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Codelco Salvador | Caso de éxito
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CASO DE ÉXITO
Lixiviación Codelco Salvador Objetivo:
Corrección del Factor de potencia y Calidad de energía de la S/E Solución:
Instalación de cuatro filtros sintonizados automáticos en 12,5kV. Descripción de la empresa:
Codelco es el principal productor de cobre de mina del mundo, y líder mundial en reservas del material, con una producción cercana a los 2 millones de toneladas métricas final al año.
Requisitos del cliente
Casi 25,5 millones de dólares por consumo de energía reactiva. Se requieren entre 10 y 15 MVAr para la Subestación Salvador, para ahorrar casi 50.000 USD mensuales (sin considerar las multas).
Aplicación e implementación: Instalación de cuatro filtros sintonizados automáticos en 12,5kV Nema y reemplazo del filtro de armónicos ya existente.
BENEFICIOS:
Mejora del factor de potencia y del voltaje en el bus, disminución de armónicos y de pérdidas en la línea, y liberación de carga en el transformador.
La solución de Arteche permite un ahorro mensual del 60% del costo de la energía reactiva, unos 29.000 USD.
Pay back: < 1 año.
Codelco Salvador | Caso de éxito
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CASO DE ÉXITO
Requisitos del cliente:
División Salvador: las minas “Inca” (subterránea) y “Campamento antiguo” y “Damiana Norte” (rajo abierto), situadas a 2.600 msnm., producen 76.184 toneladas de cátodos de cobre al año.
MW MVAr Cos Phi
S/E Salvador
25,75 15,55 0,855
S/E Potrerillos
20,56 5,85 0,962
Div. Salvador
47,5 17,4 0,939
Objetivo Cos Phi: 0,98
Subestación Lixiviación: alimentada en 110kV por Línea Salvador desde S/E Salvador.
Traf. Alimentadores kW (max)
Fp
T1
110/12.5kV
15/20 MVA
E. por Solvente y E. O.
1398 0,85
Traf. Rectificador 1
3522 0,72
SS/AA 26 0,74
Servicios PyL 1761 0,83
Traf. Rectificador 2
3840 0,74
Chancado 1571 0,59
T2
110/12.5kV
15/20 MVA
Alim. 301 2440 0,77
Alim. 302 2744 0,77
T1 cuenta con filtro de armónicos que entrega 2.9 MVAr (promedio mes).
Consumo de reactivo circuitos T1 y T2 8.9 MVAr (promedio mes).
T2 no cuenta con compensación reactiva.
T2 se encuentra con fugas de aceite.
Voltaje deprimido a 12 kV en T1.
Nivel de armónicos de hasta 35% iTHD en T1.
Factor de potencia en T1 de 0.77.
Codelco Salvador | Caso de éxito
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CASO DE ÉXITO
Propuesta técnica
Filtro sintonizado automático en 12.5 kV Nema 4x
Reemplaza el filtro de armónicos existente
T1 toma los circuitos de T2 y T2 sale de operación
Paso Armónica Potencia (kVAr)
1 5ª 4340
2 5ª 4340
3 7ª 4250
4 11ª 2111
5 13ª 1404
Acerca de los equipos
Controlador GE-C70 en gabinete de control interior.
Cada Filtro/paso cuenta con:
Protección Nema 4X
Reactor de sintonía Hans Von Mangoldt
Capacitores GE IF 95kV BIL
Cuchilla seccionadora tripolar
Fusibles limitadores de corriente
Desconectadores en vacío
Protección de desbalance de neutro
Apartarrayos
Codelco Salvador | Caso de éxito
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CASO DE ÉXITO
Puesta en marcha
Energización pasos 1 (5ª), 2 (5ª) y 3 (7ª)
Menor corriente hacia la S/E Lixiviación
Aumento de voltaje en la barra de 12.5 kv de la subestación
Factor unitario en S/E Lixiviación
Factor de potencia en S/E Diego de Almagro
Pérdida en líneas que salen de S/E Salvador
Codelco Salvador | Caso de éxito
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CASO DE ÉXITO
Filtro en operación (pasos 1,2 y 3)
Después de la instalación
T1:
13.1 kV (+4.8%)
1.5% iTHD
Fp = 0.98
Antes:
T1:
12 kV (-4%)
35% iTHD
Fp = 0.77
Mediciones día 14-11-2012
Resultados
Beneficios en la S/E Lixiviación
Mejoró el factor de potencia en el bus de 12.5 kV.
Pasó de 0.77 a 0.98.
Disminuyó el contenido armónico visto por el transformador T1.
Pasó de 35% iTHD a 1.5% iTHD.
Mejoró el voltaje en el bus de 12.5 kV.
Pasó de 12kV a 13.1kV.
Liberación de carga en el transformador.
Se liberó un 20% de la capacidad (relativo a corriente nominal).
Beneficios aguas arriba
Mejoró el factor de potencia en la S/E Diego de Almagro (punto de compra).
Pasó de 0.94 a 0.98, cumpliéndose el objetivo.
Disminuyeron las pérdidas en línea Salvador.
Pasó de 3.2% a 2.7%
El total de energía reactiva consumida por S/E Salvador desde la red era de 15.5 GVArh en un mes y la energía entregada por el filtro (pasos 1, 2 y 3) es de 9 .3 GVArh, por lo que se estima un ahorro mensual del 60% del costo de la energía reactiva, unos USD $ 29.000.-
La multa de factor de potencia de USD $ 50.000.- ya no existe.
Aun sin conectar las etapas 4 y 5, el pay-back del equipo considerando estos ahorros es de 6 meses.
Además de lo anterior, en condiciones normales de operación el nivel de pérdidas en las líneas Salvador, Llanta 1 y Llanta 2 ha disminuido:
Al momento de la conexión del filtro las pérdidas pasaron de 3.26% a 2.97% (promedios diarios).
En meses posteriores, para similares condiciones de demanda, las pérdidas han promediado 2.93%.
Este 0.33% de ahorro en pérdidas representa 150 MWh/mes equivalente a un costo de USD $ 15.000.- mensuales (@ 100 USD/MWh)
Este ahorro en pérdidas, disminuye aún más el pay-back real del proyecto.