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Tecnología moderniza planta fundidora de aluminio

Un grupo minero líder internacional estaba actualizando su instalación de fundición de aluminio ubicada en Canadá, la cual contaba con 60 años de antigüedad. ¿El objetivo? Construir una ambientalmente superior, más segura y tecnológicamente más avanzada

Con información de S&C Electric Mexicana

El cliente estaba buscando un tablero de distribución, compacto y económicamente viable, para 22 secciones de barra que serían colocadas en ocho ubicaciones de la subestación dentro de la misma instalación. Cada sección de barra sería suministrada con una o dos vías de entrada / vías de enlace y cinco vías de alimentador. Cada vía de interrupción de falla requería relevadores de protección y capacidad de disparo remoto.

La filosofía de operación del tablero de distribución para el grupo minero requería un interruptor automático de enlace abierto entre las unidades del tablero de distribución, pero no fue definido un interruptor automático de enlace específico como el punto abierto. Esta manera de operación difería de la filosofía tradicional, en donde normalmente el punto abierto está bien definido.

Bajo estas condiciones, implementar un esquema de protección para acomodar la coordinación entre los interruptores automáticos de enlace y los interruptores automáticos del alimentador, en el caso de una falla del sistema, es una tarea desafiante. Más aún, los esquemas tradicionales de protección de corriente de tiempo no pueden proporcionar coordinación de protección, ya que el fluido de corriente de falla puede estar en cualquier dirección, dependiendo en qué entrada se esté alimentando la falla, basada en qué enlace se encuentre en servicio.

Solución brindada

El cliente había escuchado acerca de la exitosa instalación y puesta en servicio de un interruptor de distribución subterránea Vista en un hospital en Montreal, Quebec, llevada a cabo por S&C Canada. Así, la compañía decidió visitar el sitio para aprender más acerca de este sistema. Después de la visita realizada, el cliente creyó que ésta sería una excelente alternativa a lo que habían visto de los tableros de distribución de otras compañías.

Alumnio
Con el tablero de distribución Vista montado en pedestal, el tamaño de cada unidad bajó 30 por ciento. Este espacio dio como resultado que la compañía pudiera ahorrar en la construcción de los cimientos de concreto

El equipo de ventas de S&C Canada y los ingenieros de Soluciones de Sistemas de Energía (PSS) convencieron al dueño y a su consultor de continuar utilizando el tablero de distribución personalizado con gabinete metálico Vista. La compañía fundidora eligió desplegar 22 unidades del tablero de distribución subterránea con supervisión remota, debido al bajo perfil y a las características novedosas del producto.

Además, el grupo minero escogió utilizar el transformador de corriente interno y los sensores de voltaje montados en boquilla del tablero de distribución Vista para propósitos de protección. También optó por la utilización de la experiencia PSS de S&C para diseñar la filosofía de protección y control para su sistema eléctrico de 25 kV.

La compañía fabricó varios modelos del tablero de distribución Vista. Todas las unidades eran de clase 29 kV; sin embargo, las unidades del modelo 606, de seis vías, estaban en un sistema de 25 kV y los modelos 514 y 201 estaban en un sistema de 4.16 kV. Los diferentes modelos dependían del número de alimentadores que cada unidad debía proteger.

La filosofía de protección –basada en la comunicación punto por punto entre los relevadores– fue desplegada para adaptarse a los requerimientos del sistema y para proporcionar un desempeño satisfactorio en condiciones de operación normal, así como durante el modo de falla del interruptor automático. La conexión de los relevadores de entrada era por medio de cables de fibra óptica.

La compañía fabricante implementó el esquema de protección para las fallas de la barra y del alimentador utilizando un concepto de bloqueo para adaptar la configuración de todos los elementos de protección al mismo valor, mientras que aún proporciona un disparo coordinado discriminado solamente en la zona de falla.

Asimismo, la empresa diseñó un prototipo de aislamiento como una extensión del esquema de protección para aislar una barra con falla, bloqueando los interruptores automáticos abiertos en ambos lados de la barra. Implementó el esquema del interruptor automático con falla para prevenir una doble contingencia, haciendo así el diseño de protección más fuerte.

En su instalación en Toronto, S&C Canada llevó a cabo las pruebas de aceptación en fábrica de las características del Vista para probar todos los escenarios de falla. Confirmaron la coordinación de tiempo en tiempo real disparando el termo del(los) interruptor(es) automático(s) y abriendo los interruptor(es) de desconexión. La aceptación de las pruebas en la ubicación bajo la supervisión de S&C durante las actividades de la prepuesta en marcha en la ubicación también validaron el diseño.

Resultados valiosos

Ambos, el propietario y su contratista, estuvieron complacidos con el resultado del proyecto y particularmente impresionados con lo que tenía que ofrecer el tablero de distribución Vista en términos de facilidad de uso, bajo mantenimiento y seguridad. Con la opción del tablero de distribución Vista montado en pedestal, en lugar del tablero de distribución blindado, el tamaño de cada unidad bajó casi 30 por ciento. Este espacio reducido dio como resultado que el contratista pudiera ahorrar una cantidad significativa de dinero en la construcción de los cimientos de concreto del tablero de distribución.

La empresa S&C Canadá completó exitosamente el diseño del proyecto y la ingeniería a tiempo y dentro del presupuesto. El tablero de distribución Vista con Supervisión Remota, junto con el esquema de protección y control, proporcionó una solución ideal para modernizar la instalación del tablero de distribución en la fundición.

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