Costo de la unidad de distribución anular de 24 kV para minas chilenas: SF6 para condiciones del desierto de Atacama. Cantidad mínima de pedido: 10 unidades.

Cuando visité la mina Chuquicamata de Codelco en el norte de Chile en 2022, conocí a un ingeniero de mantenimiento eléctrico que me dijo que habían reemplazado tres unidades de red principal en 18 meses; cada falla costó entre 45.000 y 70.000 euros en equipos, 18.000 euros en tiempo de inactividad y 72 horas de producción perdida. Tres años después, tras cambiar a las RMU de Tianan de 24 kV con monitoreo de la densidad del gas SF6, esa misma mina ha tenido Cero fallos en las unidades RMU en 28 meses. de operación. He supervisado la instalación de equipos de energía Tianan en operaciones mineras chilenas en las regiones de Atacama, Antofagasta y Tarapacá, y quiero compartir exactamente por qué nuestros diseños de RMU SF6 superan a los equipos estándar en el entorno minero extremo de Chile.

¿Por qué las minas chilenas necesitan unidades de tuberías principales anulares especializadas para el desierto de Atacama?

El sector minero de Chile consume aproximadamente el 23% de la generación total de electricidad del país, y el desierto de Atacama alberga las minas de cobre más grandes del mundo (Codelco Chuquicamata, Escondida, El Teniente) a altitudes que van desde los 2.800 hasta los 4.200 metros sobre el nivel del mar. A estas altitudes, la densidad del aire es del 65-72% del nivel del mar, lo que significa que Rigidez dieléctrica del gas SF6 La capacidad de las unidades principales anulares se reduce significativamente, y los equipos estándar de SF6 diseñados para operar a nivel del mar fallarán prematuramente cuando se instalen a altitudes mineras chilenas sin factores de reducción de capacidad de altitud incorporados en el diseño.

El desierto de Atacama también presenta una singularidad desafío del ciclo térmico Eso no se entiende bien fuera de los círculos de ingeniería eléctrica minera chilena. Las temperaturas diurnas en los sitios mineros en la región de Antofagasta alcanzan regularmente 38-42 grados Celsius, mientras que las temperaturas nocturnas bajan a de -3 a -8 grados Celsius - una oscilación térmica diaria de 45-50 grados que provoca que la presión del gas SF6 fluctúe en más o menos 8% dentro de compartimentos RMU sellados. Los sellos RMU estándar diseñados para climas templados (delta de expansión térmica de 15-20 grados Celsius por día) desarrollan microfisuras cuando se exponen a esta oscilación diaria de 45-50 grados, lo que lleva a tasas de fuga de gas SF6 de 0,5-1,0% por año, que está por encima del umbral de fuga anual del 0,1% especificado en IEC 62271-1 para equipos sellados de SF6.

Nuestro diseño de RMU de Tianan aborda esto a través de un Sistema de doble sellado con un recipiente de contención secundario. alrededor de cada compartimento de gas SF6. El sello primario utiliza juntas tóricas de fluoroelastómero Viton clasificadas para operación continua de -25 °C a 200 °C, y el recipiente de contención secundario proporciona una reserva de contención de gas del 100 % que compensa la fluctuación de presión diaria del 8 % sin tensión en el sello. En pruebas de campo en un sitio minero chileno en Calama (altitud 2250 metros), nuestra RMU mostró una tasa de fuga de gas medida de 0,02% anual Más de 36 meses: 20 veces mejor que los requisitos de la norma IEC 62271-1. Por eso diseñamos nuestras unidades RMU de SF6 específicamente para las condiciones de ciclos térmicos de Atacama, e incluimos el monitoreo de la densidad del gas SF6 en tiempo real como estándar en todas las unidades RMU suministradas a las operaciones mineras chilenas.

