los puntos estratgicos de la subestacin Samaria SF6. El estudio
debe desarrollarse, basado en la norma NRF-179-PEMEX 1999 "Sistemas
de Circuito Cerrado de Televisin", y su arquitectura debe estar
justificada a travs de la memoria de clculo, donde se indique de la
cantidad, tipo y localizacin de cmaras, sistemas de cmaras de video
(SCV), sistemas de cmaras de video tipo domo (SCVD), mecanismos de
movimiento horizontal y vertical considerados (incluyen equipos
controladores de movimiento). Esta arquitectura debe ser aprobada
por el personal de MISO responsable de las operaciones y
mantenimiento de la subestacin Samaria SF6.4.6. Ampliacin de la
cerca perimetral y adecuacin del sistema de seguridad fsica de la
subestacin Samaria SF6Incluir la ampliacin de la cerca perimetral
en el rea de la ampliacin del patio de la subestacin Samaria SF6.
As mismo debe incluirse la adecuacin del sistema de seguridad fsica
de la subestacin Samaria SF6, que permita asegurar el acceso
restringido y resguardado a la subestacin, como lo indica la norma
MON-01-SEDE-12. El sistema de seguridad fsica contempla como mnimo,
el suministro, instalacin, pruebas y puesta en operacin de los
equipos que lo integran: Concertina, control de acceso a la
subestacin (trompo), etc.
Cualquier informacin adicional que se requiera para el
desarrollo de la Ingeniera Bsica y de Detalle, que no est incluido
en stas bases y sea determinante para el desarrollo de la ingeniera
se deber solicitar al Activo Samaria Luna.
Los alcances anteriormente mencionados no son limitativos, por
lo que stos podrn modificarse, previa aprobacin del Activo Samaria
Luna, a fin de que se cumplan con las especificaciones requeridas
para operar eficientemente el proceso. De igual forma cualquier
informacin no contenida en estas bases de usuario podr ser
solicitada y no ser justificacin para que la calidad o el alcance
del proyecto se vean afectados.4.7. Infraestructura organizacional
requerida para operacin y mantenimiento de la subestacin Samaria
SF6 y del sistema de distribucin elctrico4.7.1. Requerimientos
adicionales de personal y organigrama funcional para la atencin,
operacin y mantenimiento de la ampliacin del sistema de distribucin
objeto de las bases de usuario incluidas en este documento.4.7.2.
Requerimientos adicionales de infraestructura operacional, vehculos
de transporte de personal y de operaciones de mantenimiento.4.7.3.
Esquemas de guardias de personal para la atencin de eventos del
sistema, el cual debe cubrir las 24 horas al da, 7 das a la
semana.4.7.4. Requerimientos adicionales de equipos de prueba para
el mantenimiento y deteccin temprana de fallas de y de
mantenimiento preventivo de lneas de distribucin, considerar la
factibilidad del uso de tcnicas de deteccin de fugas de aisladores
por medio de detectores de ruidos de radio frecuencia y considerar
la factibilidad del lavado en caliente antes de cada temporada de
lluvia. 4.8. Infraestructura de servicios e instalaciones generales
requerida para operacin y mantenimiento de la subestacin Samaria
SF6 y del sistema de distribucin elctrico4.8.1. Evaluar los
requerimientos adicionales de espacios oficina, almacn, taller,
estacionamiento, instalaciones sanitarias, etc.4.8.2. Evaluar la
necesidad de ampliacin de la red de drenaje pluvial, la cual se
deber ampliar hacia las nuevas reas en donde se requiera y deber
contar con todos los componentes que permitan su adecuada operacin
de acuerdo a lo indicado en la NRF-140-PEMEX-Vigente.4.8.3. Evaluar
las instalaciones de manejo de aguas sanitarias residuales de la
subestacin Samaria SF6, analizar si se requiere su ampliacin, o la
construccin de una nueva fosa sptica, que tenga capacidad de
acuerdo a los requerimientos de la instalacin ampliada y cuyo
contaminante principal sea agua sanitaria domstica. 5.
