Potencia eléctrica en tiempo récord

Una nueva planta se suma al listado de colosos que componen el escenario en la Zona Metropolitana de Monterrey: Caterpillar, con una inversión de capital enorme, desarrolla su nueva planta de fabricación en el municipio de Ciénega de Flores. La potencia eléctrica requerida para operar sus instalaciones requirió una subestación propia, desarrollada por la empresa SEPSA.

El proyecto contempla la construcción de dos bahías de transformación de 115 kV/13.8 kV, además de la obra civil y electromecánica para la futura expansión a una capacidad total de 80 MVA.

Por Christopher García / Bruno Martínez, fotografías.

Desde hace ya muchas décadas, la capital de Nuevo León se ha caracterizado por la gran concentración de plantas industriales que engloba la ciudad. La mayoría de las grandes empresas mexicanas y trasnacionales que comercializan en el país cuentan con, al menos, una planta de manufactura en la zona, dado el dinamismo económico que la ciudad presenta desde el siglo pasado.

Por supuesto, este dinamismo no ha decrecido en fechas recientes. A pesar de que la región del Bajío ha acaparado un número considerable de desarrollos industriales, las zonas periféricas de la capital neoleonesa están atravesando desde hace algún tiempo por un proceso de desarrollo industrial inusitado. Apodaca, Ciénega de Flores e incluso San Pedro Garza registran desarrollos de este tipo en grandes cantidades y se espera que crezca, así como el número de edificaciones de gran altura.

Llegada. El suministro en alta tensión arriba a un poste troncocónico, donde se realiza el seccionamiento previo a la transformación

En el rubro de los desarrollos industriales, la nueva planta de Caterpillar, ubicada en Ciénega de Flores, en el parque industrial Nexxus-Macroalianza, al norte del Área Metropolitana de Monterrey, es un proyecto colosal por su magnitud espacial y por el tremendo sistema eléctrico que requirió, el cual se desarrolló con los más elevados estándares de calidad y en tiempo récord.

La empresa encargada de llevar a cabo la obra en sólo cinco meses, Sistemas Eléctricos de Potencia, S.A. (SEPSA), desplegó las actividades de logística y alta ingeniería que la caracteriza para desarrollar el proyecto desde la planeación. La confianza brindada por la manufacturera Caterpillar responde a los diversos rasgos que han definido a la empresa regiomontana; entre ellos, su certificación ISO-9001:2008, además del aval de la Entidad Mexicana de Acreditación, sin mencionar que se trata de una empresa socialmente responsable, avalada en procesos de seguridad y medioambiente, además de ser considerada proveedor confiable de la Comisión Federal de Electricidad (CFE).

Seccionamiento. La interconexión con CFE en alta tensión (115 kV) se llevó a cabo mediante cuchillas seccionadoras tipo poste

De acuerdo con información proporcionada por el licenciado Héctor Sánchez García, director General de SEPSA, el contrato para el desarrollo del proyecto fue recibido a principios de diciembre de 2013, en el cual se definió trabajar con la ingeniería y la aprobación del proyecto, mientras el cliente terminaba la plataforma y las terracerías, las cuales fueron liberadas la primera semana de febrero.

Es así que, en total, sólo fue necesario un periodo de cinco meses para concluir el trabajo de alta calidad, a la medida de las exigencias del fabricante estadunidense y en apego a las normas de seguridad establecidas por las autoridades mexicanas, y está previsto entregarse en septiembre próximo. La primera parte de un proyecto ingente (80 MVA de potencia total) permitirá a Caterpillar contar con un suministro adecuado para la fabricación de los productos previstos en esta planta; 40 MVA de la primera parte esperan la aprobación de la Unidad Verificadora para entrar en operación.

Protección. El transformador cuenta con un banco de resistencia de neutro a tierra que lo protege contra descargas imprevisibles

Proyecto
Con una inversión total de 500 millones de dólares para la construcción de una planta de manufacturas de engranajes y sus componentes; piezas de alta precisión y tecnología para utilización de gran variedad de equipos, como camiones fuera de carretera, excavadoras, bulldozers, entre otros, la obra eléctrica en alta tensión de la planta de Caterpillar le fue adjudicada a SEPSA.

El proyecto consiste en la construcción de dos bahías de transformación de 115 kV/13.8 kV, con una capacidad de primera fase de 40 MVA, además de la obra civil y electromecánica para la futura expansión a una capacidad total de 80 MVA. El suministro eléctrico en alta tensión arriba a un poste troncocónico exterior, que pasará a ser propiedad de la CFE, desde donde la empresa SEPSA realizó el seccionamiento para brindar energía al usuario.

El proyecto eléctrico está previsto para contar con una capacidad de 80 mil kVA al término de las dos fases de desarrollo, en una tensión de 115 mil volts, en lado de alta tensión, y 13 mil 800 volts, en tensión de distribución. La primera fase, cuyo proyecto e ingeniería fueron desarrollados en su totalidad por la empresa contratista SEPSA, arranca con 40 mil kVA, que se prevé iniciarán labores en octubre de 2014, mediante la aplicación de sistemas de energía eficiente y de generación propia.