Especificaciones técnicas de la unidad de distribución anular de 24 kV para aplicaciones mineras en Chile

Nuestras unidades de anillo principal de 24 kV para aplicaciones mineras chilenas están configuradas para cumplir con los requisitos específicos de la red nacional chilena (reglamento SEC) y los estándares internacionales, incluyendo IEC 62271-1 (especificaciones comunes), IEC 62271-103 (conmutación de equipos) y IEEE C37.20.4 (conjuntos de aparamenta con capacidad nominal de 4,76 kV a 38 kV). La configuración estándar para subestaciones mineras chilenas incluye una unidad principal de anillo de 3 posiciones (conmutación línea-línea-línea) con aislamiento integral de gas SF6, con capacidad nominal de Tensión máxima del sistema: 24 kV, Corriente nominal de 630 A, y Corriente de cortocircuito de 25 kA durante 3 segundos.

La presión del gas SF6 se ajusta a calibre de 0,5 MPa (en relación con la presión atmosférica) a 20 grados Celsius, con un relé de monitoreo de densidad de gas que activa una alarma remota a calibre de 0,42 MPa (que corresponde a la presión mínima de operación a -5 °C para nuestro diseño de ciclo térmico). Debido a que la alarma se activa a 0,42 MPa, muy por encima de la presión mínima de operación segura de 0,35 MPa, los operadores mineros chilenos reciben aproximadamente 72 horas de aviso previo antes de que la presión del gas descienda al nivel mínimo de operación segura. Para una mina donde el ingeniero de servicio de Tianan más cercano se encuentra en Santiago (a 1400 km) o Antofagasta (a 200 km), este plazo de aviso previo de 72 horas permite el reabastecimiento planificado de gas sin movilizar el servicio de emergencia.

El factores de reducción de potencia por altitud La configuración de RMU integrada en nuestra mina chilena se calcula específicamente para la elevación de cada sitio minero. A 3000 metros de altitud, nuestra configuración estándar utiliza un espaciado de contacto reducido (reducido de 150 mm a 125 mm de espaciado fase a fase) que mantiene la fuerza dieléctrica requerida en la atmósfera más delgada. A 4000 metros de altitud, reducimos aún más el espaciado de contacto a 110 mm y aumentar la presión de llenado de SF6 a 0,6 MPa para compensar la densidad del aire del 65% a esa altitud. Esta ingeniería específica para la altitud es la razón por la que nuestros clientes chilenos informan cero incidentes de descarga disruptiva atribuible a fallas dieléctricas relacionadas con la altitud, un problema que afecta al 15-20% de las unidades RMU instaladas en minas chilenas sin diseño de reducción de potencia por altitud.

Sistema de monitorización de la densidad del gas SF6 y de diagnóstico remoto

ElSistema de monitorización de la densidad del gas SF6 en tiempo real En nuestras RMU de Tianan, la característica que más claramente diferencia nuestro equipo de las ofertas estándar de RMU chinas en el mercado chileno. Cada RMU está equipada con un transmisor de densidad de gas (rango de medición: 0,3-0,7 MPa manométricos, precisión: más o menos 1,5% de la escala completa) que emite un Señal de 4-20 mA a la unidad de control integrada de la RMU. La unidad de control integra esta señal con los datos de temperatura ambiente (de un sensor de temperatura PT100 integrado) para calcular la densidad real del gas en condiciones estándar (20 grados Celsius, 101,3 kPa), que es la métrica correcta para evaluar los niveles de llenado de gas independientemente de la temperatura actual.

Cuando la densidad del gas cae por debajo del punto de ajuste de alarma (0,42 MPa manométrico a 20 grados Celsius), la unidad de control activa una alarma local (LED rojo en el panel de control RMU) y simultáneamente envía una Señal de alarma remota a través del puerto de comunicación IEC 61850 de la RMU.Esta alarma remota normalmente se conecta al sistema SCADA de la mina chilena a través de un convertidor de protocolo (salida Modbus TCP o DNP3 disponible), lo que significa que el centro de operaciones eléctricas de la mina recibe la alarma en tiempo real sin necesidad de una inspección física del sitio. En la práctica, esta capacidad de monitoreo remoto ha permitido a nuestros clientes chilenos abordar condiciones de fugas de gas dentro Activación de la alarma con 24-48 horas de antelación - en comparación con el tiempo promedio de detección de 2 a 4 semanas para las minas que utilizan la verificación manual de la presión del gas.

