GRUPO DE MEDIA TENSIÓN PARA EL TÚNEL COAZTACOALCOS

Caso de éxito Túnel de Coatzacoalcos - Planta eléctrica Genesal Energy México

Participamos en la construcción del primer túnel sumergido de Latinoamérica.
La infraestructura, de cuatro carriles y casi 3 km de longitud, comunica dos municipios de Veracruz (México) y un área de 500.000 habitantes. Nos hemos encargado del suministro eléctrico de emergencia del túnel de Coatzacoalcos (México), el primer túnel sumergido de Latinoamérica y una de las mayores obras de ingeniería de todo el continente americano.

El suministro e instalación de la red eléctrica de emergencia de la infraestructura depende en su totalidad de Genesal Energy, en cuya sede del polígono de Bergondo (A Coruña), se diseñó una planta eléctrica especial (Genesal Energy de 2407 kVA en emergencia a 13.2 kV) que ya ha sido instalada en el vial. Con una inversión de 250 millones de dólares, el túnel, de 2.280 metros de longitud y cuatro carriles de circulación, discurre bajo el lecho del río Coatzacoalcos, conecta los municipios de Coatzacoalcos y Allende, en Veracruz, y los estados de Tabasco y Chiapas, dando servicio a un área de 500.000 habitantes y a las numerosas empresas petroquímicas de la zona.

El vial sumergido entró en servicio el pasado mes de abril y comunica las poblaciones de Coatzacoalcos y Allende en apenas tres minutos, acortando el tiempo en coche en casi 40 minutos.

Resumen del proyecto

Grupo abierto de media tensión 13.2 kV incluyendo celdas de medición, interruptor de puesta a tierra de neutro del generador y celdas de transferencia entre grupo y red. El funcionamiento del grupo es un SPTM con puesta en marcha automática por falta de red.

Potencia prime: 2188 kVA
Potencia servicio de emergencia: 2407 kVA
Tensión: 13.2 kVA
Frecuencia: 60 Hz

RPM: 1.800
Motor: Mitsubishi
Alternador: Mecc alte

Descripción del proyecto

El túnel de Coatzacoalcos (México) 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 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.

Solución del proyecto

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 de doble pared 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. En una de las celdas se realiza la conexión en estrella de los bobinados del alternador. Esta celda 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 de grupo.

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


Planta eléctrica Genesal Energy México - Control de funcionamiento


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:

1. 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.

2. 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.



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