PDVSA MANUAL DE INGENIERIA DE DISEÑO VOLUMEN 4–II GUIA DE INGENIERIA PDVSA N° 90619.1.056 0 AGO.93 REV. FECHA TITULO BATERIA DE LA ESTACION Y EQUIPOS ASOCIADOS PARA APROBACION APROB. Eliecer Jiménez E PDVSA, 1983 DESCRIPCION FECHA AGO.93 4 PAG. APROB. Alejandro Newski L.T. REV. APROB. APROB. FECHA AGO.93 ESPECIALISTAS GUIA DE INGENIERIA PDVSA BATERIA DE LA ESTACION Y EQUIPOS ASOCIADOS PDVSA 90619.1.056 REVISION FECHA 0 AGO.93 Página 1 Menú Principal A. Indice manual Indice volumen Indice norma General La potencia para el control de los tableros de baja y media tensión (ver Guía de Ingeniería PDVSA 90619.1.053) se obtendrá desde una sala de baterías. Adicional–mente a la batería propiamente dicha, se suministrarán un cargador y un bastidor para baterías, según se indica en la Especificación PDVSA–N–201. B. Tipo de Equipo 1 La batería deberá ser de níquel–cadmio o plomo–ácido, construidas mediante celdas de placas individuales conectadas en serie. Las celdas serán de placas delgadas o medias. El espesor de las placas a utilizar será seleccionado por el fabricante de la batería, considerando la carga continúa (luces indicadoras del tablero, etc.) y la carga rápida (cierre y apertura del interruptor y recarga del resorte) especificada en la requisición de compra (ROC). 2 Las características del cargador de baterías serán las siguientes: 2.1 Tensión regulada 2.2 Tasa de carga dual (rápida y lenta) 2.3 Posibilidad de montaje en la pared 3 El bastidor para la batería deberán ser de material anticorrosivo, diseñado para instalación antisísmica de acuerdo a la norma COVENIN 1756 y PDVSA JA–221. C. Valores Nominales 1 Las batería tendrá las siguientes características: 1.1 125V C.C 1.2 Capacidad Amperios–hora (en base a 8 horas), basada en lo siguiente: 1.2.1 Temperatura ambiente: 25_C 1.2.2 Cargas continuas (tales como luces indicadoras, relés etc.) de todos los tableros de baja y media tensión en la estación. 1.2.3 El Equivalente de 8 horas de la demanda de un (1) minuto del máximo número de operaciones simultáneas de interruptores que puedan ocurrir (Asumir que el peor caso ocurre durante la energización inicial con todos los motores de carga de los resortes de los interruptores operando simultáneamente y con cada circuito de control del interruptor siendo energizado, individualmente, una vez durante el intervalo de 8 horas). No es necesario incluir capacidad alguna por efecto de contingencia dado que este cálculo es considerado suficientemente conservador y acepta adiciones futuras de interruptores. GUIA DE INGENIERIA PDVSA BATERIA DE LA ESTACION Y EQUIPOS ASOCIADOS PDVSA 90619.1.056 REVISION FECHA 0 AGO.93 Página 2 Menú Principal 1.2.4 2 Indice manual Indice volumen Indice norma 1,75V C.C. por celda de plomo ácido y 1,14 V C.C. de níquel–cadmio al final de la descarga a 25 _C. El cargador de batería tendrá las siguientes características: 2.1 Entrada: 120V C.A. monofásico, 60 Hz (nominal). 2.2 Salida: 1,2 veces el nivel de corriente continua de salida, suficiente para reemplazar la energía extraída de las baterías en el tiempo requerido. El tiempo de recarga deseable deberá ser de 8 horas (El factor de 1,2 representa un margen de contingencia). D. Requisitos de Cálculo La batería, el cargador y los bastidores se comprarán al fabricante de la subestación de media tensión, indicado en la Guía de Ingeniería IV Sección C. Considerando que la batería deberá alimentar también a los tableros de la subestación de baja tensión que son operados eléctricamente, la ROC cuando sea completada para compra, contendrá suficiente información sobre los tableros de baja tensión, para permitir al fabricante de la subestación, realizar el dimensionamiento de la batería. Los criterios presentados en la Sección C. de esta Guía de Ingeniería establecen la base para el dimensionamiento de la batería y del cargador, por el fabricante. Adicionalmente, establecen la base para que el ingeniero verifique que la batería y el cargador ofrecidos por el fabricante son adecuados para satisfacer los requisitos de capacidad del equipo cuando se apliquen las siguientes ecuaciones para el cálculo de los valores nominales. 