LocalizacinLas instalaciones del sistema de distribucin elctrico
correspondientes al APSL, que forman parte del proyecto Ampliacin
del sistema de distribucin elctrico para la alimentacin de pozos
BEC del Activo de Produccin Samaria Luna (APSL), cuyas bases de
usuario, estn contenidas en este documento, estn ubicadas en el rea
del Municipio de Cunduacn, del Estado de Tabasco, a unos 17 Km al
Noroeste de la Ciudad de Villahermosa, teniendo como punto central
operativo, la subestacin Samaria SF6. El sistema elctrico en
general, est integrado por las lneas de distribucin y las
subestaciones de potencia, y se ubica en la poligonal definida por
las coordenadas UTM de la Tabla 5.1.Tabla 5.1. Coordenadas UTM
ubicacin del sistema elctrico APSL.VrticeEste (m)Norte (m)
V-1483710.181997138.00
V-2498923.812000816.5
V-3483819.601981818.11
V-4497464.271981816.31
Es de hacer notar, que aunque el rea geogrfica se extiende hacia
el Norte, para llevar la alimentacin hasta la batera Oxiacaque, la
gran mayora de los centros de carga estn ubicados en el extremo Sur
de la poligonal. En la Figura 5.1 se muestra la imagen general con
propsitos ilustrativos, indicando la ubicacin y referencias del
sistema elctrico del APSL, donde se observa la concentracin de
carga descrita con anterioridad.
Figura 5.1. Imagen general de ubicacin del sistema elctrico del
APSLLa subestacin Samaria SF6, centro operativo del sistema de
distribucin actual del Activo de Integral Samaria Luna, en la Regin
Sur de Pemex Exploracin Produccin, est ubicada en la poligonal
definida por las coordenadas UTM indicadas en la Tabla 5.2.. Tabla
5.2. Coordenadas UTM ubicacin de la subestacin Samaria
SF6VrticeEste (m)Norte (m)
V-1490479.861990170.10
V-2490545.161990170.99
V-3490478.221990074.49
V-4490542.281990074.44
Figura 5.2. Imagen de ubicacin de la subestacin Samaria SF6 y
rea de ampliacinEl acceso a las instalaciones de la subestacin
Samaria SF6, es a travs de la carretera federal
Villahermosa-Crdenas, hasta el kilmetro 152 y posteriormente hacia
la Ranchera Cumuapa a 2.0 kilmetros, hacindose un recorrido de 17
kilmetros aproximadamente, hasta llegar a los alrededores de la
Batera Samaria II, en su esquina norte, como se muestra en la
Figura 3.5.1., donde tambin se ubica el rea de ampliacin.El rea de
ampliacin de la subestacin Samaria SF6, para los equipos de uso
exterior, segn esta indicado en la Figura 5.2., se ubicar en un
terreno propiedad de Pemex, al norte de la del patio exterior de la
subestacin Samaria SF6, cuya extensin es de aproximadamente 60m x
70m = 4200 m2, la cual debe ser confirmada por los correspondientes
anlisis en la etapa de la ingeniera bsica y de detalle, segn la
tecnologa y requerimientos de espacio, incluyendo vialidad interna
y espacios para entrada de equipos de izamiento en labores de
construccin y mantenimiento. Se debe hacer especial nfasis en la
reubicacin de estructuras y tramos iniciales de las lneas
existentes.6. Condiciones Climatolgicas6.1. Temperatura.En el rea
se tiene un periodo seco en el cual la temperatura media mnima
corresponde al mes de Febrero (25.8C), en los meses de Abril a
Julio promedia los 28C, la temperatura mxima se da en el mes de
Mayo y llega a 40C aunque en poca de sequas ha alcanzado hasta 42C;
un segundo periodo corresponde al clima hmedo, en el cual la
temperatura comienza a descender de una manera muy lenta en los
meses de Junio a Octubre hasta alcanzar los 26C, finalmente para
los meses de Noviembre, Diciembre y Enero se estabiliza en 23C.6.2.
