Impropio obsolete Motor Control Center with the implementation of Electronic Multifuntional miniature Relay

1. J-30519185-9
“ RUMBO A LA INTEGRACIÓN TECNOLÓGICA ”
Automatización de Centros de control de Motores
Gerencia de Mantenimiento
Gustavo Díaz / Urquidis Jiménez
0281-270.33.13 / 270.34.27
diazg@fertinitro.com / jimenezu@fertinitro.com
Agosto 2007

2. J-30519185-9
CONTENIDO
1. RESUMEN
2. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ACTUAL
3. EVALUACIÓN DE MEJORAS
4. FASE DE INSTALACIÓN
5. BUS DE COMUNICACIÓN
6. SISTEMA DE MONITOREO
7. NIVELES DE INTEGRACIÓN
8. BONDADES DEL NUEVO SISTEMA

3. J-30519185-9
RESUMEN
FertiNitro tiene instalado mas de 360
motores de baja tensión, alimentados
en 480VAC desde 20 Centros de
Control de Motores (MCC) y 12 Power
Center (PC); la concepción original de
estos alimentadores de motores no
preveían el monitoreo en tiempo real y
el control remoto de los arrancadores
originando tiempos de retardo y
perdida de información vital para el
análisis post falla; con el objetivo de
minimizar los tiempos de respuesta
ante eventualidades y adicionar
inteligencia a los MCC y PC, se realizo
un estudio de las diferentes
alternativas tecnológicas y se
selecciono un rele electrónico de
sobrecarga que permitirá entre otras
cosas conocer el estatus de los
motores, en tiempo real y a distancia.

4. J-30519185-9
DISTRIBUCIÓN DE MOTORES
CENTROS DE CONTROL DE MOTORES HASTA 75kW
Desde 20 Centros de Control de Motores se alimentan 292 Motores
• 211 Motores menores a 30kW
• 70 Motores mayores o iguales a 30kW
• 11 Motores iguales a 75kW
CENTROS DE CONTROL DE MOTORES MAYORES A 75kW
Desde 12 Power Center se alimentan 32 Motores
• 32 Motores <75kW

5. J-30519185-9
CENTROS DE CONTROL DE MOTORES HASTA 75kW
Marca: Magrini Galileo
Modelo: MASTERBLOC MBI 401
Norma de Referencia: IEC 439.1 / CEI EN 60439.1
Tensión de Aislamiento: 690 V
Tensión de Operación: 480V
Frecuencia de Operación: 60 Hz
Corriente Nominal: 1200 A
Corriente de Cortocircuito r.m.s : 50 KA x 1 sec
Material de Construcción de Barras: Cobre
Entrada / Salida de Cables: Inferior

6. J-30519185-9
CENTROS DE CONTROL DE MOTORES MAYORES A 75kW
Marca: Magrini Galileo
Modelo: Masterbloc MBI 2001
Norma de Referencia: IEC 439.1 / CEI EN 60439.1
Tensión de Aislamiento: 690 V
Tensión de Operación: 480V
Frecuencia de Operación: 60 Hz
Corriente Nominal: 2500 A
Corriente de Cortocircuito r.m.s : 50 KA x 1 sec
Material de Construcción de Barras: Cobre
Entrada / Salida de Cables: Inferior

7. J-30519185-9
DESVENTAJAS DEL SISTEMA ACTUAL
• Grandes TIEMPOS de respuesta ante eventualidades
• Imposibilidad para conocer el ESTATUS de los alimentadores a distancia
• Inexistencia de REGISTRO de operaciones en los alimentadores
• Falta de información para el ANALISIS post-falla
• Imposibilidad para implementar lógicas de CONTROL individuales por
alimentador

8. J-30519185-9
REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA A INSTALAR
Fácil Instalación
Capacidad de
Capacidad de Integración
Registro de
al Sistema Actual
Variables A / D
Capacidad de
Autodiagnóstico
Comunicación
Escalabilidad Ultima Generación

9. J-30519185-9
ALTERNATIVAS PARA LA AUTOMATIZACIÓN
Controlador Lógico Programable o Rele Electrónico Multifuncional
PLC RELE
• Aumenta Significativamente el cableado, • Permite instalar un bus de comunicación
cada variable debe ser cableada desde hasta la gaveta, disminuyendo
el interior de la gaveta hasta el PLC sensiblemente el cableado
• Maneja gran numero de variables • Limitado manejo de variables Analógicas y
Analógicas y Digitales (Se puede Digitales
incrementar adicionando tarjetas)
• Típicamente se requiere un especialista • Típicamente las rutinas de control están
para programar las rutinas de control, los personalizadas y desarrolladas para las
cambios requieren un gran numero de aplicaciones (Sobrecarga, Arrancador, etc)
horas.
• Típicamente puede manejar varios • Maneja reducidos protocolos de
protocolos de comunicación comunicación
• Aumenta la dependencia en un solo • Disminuye la dependencia, cada dispositivo
dispositivo (Falla el PLC fallan todos los esta asociado a cada alimentador (Falla del
alimentadores) Rele no origina la falla de los otros
alimentadores)