1. Batería: El valor nominal de amperios–hora de la batería requerida (como mínimo) se calculará a partir de la siguiente ecuación: AH = (N1 x I1 x K1) + 8 (N2 x I2); donde: AH: N1: I1: K1: Valor nominal mínimo amperio–hora (base de 8 horas) Número de interruptores operados eléctricamente, en los tableros de baja y media tensión, que reciben su tensión de control desde la estación de batería. Corriente del motor de carga del resorte (amperios) (asumida igual a la demanda de 1 minuto). Factor de conversión para transformar los amperios de la demanda de 1–minuto en amperios–hora (base de 8 horas), de forma que: GUIA DE INGENIERIA PDVSA PDVSA 90619.1.056 BATERIA DE LA ESTACION Y EQUIPOS ASOCIADOS REVISION FECHA 0 AGO.93 Página 3 Menú Principal I1 x K1 = N2: I2: NOTA: Indice manual Indice volumen Indice norma Requerimiento en amperios–hora equivalentes en una base de 8 horas, de un motor de carga del resorte. (Obsérvese que “K1” varía dependiendo del tipo de batería usado). Cantidad de cargas continuas, tales como lámparas, etc. Corriente continua consumida por cada carga continua. En el caso de que las corrientes de los motores de carga del resorte de los tableros de baja y media tensión, sean diferentes, considerar las cantidades y las corrientes de cada uno. Igualmente para las cargas continuas, tales como lámparas y bobinas energizadas constantemente. Ejemplo de Cálculo para la Capacidad de la Batería de la Estación Elemento Cantidad Corriente de cada Unidad (Amperios) Interruptor MT 10 12,00 Interruptor BT 3 8,00 Lámparas de Interruptor MT 10 0,04 Relés de interruptor M 10 0,05 Lámparas de interruptor BT 3 0,04 Relés de interruptor BT 3 0,05 También: K1 = AH = AH = 0,65 (N1 x I1 x K1) + 8 (N2 x I2) (10 x 12 x 0,65) + (3 x 8 x 0,65) + 8 ((10 x 0,04) + (10 x 0,05) + (3 x 0,04) + (3 x 0,05)) AH = 78 + 15,6 + 8 ((0,4 + 0,5 + 0,12 + 0,15)) AH = 102,96 amperios–hora (base de 8 horas) Por tanto, utilizar la batería del valor nominal inmediatamente superior. 2. Cargador de Batería: El valor nominal mínimo requerido, en amperios, del cargador se calculará mediante la siguiente ecuación: A + L ) 1, 1 x C H donde: A = Capacidad del cargador (amperios) L = Carga continua (amperios) GUIA DE INGENIERIA PDVSA BATERIA DE LA ESTACION Y EQUIPOS ASOCIADOS PDVSA 90619.1.056 REVISION FECHA 0 AGO.93 Página 4 Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma C = Descarga de emergencia calculada (amperios–hora) H = Número de horas de tiempo de recarga. Ejemplo de Cálculo para la Capacidad del Cargador de Batería (Basado en la recarga de las baterías después de la descarga del ejemplo anterior, a la vez que alimenta las cargas continuas, hasta una condición de carga total). L = 1,17 amperios (= N2 x I2 del ejemplo anterior) C = 102,96 amperios–hora (base de 8 horas) H = 8 horas (según se indicó anteriormente) A = 1, 17 ) 1, 1 x 102, 96 + 15, 327 amperios 8 Por tanto, utilizar el cargador de valor nominal en amperios inmediatamente superior. Este valor se multiplicará por 1,2 de acuerdo a lo indicado en el aparte 2.2 del punto C. SALIDA = 1,2 x A = 1,2 x 15,327 = 18,392 A E. Ubicación 1. Batería: La batería se ubicará en una sala diseñada para tal fin. En aquellos casos que se utilice una batería sellada, esta podría colocarse en la sala principal de los equipos eléctricos. Se proveerá ventilación adecuada a la sala de batería, para lo cual se trabajará coordinadamente con el grupo de Ingeniería Mecánica. 2. F. Ingeniería Mecánica: El cargador de baterías se ubicará en la sala principal de equipos eléctricos. Alarmas Las alarmas deberán cumplir con lo indicado en la Especificación PDVSA–N–201.