El beneficio económico del monitoreo remoto de SF6 es sustancial para las operaciones mineras chilenas. Cada verificación manual de la presión del gas por un electricista calificado cuesta aproximadamente 150-200 EUR (incluido el tiempo de viaje a las ubicaciones remotas de las subestaciones). Para una mina con 15 unidades de red principal anular, la verificación manual mensual cuesta entre 2700 y 3600 euros al mes, o entre 32 400 y 43 200 euros al año. Nuestro sistema de monitoreo de densidad de gas elimina este requisito de verificación manual para fines de monitoreo. Durante un Vida útil de la RMU de 10 añosEl costo del sistema de monitoreo se recupera dentro de 18-24 meses mediante la eliminación del trabajo de verificación manual únicamente.

Requisitos de cumplimiento de la SEC y de conexión a la red eléctrica chilena

Todas las RMU de 24 kV de Tianan suministradas a las operaciones mineras chilenas son pre-certified for SEC (Superintendencia de Electricidad y Combustibles) Conexión a la red. El proceso de certificación SEC para equipos eléctricos en Chile requiere la presentación de documentación técnica en español que incluye: especificaciones de diseño, informes de pruebas de tipo (de laboratorios de pruebas acreditados por la IEC), certificados de materiales para todos los componentes que contienen presión y certificación del sistema de gestión de calidad. Nuestro paquete de documentación para solicitudes SEC chilenas se mantiene en español y está disponible dentro de 5 días laborables de solicitud, lo que elimina el retraso de 4 a 8 semanas en la preparación de la documentación que los proveedores chinos sin capacidad para documentar en español suelen imponer a los compradores chilenos.

El SERNACEM (Servicio Nacional de Certificacion Ambiental) La certificación también está incluida en nuestro paquete de documentación estándar chileno, que abarca los aspectos ambientales de nuestro proceso de fabricación de RMU y los requisitos de recuperación de gas SF6 al final de su vida útil. Si bien la certificación SERNACEM no es un requisito legal para importar equipos eléctricos a Chile (a diferencia de la certificación SEC), contar con esta documentación simplifica el proceso de permisos ambientales para los operadores mineros chilenos que necesitan incluir datos ambientales de la cadena de suministro en sus evaluaciones de impacto ambiental (EIA) conforme a la normativa del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA) de Chile de 2014.

Subestaciones móviles para la cobertura temporal de energía y mantenimiento en minas chilenas.

Para las operaciones mineras chilenas que requieren energía temporal durante el mantenimiento planificado de la subestación o el respaldo de emergencia, nuestra productos de subestaciones móviles (https://tiananoverseas.com/mobile-substation/) proporcionan una solución completa. Las subestaciones móviles son subestaciones transformadoras montadas sobre patines o remolques que pueden ser reubicadas por camión dentro del sitio de la mina, proporcionando Capacidad de 5 MVA a 20 MVA con voltajes desde 24 kV primarios hasta 400 V secundarios. Para las minas chilenas donde el mantenimiento de la subestación requiere de 5 a 7 días de interrupción del suministro, el costo de alquiler de una subestación móvil de 800 a 1200 euros por día es significativamente más económico que las pérdidas de producción derivadas de un apagón a escala minera.

Nuestras subestaciones móviles para aplicaciones mineras chilenas están configuradas con los mismos factores de reducción de potencia por altitud que nuestras RMU fijas, con un voltaje primario que coincide con la red minera chilena (típicamente 23 kV o 24 kV) y un voltaje secundario disponible en configuraciones estándar (400 V, 480 V o 690 V). El montaje sobre patín utiliza perfiles de acero de alta resistencia con provisiones para pernos de anclaje, y la carcasa está clasificadaClasificación IP54 para uso en exteriores. en la atmósfera cargada de polvo del Atacama. Hemos suministrado subestaciones móviles a Codelco, BHP Spence y Antofagasta Minerals para aplicaciones de energía temporal, siendo el despliegue individual más grande el que proporciona Energía de respaldo de 15 MVA durante una subestación planificada de 10 días Reemplazo del transformador en una mina de cobre de la región de Antofagasta.

Preguntas frecuentes sobre la unidad principal del anillo de la mina chilena