GENESAL: Grupo de media tensión para el túnel Coaztacoalcos en México
El pasado 13 de Febrero de 2017, llegó a México, la planta eléctrica especial GENESAL ENERGY de 2407 kVA en emergencia a 13.2 kV que respaldará y dará servicio al túnel sumergido de la ciudad de Coatzacoalcos (Veracruz).
El túnel sumergido de Coatzacoalcos (2.280 metros) comunicará el núcleo urbano de Coatzacoalcos (uno de los principales puertos industriales de México) con el barrio de Allende, en el que estos últimos años se han establecido numerosas empresas petroquímicas.
La obra (250 millones de dólares – USD), la primera del país y la primera de América Latina de estas características, consiste en un túnel de hormigón armado pretensado, que fue colocado y fondeado en el lecho del río por partes para posteriormente ensamblarlos in situ (Immersed-tunel Method)
El suministro e instalación se ha llevado a cabo en coordinación con la filial mexicana de GENESAL ENERGY, que desde hace años lleva apoyando al crecimiento del sector energético del país.
El túnel se ha construido con equipos alimentados desde fuentes de energía a media y baja tensión. Para realizar la función de backup de energía de media tensión, se ha escogido utilizar un grupo electrógeno que genere directamente a media tensión, sin transformador intermedio, para alimentar las cargas críticas del túnel.
El grupo debe funcionar de forma que, ante la caída de tensión de red, se ponga en marcha automáticamente y, una vez la red retorne, el grupo se sincronice con la red para realizar posteriormente el traspaso de cargas sin que las cargas detecten este cambio de origen de energía.
El túnel dispone de una sala específica para albergar el grupo electrógeno y de otra sala preparada con suelo técnico, para albergar las celdas de media tensión de medición y de transferencia.
Genesal Energy realiza el diseño del grupo electrógeno, así como de la sala que alberga el mismo teniendo en cuenta sus limitaciones dimensionales.
El depósito de combustible del grupo electrógeno se instala en la misma sala del grupo electrógeno, contando con una capacidad de 3.000 litros, dando una autonomía de funcionamiento de grupo electrógeno de más de 6 horas.
El control del grupo electrógeno se divide en varias partes:
- Cuadro de control del grupo electrógeno: Contiene todos los elementos encargados de controlar el grupo electrógeno y de realizar todas las maniobras del grupo.
- Celdas de medición y puesta a tierra: Reciben los cables de potencia desde el alternador, permitiendo medir la intensidad y tensión generadas. Una celda de este grupo realiza la estrella de los bobinados del alternador y dispone de interruptor de puesta a tierra para el neutro del generador.
- Celdas de transferencia: Realizan la conmutación entre la potencia de red y la potencia del grupo electrógeno.
Todos los equipos se cablean al cuadro de control del grupo electrógeno mediante canales específicamente dedicados, separando los circuitos de potencia de los circuitos de control.
La entrada de cables de potencia se realiza por la zona inferior de las celdas y la entrada de señales de control se realiza por la zona superior.
En el apartado de control, se escoge utilizar un sincronizador/analizador de redes que permite controlar el motor y el generador. Un PLC se encarga de controlar la lógica de funcionamiento del grupo electrógeno, definiéndose los siguientes modos de funcionamiento:
- Manual: Todas las órdenes del grupo se dan de forma manual. Se diseña el sistema de control para evitar riesgos durante las maniobras, de forma que solo sea posible cerrar o abrir los interruptores cuando las condiciones sean seguras.
- Marcha y paro del grupo: Solo es posible desde el cuadro de control.
- La apertura y cierre de interruptores se puede realizar de manera local o remota:
- Local:
- Desde el cuadro de control propio del grupo.
- Desde los propios mandos de los interruptores.
- Remoto:
- Desde la sala de control del cliente mediante señal cableada, actuando directamente sobre los interruptores de transferencia.
- Mediante comunicación ModBus TCP/IP entre la sala de control del cliente y el grupo electrógeno.
- Automático: Los mandos y órdenes externas se deshabilitan, de forma que únicamente la falta de tensión de red permite su puesta en marcha. En caso de fallo de tensión de red, el grupo se pone en marcha y alimenta las cargas. A la vuelta de red, el grupo se sincroniza con la misma y cierra el interruptor de red, comenzando la transferencia de las cargas. Una vez el grupo está descargado, se abre el interruptor de grupo quedando las cargas alimentadas por la red.
El sistema de caldeo diseñado para este equipo permite mantenerlo a una temperatura óptima de funcionamiento con un consumo mínimo de energía de red, dado que la tensión de red externa es limitada.
Esta máquina fue debidamente probada con las distintas rampas de carga llegando al 110% de las mismas, en las instalaciones de Genesal Energy antes de su envío.
Debido al tamaño del grupo, el radiador estándar del motor no puede ir ensamblado en la bancada, ya que, por su tamaño, no puede ser transportado en un contenedor marítimo de 40’HC. Por ello, se equipa al grupo con un radiador especialmente diseñado para cumplir con las exigencias de refrigeración, además de permitir ensamblar todo el conjunto en la bancada y evitar trabajos de instalación en obra.
Reportaje publicado en Dínamo Técnica Nº20, mayo de 2017.
