En el complejo petroquímico Poza Rica, en Veracruz, la Central de Almacenamiento y Bombeo contaba con una subestación eléctrica de más de 40 años de antigüedad. Como resultado de la construcción de tres plantas criogénicas en el sitio, se hizo necesaria la renovación total de la subestación, a fin de garantizar la operación continua. El proyecto está por concluirse. Aquí una muestra de los trabajos
Por Redacción / Bruno Martínez, fotografías
La subestación eléctrica principal de la Central de Almacenamiento y Bombeo (CAB) Poza Rica, que data del origen de la instalación en 1968, recibía hasta ahora suministro eléctrico de la subestación DIN del Complejo Procesador de Gas (CPG) Poza Rica de Pemex Gas y Petroquímica Básica, a través de tres líneas de transmisión propiedad de Pemex.
Dichas líneas constaban de aproximadamente 5 kilómetros de longitud, que remataban en una subestación de potencia abierta, la cual contaba con 2 transformadores de 7 mil 500 kVA, con relación de transformación 69 / 2.4 kV, para alimentar la tensión de operación nominal de los equipos de bombeo de 2 mil 400 V. Asimismo, la subestación eléctrica DIN recibía suministro de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) en 69 kV.
La decisión de Pemex Gas y Petroquímica Básica de construir tres plantas criogénicas para manejo del incremento de gas natural pronosticado a corto plazo por Pemex Exploración y Producción, las cuales se localizarán en el Complejo Petroquímico General de Poza Rica, derivó en el desarrollo de diversas labores de renovación del sistema eléctrico que alimenta al complejo.
En principio se requirió el retiro de las líneas de transmisión que suministraban energía a la subestación eléctrica de 69 kV de la CAB Poza Rica desde la subestación eléctrica DIN ubicada en el CPG, debido a que su trayectoria cruzaba el área de construcción de las nuevas plantas del proyecto de Pemex Gas y Petroquímica Básica.
Por otro lado, los tableros de los arrancadores de los motores eléctricos en 2 mil 400 V tienen un tiempo de operación de más de 40 años y prácticamente no existen refacciones para su modernización, lo que hizo necesario su reemplazo por un tablero de mayor seguridad y con una tensión normalizada de operación.
Además de estas consideraciones, diversos elementos técnicos, operativos y normativos, internos y externos, hicieron necesaria la modernización de las instalaciones:
- El cumplimiento normativo respecto de los niveles de suministro y operación sobre las cuales trabaja actualmente la CAB, ya que, de acuerdo con la Norma NMX-J-098-ANCE, los niveles de 69 y 2.4 kV han quedado congelados y restringidos respectivamente
- La obsolescencia de los equipos
- Su tiempo de vida útil
- De los dos bancos de transformación mencionados, uno se encontraba fuera de operación, derivado de esta situación. Por ello, se habilitó un circuito de alimentación en 13.8 kV a un transformador para mantener la condición de operación en secundario selectivo
Para brindar un suministro eléctrico seguro, se requería establecer los lineamientos, criterios y requisitos para la construcción y puesta en operación de la infraestructura eléctrica para la CAB Poza Rica, con el fin de garantizar la operación continúa y cumplir con los programas de transporte de crudo y destilados del Sistema Nacional de Refinación en forma confiable y oportuna. Constructores y Proveedores Siglo XXI fue la compañía mexicana seleccionada para encargarse de realizar estas labores de remozamiento.
Descripción general de la obra
El desarrollo de la obra contempla la construcción de una subestación encapsulada tipo GIS, clase 123 kV, 2000 A, en terrenos de la CAB Poza Rica, donde se realizará la transformación de 115 / 4.16 kV a través de 2 transformadores nuevos de 10 MVA.
La subestación receptora se ubica a la derecha de la subestación de potencia actual. Para esta unidad, la modalidad de contratación es a precio alzado, que considera las fases de ingeniería de detalle, procura, construcción, capacitación, pruebas y puesta en servicio. Desde el ultimo poste que fungirá como acometida para la subestación eléctrica, hasta la conexión de cables de potencia, fuerza y control (donde aplique) en el tablero de media tensión, se diseñó un arreglo que no interfiriera con el alimentador existente de media tensión, proveniente del complejo procesador de gas para alimentar cargas de Pemex Exploración y Producción y que atraviesa parte de la zona dispuesta para la nueva infraestructura de alta y media tensión. En función de las disposiciones de Pemex, se inhabilitarán los registros o se extenderán las salidas al nivel del terraplén.
En el lugar de la construcción de la infraestructura de alta y media tensión, deberá construirse un terraplén con arrope de pasto, debido a que la zona presenta acumulación de agua en temporadas de lluvia y esto representa un riesgo para la nueva infraestructura. El área máxima aproximada que se considera para el terraplén es de 70 x 50 metros, en función del arreglo final aprobado para construcción.
Para el caso de la subestación eléctrica encapsulada en SF6, por sus características en cuanto a la liga directa que existe entre equipos de diferentes fabricantes, se requirió el establecimiento de una coordinación efectiva entre los fabricantes y el personal responsable de la ingeniería y la construcción, con el objetivo de solventar las necesidades específicas de construcción de la subestación, de modo que esta opere sin contratiempos.