Precipitacin Pluvial.Tabla 6.2.1 Precipitacin pluvialDatos
Horaria diaria:154.5 mm
Horaria mxima:295.0 mm
Media anual:2238 mm (Estacin Villahermosa)
Das de lluvia al ao:120
6.3. VientosTabla 6.3.1. VientosDatos
DIRECCIN DE LOS VIENTOSReinantes (Todo el ao):Alisios,
Noreste-Suroeste
Dominantes (De mxima intensidad, ocasionales en
invierno):Nortes, Norte-Sur
VELOCIDAD DE LOS VIENTOSReinantes:18 km/h
Dominantes por nortes (mxima):90 km/h
6.4. Humedad RelativaTabla 6.4.1. Humedad relativaDatos
Mxima:95.0 %
Mnima:70.0 %
Promedio:80.0 %
6.5. AtmsferaTabla 6.5.1. AtmosferaDatos
Presin atmosfrica:760 mmHg
Clima:Hmedo con abundantes lluvias en verano y un porcentaje de
lluvia invernal mayor de 10.2 veces por mes con una temperatura
media de 26 a 28.8.
6.6. Zona SsmicaDe acuerdo a las caractersticas de la estructura
(destino y estructuracin) de que se trate, sta deber analizarse por
sismo mediante el mtodo simplificado, mtodo esttico o cualquiera de
los mtodos dinmicos que se describan en las normas y cdigos
aplicables.Para definir los parmetros ssmicos, se deber obtener el
espectro de diseo respectivo y realizar el diseo por sismo, de
cimientos de equipos y estructuras de las lneas de distribucin, por
lo que se deber tomar en cuenta el tipo de estructura, la
importancia estructural, y para los estados lmite de colapso y de
servicio, la reduccin por ductilidad y sobre resistencia
considerando lo indicado en el Manual de Diseo de Obras Civiles
SISMO 2008.7. Capacidad y Flexibilidad
7.1. Capacidad de la ampliacin de la subestacin Samaria SF6La
capacidad de la ampliacin de la subestacin Samaria SF6, calculada
con base a la demanda elctrica adicional por los conceptos de BEC y
BHJ, se determin segn el programa de conversin de pozos o
instalacin de BEC y BHJ del APSL que incorpora la cantidad de pozos
indicados a continuacin: 56 pozos con tecnologa BEC 15 pozos con
tecnologa BHJVer en la Tabla 7.1.1., el estimado de la demanda
mxima por BEC y BHJ programadas para el APSL, y la seleccin de la
capacidad de los transformadores de potencia de la subestacin, que
determinan la capacidad de la misma y todos los equipos
asociados.Tabla 7.1.1. Estimado de la demanda mxima por BEC y
BHJ
Basado en las demandas estimadas en la Tabla 7.1.1, se determin
la capacidad de las instalaciones de la subestacin y la capacidad
de los transformadores de potencia, que son los equipos principales
que definen la capacidad de la subestacin; cuyos clculos y
resultados se incluyen en la Tabla 7.1.2.. Tabla 7.1.2. Capacidad
de subestacin SF6 y seleccin de capacidad de transformadores de
potencia
La capacidad de los transformadores seleccionados ser 18/24 MVA,
ONAN/ONAF (Futuro), capacidad inmediata superior, a las demandas
mxima estimada, incluyendo 20% de reserva segn listado de
capacidades normalizadas para transformadores de potencia indicadas
en la tabla 1 de la norma CFE-K-0003, cuya seleccin est basada en
lo indicado por la norma NRF-048-PEMEX-2007, numeral 8.81, incisos
G y H.7.2. Capacidad de las lneas de distribucin correspondientes a
la ampliacin.Debido a que el esquema de diseo y arreglo operacional
de las lneas, es en anillo abierto operado en forma radial, se