Alimentación. En el cuarto eléctrico se instalaron diversos tableros de distribución para entregar el suministro a cada área de la planta

Además de las labores totales para la entrada en funcionamiento de la primera fase del proyecto, SEPSA se encargó de instalar la infraestructura que recibirá los equipos faltantes para el crecimiento de la subestación a los 80 MVA previstos.

La obra se lleva a cabo en sólo cinco meses ?tiempo récord, dadas las dimensiones y características del proyecto?, en el Parque Industrial Nexxus, ubicado al norte de la capital de Nuevo León. Para ello se desarrolló una interconexión de línea de alta tensión en 115 mil volts, la cual cuenta con un sistema redundante, alimentado por dos fuentes independientes de la CFE. Este esquema permite que la planta reduzca al mínimo las posibilidades de falla en el suministro y, por consecuencia, de paros en los esquemas de producción.

Además, se ha instalado un sistema automatizado de distribución en 13 mil 800 volts, con un sistema escalada propiedad de la firma Caterpillar.

Seguridad. Como lo exigen las normas de seguridad, los gabinetes y sus puertas están aterrizados para evitar accidentes

Trabajos realizados
A la par de la obra civil necesaria para edificar la nueva planta, la empresa SEPSA llevó a cabo sus labores para cumplir con los plazos acordados con Caterpillar. En primera instancia, se llevaron a cabo las labores de interconexión con el suministro de CFE y el tramo de línea de alta tensión en 115 kV, con cuchillas seccionadoras tipo poste. Dicha obra será cedida a la CFE para su operación y mantenimiento, toda vez que esa cuchilla permite seccionar (cortar) el suministro de energía eléctrica a los clientes particulares.

Más tarde se realizaron las labores para la recepción de la acometida en 115 kV al marco de remate propiedad de Caterpillar, con poste troncocónico que presenta un cambio de trayectoria a 90 grados para alimentar la subestación reductora de 80 mil kVA.

La subestación reductora, de 115 mil a 13 mil 800 volts, con capacidad total de 80 mil kVA, requirió de SEPSA la obra civil y la obra electromecánica para las dos fases del proyecto; sin embargo, sólo se instalará un transformador de 40 mil kVA para la primera fase, según lo previsto por los planes de la empresa estadunidense.

Como lo exigen las normas de la CFE, la bahía, el transformador y los sistemas de tierra de la subestación están colocados sobre una cama de piedras, que yacen encima de un sistema aislante para impedir el crecimiento de hierba y otro tipo de vegetación que podrían interferir con el funcionamiento del equipo o provocar daños sobre éste.

Prevención. Además de los sistemas de respaldo, se instaló un sistema de protección ambiental ante posibles derrames de aceite

Cabe señalar que, como parte de la asesoría y consultoría brindada a la empresa Caterpillar, SEPSA recomendó la construcción general de ambas fases para disminuir tiempos y trabajos en el área, que pudieran poner en riesgo la seguridad y operación de la planta al realizar trabajos de obra civil o electromecánica en áreas energizadas, ya que cada minuto de paro en las actividades de producción representa un alto costo a la empresa.

El esquema de alimentación redundante se previó para garantizar la continuidad del servicio a las áreas de producción. En la caseta de control se alojan adicionalmente los esquemas de protección de la línea de los bancos de transformación en 115 mil volts, así como de todos los alimentadores de distribución de la planta, los servicios propios, bancos de baterías de corriente directa, sistemas de protección y monitoreo.

Carga. El transformador reduce la potencia de 40 mil kVA a 115 kVA de tensión primaria y 13 mil 800 V de tensión secundaria

Cabe señalar que la obra eléctrica cumple con las normas más estrictas de seguridad para los equipos y para los empleados que laboran en la planta; sistemas contraincendios para salvaguardas los equipos, sistemas de protección ambiental ante posibles derrames de aceite o sustancias contaminantes, además de que el proyecto cuenta con el apoyo de FM Global, la unidad de verificación de Sener (UVIE) y el visto bueno del suministrador CFE.

Durante el proceso de construcción se realizó una obra provisional de instalación de infraestructura eléctrica en media tensión (34 mil 500 a 13 mil 800 volts), con una capacidad de 5 mil kVA, para abastecer de energía para la primer etapa de prueba y construcción que requirió la compañía norteamericana, mientras entra en servicio la subestación desarrollada.

Equipos instalados

• Dos juegos de apartarrayos clase 115 mil volts
• Un juego TP y TC en una caseta especial para la medición de facturación fiscal, entregada a la CFE
• Un interruptor tipo tanque muerto con cuatro juegos TC de medición y protección para los esquemas de Caterpillar
• Un seccionador general con puesta a tierra clase 115 kV para la línea de acometida
• Dos interruptores tanque muerto para los dos bancos de transformación
• Banco de resistencia de neutro a tierra
• Cuchillas seccionadoras de 115 kV para visualización de apertura física para cada banco de transformación
• Un banco de transformación de 40 mil kVA en 115 kVA de tensión primaria y 13 mil 800 volts de tensión secundaria
• Un tablero metal clad arrojado en caseta de control normalizada de 16 secciones, que contiene los circuitos de distribución de alimentación a la planta, totalmente automatizado y con sistema redundante de alimentación

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