Especificaciones y alcances de los trabajos
- CMT-CM: entre el cuarto de media tensión a partir del registro eléctrico principal de distribución de media y baja tensión (entrada hombre REH, entrada mano REM) hasta el disparo al motor correspondiente en el cobertizo de motores, en función de la ingeniería de detalle. De igual manera, se establece para la fase de construcción de obra eléctrica el suministro e instalación de la totalidad del cable de potencia y control, desde el tablero de media tensión hasta el motor, pasando por el correspondiente variador de velocidad
- CMT-CBT: entre el cuarto de media tensión a partir del registro eléctrico principal de distribución de media y baja tensión (entrada hombre REH, entrada mano REM), hasta los transformadores de 1000 kVA-4.16 / 0.480 kV ubicados en el cuarto de baja tensión
- CMT-CCI: entre el cuarto de media tensión a partir del registro eléctrico principal de distribución de media y baja tensión (entrada hombre REH, entrada mano REM) hasta la llegada a la subestación compacta en media tensión existente en el cobertizo en mención, en función de la ingeniería de detalle. De igual manera se establece para la fase de construcción de obra eléctrica el suministro e instalación de la totalidad de cable de potencia, desde el tablero de media tensión hasta la subestación compacta en media tensión existente en el cobertizo, pasando por el correspondiente transformador 4.16/2.4 kV y su celda de protección a pie de transformador
- CBT-CTB: entre el cuarto de baja tensión a partir del registro eléctrico principal de distribución de baja tensión (entrada hombre REH, entrada mano REM) hasta la llegada al CCM-BT-TB, y del cuarto de baja tensión a partir del registro eléctrico principal de distribución de baja tensión (entrada hombre REH, entrada mano REM) hasta la llegada a los equipos que interconectará fuera del cuarto en 480 y 220 volts. Los circuitos derivados del CCM-BT-TB a sus respectivas cargas deben estar considerados dentro del costo a precio alzado de la unidad de la infraestructura de baja tensión
Alcances del proyecto
Las necesidades reales de protección y comunicación entre la subestación CAB y la subestación colateral Coatzintla de la CFE serán definidas entre la CFE y Pemex una vez que se cuente con el resolutivo de interconexión. El alcance dentro del conjunto de la subestación considera equipos de medición y protección.
Se contempló la construcción de un cuarto de control de motores de media tensión a dos plantas, de acuerdo con la NRF-048-PEMEX-2007, en el lado Este de la subestación eléctrica actual en 69 kV. La distribución de energía se realiza a través de un tablero de media tensión en SF6 (adquirido con especificaciones de producto de la CFE), que a su vez alimenta los variadores de frecuencia para control de los motores; se contempló la canalización y el cableado de alimentación de fuerza y control para servicios propios, así como la sustitución de motores eléctricos de alta eficiencia de 2.4 kV a 4.16 kV.
El tablero de media tensión instalado alimenta un transformador con relación de transformación 4.16 / 2.4 kV, el cual conectará la subestación compacta existente del cobertizo contra incendio. El tablero principal de distribución (CCM existente) de este cobertizo está precedido por una transferencia automática entre una planta de emergencia y el transformador mencionado. Esta unidad considera la integración de la caseta de la planta de emergencia de respaldo para baja tensión.
Se habilitará un sistema de adquisición, control y monitoreo de variables eléctricas, intervención y monitoreo remoto de alarmas, disparos y posición de abierto o cerrado de los interruptores principales, de enlace, de paro y arranque remoto de motores; el diseño estará de acuerdo con las necesidades de campo y sistemas SCADA actuales, cuyo diseño, instalación y puesta en operación estuvo a cargo de Constructores y Proveedores Siglo XXI. Este sistema se realiza de acuerdo con NRF-046-PEMEX, NRF-105-PEMEX, NRF-225-PEMEX, en sus versiones vigentes.
Asimismo, se contempló la construcción de un cuarto de control de motores en baja tensión de 480 V para alimentación de cargas de servicios propios en áreas de proceso e interconexión de CCM del oleoducto; se contempla la nueva alimentación al cuarto de tableros de turbobombas a través de un nuevo CCM y del CCM a sus respectivas cargas.
Todos los cuartos que a continuación se mencionan y que alojan equipo eléctrico / electrónico estarán protegidos con el sistema de protección contra incendio a través del sistema de supresión de fuego con agentes limpios, con base en la norma de referencia de Pemex NRF-019-PEMEX-2011 o vigente y aire acondicionado con presión positiva como se solicita en las normas de referencia NRF-048-PEMEX y NRF-051-PEMEX:
- Cuarto de control de tableros de la subestación eléctrica GIS
- Cuarto de la subestación eléctrica GIS
- Cuarto de control de motores de media tensión (planta de equipos y conductores)
- Cuarto de control de motores de baja tensión
En el proyecto también se considera el respaldo a través de plantas de emergencia para el CCM de servicios propios del cuarto de media tensión (CCMSP-CMT), en el CCM del cuarto de baja tensión (CCMBT-CCM-220V) y el tablero de servicios propios del cobertizo contra incendio. La obra se desarrolla de acuerdo con las recomendaciones de fabricantes, normas referidas y sus alcances incluidos.
Entre las labores realizadas también se consideraron las canalizaciones aéreas, subterráneas, la obra civil y eléctrica asociada entre edificios adyacentes y la conexión a los registros eléctricos REH y REM principales de media tensión, además de la infraestructura de alta y media tensión y el cuarto de baja tensión con el cuarto eléctrico de turbobombas y la alimentación requerida de los Centros de Control de Motores en 480 y 220 volts del cuarto de baja tensión.