considera un anillo por cada una de las dos reas contempladas (rea
norte y rea sur), y cada anillo contempla dos circuitos, los cuales
por razones de flexibilidad, disponibilidad y de minimizar el
impacto en produccin por falla, cada uno de los dos circuitos de
cada anillo, debe tener la capacidad para manejar la carga normal,
aproximadamente el 60% de la carga total del anillo y en
condiciones eventuales debe tener la capacidad de manejar el 100%
de la carga del anillo correspondiente; por lo cual para definir
estos dos requerimientos de capacidad, segn el diagrama unifilar de
cada rea, en la Tabla 7.2.1, se presenta el estimado de las
demandas en condicin normal y condicin eventual. Ver diagrama
unifilar del sistema de distribucin ampliado, en los Anexo # 12
Diagrama Unifilar Sistema de Distribucin APSL Ampliacin, segn el
cual, el mayor nmero de pozos planificados por cada anillo ser 40
pozos. Se considera que todos estos pozos sern BEC, por ser la
demanda ms exigente; adems se considera la demanda promedio por BEC
de 237.5 kW.Tabla 7.2.1. Estimado de las demanda mxima de los
circuitos de distribucin
Como se puede ver en la tabla las potencias de diseo de los
circuitos de distribucin ser: Para condiciones normales = 7600 kVA
Para condiciones eventuales = 12,667 kVA.Basado en las potencias de
diseo indicadas, se deben hacer los estudios para seleccin del
conductor, que incluyan los clculos trmicos del conductor segn
IEEE-738 Standard for Calculating the Current-Temperature of Bare
Overhead Conductors, adems de los estudios de flujo de carga y
cortocircuito; no obstante por razones de estandarizacin se
prefiere que el diseo de las lneas de distribucin de este proyecto,
se desarrolle con conductores del tipo ACSR 266, cuyas
caractersticas principales se incluyen a continuacin en la Tabla
7.2.2.. Es de hacer notar, que los circuitos existentes en el
sistema de distribucin actual del APSL estn construidos con estos
conductores. La seleccin del conductor debe estar basada en sus
caractersticas trmicas, mecnicas y de regulacin de voltaje. La
regulacin de voltaje permitida en lneas de media tensin partiendo
desde la Subestacin, y adoptada para este proyecto segn las normas
de distribucin y construccin de instalaciones areas de baja y media
tensin, de la CFE, debe ser del 5% mxima.Tabla 7.2.2.
Caractersticas de los conductores de las lneas de
distribucin.DescripcinDatosUnidades
TipoACSR
Calibre266kcmil
DesignacinHawk
Trenzado 1350-H19 No. Hilos Dimetro26 x 0,1013 (2.6746)No x
pulg.(mm)
Trenzado Galvanizado Clase A No. Hilos Dimetro7 x 0,0788
(2.0015)No x pulg.(mm)
rea 157.22mm2
Dimetro Exterior0.642 (16.31)pulg.(mm)
Peso Unitario545kg/km
Carga de Ruptura5,100kg
Resistencia DC Max. A 20 oC0.208989Ohmios/km
Resistencia AC Max, a 75 oC0.255577Ohmios/km
7.3. Capacidad de la ampliacin de los servicios propios de
corriente alterna (CA) y corriente directa (CD) de la subestacin
Samaria SF6Para la subestacin existente se dispone del suministro
de CA desde un transformador de 150 kVA, 34,500/220-127 Voltios CA,
alimentado de uno de los lados de la subestacin actual en 34.5 kV.
Este suministro es llevado a sus gabinetes en la cuarto de control,
donde est el tablero de distribucin de CA y CD correspondientes.