10. J-30519185-9
EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS
1. Empresa con trayectoria en la fabricación de protecciones eléctricas en baja tensión
Matriz de Evaluación
2. Empresa posee representación en el país
Técnico - Económica
3. La empresa posee representación en el área geográfica
4. Atención post venta en productos adquiridos anteriormente por FertiNitro
5. Evaluación técnica de la demostración del dispositivo
6. La entrega de la muestra fue de acuerdo al plazo
7. Tiempo del modelo del dispositivo en el mercado
8. Las características físicas del dispositivo permiten la instalación dentro de las gavetas <30kW
9. Impacto del cambio generado por la instalación del dispositivo en los MCC
6 Meses
10. Velocidad obtenida en el Bus de Comunicación
11. Capacidad de Almacenamiento de históricos
12. Rutina de Autodiagnóstico
13. Capacidad de integración con PLC Modicon (Quantum o Momentum)
14. Capacidad de Modificar modificaciones en los parámetros sin originar la parada del equipo
5 Dispositivos 15. Cantidad de dispositivos que pueden ser conectados al bus de comunicación
Y 16. Capacidad de almacenamiento de parámetros en dispositivo portátil
4 Marcas 17. Evaluación de Accesorios
18. Percepción General de la Oferta técnica

11. J-30519185-9
RELE TÉRMICO ELECTRÓNICO SELECCIONADO
El rele térmico electrónico seleccionado fue el Siemens Simocode Pro V
4 Salidas Digitales (Posibilidad de Adicionar Módulos de DO y AO)
4 Entradas Digitales (Posibilidad de Adicionar Módulos de DI y AI)
1 Entrada para termistor
Protocolo de comunicación nativo Profibus DP (Puerto Frontal DB9 y Conexión en Bornera)
Dimensiones CT
Dimensiones BU 2,4 – 20A

12. J-30519185-9
GAVETA PARA MOTORES <30kW
Interruptor
Contactor
Rele Auxiliares
Rele térmico
Transformador de Control

13. J-30519185-9
FASE DE INSTALACIÓN
• Preparación de Gaveta Spare Típica
• Preparación de Maleta de Prueba (Prueba de Lazo de Comunicación y
Funcionales)
• Desinstalación de rele térmico
• Re-cableado de la gaveta
• Identificación de cables y componentes
• Aplicación de Pruebas (Mantenimiento Preventivo):
Prueba de Protecciones
Reajuste de conexiones
Pruebas Funcionales
• Certificación y Registro de Cambios

14. J-30519185-9
DISPOSICIÓN DE COMPONENTES PRINCIPALES
Conexión Posterior con la Barras de Potencia
L1 L2 L3
Bornera de Conexión X2
Interruptor QF
Contactor KM
Rele Térmico Electrónico
Simocode Pro V (FR)
Cable de Comunicación DP Transformador de Corriente CT1

15. J-30519185-9
DISPOSICIÓN DE COMPONENTES PRINCIPALES
La instalación del nuevo componente no modifico la
distribución original del los componentes principales
de la gaveta.
Transformador de Corriente CT
Cinta de Comunicación
BU – Adaptador de Puerta
Bus de Comunicación

16. J-30519185-9
INSTALACIÓN DEL RELE EN LOS MODELOS TÍPICOS
Motores =75kW Motores <75kW
• Se evaluaron los distintos tipos de alimentadores
y las diferentes configuraciones, a cada
configuración se le instalo el nuevo rele simocode,
optimizando el espacio y respetando la distancia
entre componentes.

17. J-30519185-9
ACCESORIOS
• Se instalo un punto de conexión en el panel frontal de la gaveta que permite
establecer una conexión stand alone desde un laptop o desde una consola
de visualización; también permite cargar y descargar la programación del
rele a una memoria.
Adaptador en panel frontal
Consola de Visualización

18. J-30519185-9
PROTECCIÓN – CONTROL - AUTOMATIZACIÓN

19. J-30519185-9
BUS DE COMUNICACIÓN
Se instalo un segmento de red
principal y se derivo a cada
esclavo DP dentro del MCC,
cada MCC es un segmento de
la red profibus DP que
comienza y termina con un
Diagnostic Repeaters.

20. J-30519185-9
SISTEMA DE MONITOREO

21. J-30519185-9
BENEFICIOS DEL NUEVO SISTEMA
1. Detectar fallas antes de que ocurran (Monitoreo y registro constante
de las corrientes)
2. Minimizar los tiempos de respuestas (La secuencia de eventos
permite establecer orden de ocurrencia de fallas)
3. Aumentar la confiabilidad (El nuevo rele permite establecer ajustes
precisos y adicionar nuevas funciones de protección a cada
alimentador)
4. Suministrar información en tiempo real a Sala de Control
5. Aumentar la selectividad y la precisión de las protección de 480VAC
6. Aumentar el espectro de monitoreo y control del sistema actual
7. Generar registro de fallas
8. Minimizar los tiempos de toma de datos en el mantenimiento predictivo
(No se requiere hacer mediciones de corriente con pinzas)
9. Aumentar la seguridad del sistema
10. Actualizar los elementos internos de los alimentadores

22. J-30519185-9
“ RUMBO A LA INTEGRACIÓN TECNOLÓGICA ”
Automatización de Centros de control de
Motores
Gerencia de Mantenimiento
Gustavo Díaz / Urquidis Jiménez
0281-270.33.13 / 270.34.27
Agosto 2007