lixiviación codelco salvador

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.


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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.


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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


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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


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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.

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