Para esta ampliacin se plantea el suministro alterno de CA en forma
similar al existente, con la instalacin de un transformador
adicional, 34.5-0.220-0.127 kV de CA, cuya capacidad ser definida
segn la evaluacin solicitada, para la alimentacin de toda la
demanda de la subestacin ampliada. Esta nueva acometida debe
llevarse al mismo gabinete actual de servicios auxiliares o
servicios propios CA, o a un lado del existente segn espacio
disponible. La instalacin de esta acometida adicional, debe
disearse para que cada una de las acometidas pueda servir de
respaldo de la otra; por lo cual debe desarrollarse un anlisis de
carga, incluyendo la demanda adicional de CA para servicios propios
de la subestacin ampliada y verificar la capacidad de los
transformadores y de los tableros correspondientes. La instalacin
debe contemplar la posibilidad de alimentar cada tablero de
distribucin de forma separada por cada acometida, y la posibilidad
de alimentar los dos tableros (Existente y ampliado), con
cualquiera de las acometidas. Los equipos crticos, de monitoreo y
control, que requieran la alimentacin desde un sistema de fuerza
Ininterrumpible (SFI o UPS), deben ser conectados al SFI existente;
por lo cual se debe considerar la evaluacin de capacidad del mismo,
y de no existir capacidad, evaluar las alternativas de ampliar el
sistema existente o instalar un sistema SFI nuevo para toda la
carga, con un respaldo de 4 horas de autonoma, considerando el 120%
de la carga calificada como crtica (Actual + Ampliacin + 20% de
reserva)El sistema de alimentacin de CD actual, est conformado por
un banco de bateras, su correspondiente cargador de bateras y el
tablero de distribucin, en este caso al igual que para el sistema
de CA, se debe evaluar la capacidad del sistema existente, y de no
existir capacidad, evaluar las alternativas de ampliar el sistema
existente o instalar uno adicional. La instalacin del nuevo sistema
de CD, debe efectuarse en la misma ubicacin del sistema actual,
ampliando el cuarto segn el espacio requerido para la ampliacin y
el suministro de CD a las nuevas cargas (Ver espacio o rea para la
ampliacin del cuarto del sistema de suministro DC en el Anexo # 3
Plano Planta Edificio S.E. Samaria SF6 - Ampliacin); El Tablero de
distribucin de CD debe estar conformado (para el esquema de
Proteccin y Control de los paneles de proteccin) por un interruptor
termomagntico independiente para cada una de las funciones de
proteccin principales o gabinetes de proteccin y control. Este
tablero deber disponer de interruptores con un dispositivo detector
de ausencia de tensin con contactos auxiliares para funcin de
alarma.7.4. Flexibilidad de la ampliacin de la subestacin Samaria
SF6La flexibilidad de la subestacin Samaria SF 6 ampliada, est
asegurada mediante el diseo propuesto de dos barras en 115 y 34.5
kV, y dos transformadores de potencia, los cuales cada uno tiene
capacidad para alimentar toda la carga de la ampliacin. Los
transformadores se han definido basados en la estimacin de la
demanda mxima por los equipos incluidos en el programa de conversin
a BEC y a BHJ, segn estimados presentados en la Tabla 7.1.2, en la
cual se puede ver que se us un factor de reserva por diseo para
cargas futuras de 1.2 lo cual da un margen o flexibilidad del 20%
aplicado a 14.6 MVA que es la demanda firme calculada, o sea 17.52
MVA; basado en lo cual se seleccion un transformador de 18 MVA
capacidad ONAN, lo cual cubre los dos escenarios de demandas
estimadas; no obstante se solicit dejar previsiones para
enfriamiento ONAF, no equipado, o futuro; con lo cual el
transformador podra llegar hasta 24 MVA . Como una caractersticas
de flexibilidad operacional de la subestacin Samaria SF6, debe
verificarse el suministro alterno, solicitado para la fuente de CA
de los servicios propios, la cual debe permitir la operacin normal
de la subestacin, para cualquier evento de mantenimiento o falla de
una de las alimentaciones de CA de los servicios propios;
igualmente las fuentes de respaldo de energa elctrica para el
sistema digital de monitoreo y control de la subestacin Samaria
SF6, actual y con la ampliacin, debe verificarse para asegurar la
operacin continua ante fallas en el suministro de energa elctrica
convencional, dicho respaldo deber garantizarse por medio de una
UPS con un tiempo de respaldo de 4 horas a plena carga.7.5.
Flexibilidad las lneas de distribucin correspondientes a la
ampliacin.La flexibilidad de las lneas de distribucin
correspondientes a la ampliacin propuesta, est asegurada mediante
el arreglo propuesto de dos anillos en 34.5 kV, operados cada uno
en forma radial con dos circuitos por anillo, en los cuales cada
circuito est en capacidad de manejar toda la carga del anillo, y se
dispone de cuadros de seccionamiento con seccionadores motorizados
de operacin en grupo, que podrn ser operados desde la subestacin
Samaria SF6, y en caso de falla de un tramo, hacer las operaciones
necesarias para la recuperacin de la carga por el otro circuito,
para tramos de lnea que tengan ms de tres (3) BEC o BHJ. Se destaca
que hay macroperas que tienen hasta seis BEC o BHJ, por lo cual las
macroperas con ms de tres BEC o BHJ, tendrn la posibilidad de
alimentacin por los dos lados o circuitos del anillo. 8.
Especificacin de las variables y equipos elctricos en los lmites
del proyecto propuestoComo aspectos importantes en los lmites del
proyecto, podemos mencionar los siguientes:8.1. Variables en los
puntos de alimentacin Tensin de suministro CFE 115 kV, 3 , 60 Hz.
Corriente de corto circuito en la subestacin Samaria SF6 en 115 kV
(Tomadas del estudio de coordinacin de proteccin incluido como
referencia en el Anexo 7); valores que deben ser actualizados
debido a cambios en la red de 115 kV de la CFE; por lo cual para
todo el diseo y estudios del proyecto, se debe solicitar a la CFE
los valores de aportacin en los puntos de suministro. I monofsica
en 115 KV = 3486 A I trifsica en 115 KV = 2344 A Tensin de
suministro en salidas de la subestacin Samaria SF6, 34.5 kV, 3 , 60
Hz. Frecuencia del suministro = 60 Hz Cada de tensin mxima en las
lneas 5% Corriente de corto circuito en la subestacin Samaria SF6
en 34.5 kV a la salida de los circuitos Samaria Cactus 1 y Samaria
Cunduacan 1 y 2 (Tomadas del estudio de coordinacin de proteccin
incluido como referencia en el Anexo # 7 Estudio de Coordinacin de
Protecciones del Sistema Actual de la Subestacin Samaria SF 6);
valor mximo de los cuatro circuitos mencionados, que tambin deben
ser actualizados debido a cambios en la red de 115 kV de la CFE y
debido a los cambios planificados en los transformadores existentes
en la subestacin Samaria SF6. Imax. monofsica en 34.5 KV a la
salida de la Subestacin Samaria SF6 = 3014 A Imax. trifsica en 34.5
KV a la salida de la Subestacin Samaria SF6 = 2996 A8.2. Variables
en los puntos de suministro a las BECEs importante destacar los
requerimientos de suministro de la BEC cuyo suministro se completa
por medio de variadores de velocidad (VDS), son equipos con
componentes electrnicos sensibles a variaciones del sistema de
suministro elctrico; por lo cual mientras ms estable y confiable
sea el suministro elctrico, menor ser el impacto en produccin
diferida, cuyo impacto econmico es elevado, ya que por cada falla o
apertura del sistema, se puede impactar una produccin dependiendo
del nmero de BEC afectadas, que puede llegar hasta 40,000 BPD al
final del proyecto; razn por la cual el proyecto del sistema de
distribucin debe ser desarrollado con los ms altos estndares de
confiabilidad y disponibilidad, que justifican entre otros
aspectos, el mayor nivel de aislamiento (NBAI y Nmero de fallas por
descargas atmosfricas por 100 Km de lnea por ao), y el grado de
automatizacin que permita la recuperacin de carga o reconfiguracin
de circuitos en el menos tiempo posible. Por todo lo anterior, como
referencia, se incluyen las variables o requerimientos de los VSD
actualmente en uso, lo cual debe servir como una gua para las
siguientes f
