PEMEX EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN. DIRECCIÓN
GENERAL.
SUBDIRECCIÓN DE PROYECTOS DE EXPLOTACIÓN
ESTRATÉGICOS.
GERENCIA DE INGENIERÍA DE PROYECTOS DE
INFRAESTRUCTURA ESTRATÉGICA.
AGUAS SOMERAS
ETP-224
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA PARTICULAR PARA
SISTEMAS AUTÓNOMOS DE GENERACIÓN ELÉCTRICA
PARA PLATAFORMAS MARINAS DESHABITADAS
INICIATIVA RELACIONADA CON LOS PROYECTOS DE PLATAFORMA
MARINA.
ETP-224
Revisión A, julio de 2021
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PLATAFORMA MARINAS DESHABITADAS
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Hoja 2 de 47
A
Contenido
1.
Introducción ............................................................................................................................................ 4
2.
Objetivo .................................................................................................................................................... 4
3.
Plazo de Ejecución. ................................................................................................................................. 4
4.
Lugar de Entrega o Ejecución................................................................................................................ 4
5.
Alcance y campo de aplicación ............................................................................................................. 4
6.
Definiciones ............................................................................................................................................. 5
7.
Símbolos y abreviaturas ......................................................................................................................... 8
8.
Desarrollo (Requerimientos técnicos y/o disposiciones específicas). .............................................. 9
8.1 Designación y clasificación .................................................................................................................. 9
8.2 Requisitos generales ........................................................................................................................... 9
8.3 Requisitos de diseño ......................................................................................................................... 10
8.4 Sistemas de generación eléctrica de hasta 5 kW .............................................................................. 13
8.5 Sistemas de generación eléctrica de hasta 100 Kw .......................................................................... 13
8.6 Especificaciones generales ............................................................................................................... 16
8.7 Instalaciones eléctricas ...................................................................................................................... 17
8.8 Celdas fotovoltaicas........................................................................................................................... 19
8.9 Microturbinas ..................................................................................................................................... 26
8.10 Inspección, pruebas y preparación para embarque ........................................................................... 33
8.11 Documentación .................................................................................................................................. 35
8.12 Servicio de postventa ........................................................................................................................ 37
8.13 Garantía............................................................................................................................................. 37
8.14 Servicios ............................................................................................................................................ 38
8.15 Documentos del proveedor ................................................................................................................ 38
8.16 Capacitación ...................................................................................................................................... 39
9.
Responsabilidades................................................................................................................................ 39
9.1 Del proveedor .................................................................................................................................... 39
9.2 Pemex Exploración y Producción ...................................................................................................... 39
9.3 Área usuaria de Pemex Exploración y Producción ............................................................................ 39
9.4 Firmas de ingeniería, proveedores y/o contratistas ........................................................................... 39
10.
CONCORDANCIA CON NORMAS MEXICANAS O INTERNACIONALES ........................................... 40
11.
BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................................... 40
12.
ANEXOS ................................................................................................................................................. 41
12.1 Clasificación de plataformas marinas deshabitadas conforme a la demanda de energía eléctrica ... 41
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12.2 Alternativas tecnológicas para la fuente primaria de generación ....................................................... 41
12.3 Hojas de datos de rendimiento y especificaciones técnicas .............................................................. 42
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PLATAFORMA MARINAS DESHABITADAS
1.
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Hoja 4 de 47
A
Introducción
Dentro de las principales actividades que se llevan a cabo en Pemex, se encuentra la extracción, recolección,
procesamiento primario, almacenamiento, medición y transporte de hidrocarburos, actividades que requieren
del diseño, construcción, operación y mantenimiento de las instalaciones, así como de la adquisición de
equipos y materiales para cumplir con eficacia y eficiencia los objetivos de la empresa. En vista de esto, es
necesaria la participación de las diversas disciplinas de la ingeniería, lo que involucra diferencia de criterios.
Los sistemas autónomos de generación de energía eléctrica para plataformas marinas deshabitadas
(periféricas o satélites), a base de celdas fotovoltaicas, microturbinas, moto-generadores y sistemas híbridos,
son elementos importantes en el proceso de producción de hidrocarburos; por lo que deben cumplir con los
estándares de confiabilidad y disponibilidad en el suministro de energía, así como con los requisitos
específicos de seguridad y protección ambiental para garantizar el abastecimiento de energía eléctrica con la
capacidad, potencia y la calidad demandada por las cargas eléctricas de las plataformas marinas deshabitadas
costa afuera de Pemex.
Las celdas fotovoltaicas tienen la ventaja de no tener partes móviles, ni proceso de desgaste,
dimensionamiento y diseño de acuerdo con las necesidades y requerimientos del usuario, son de tipo modular,
adaptables a cualquier situación geográfica, fácil manejo, instalación y transportación, diseño con tiempo de
autonomía en caso de nublados parciales o totales, alta confiabilidad y bajo mantenimiento. Las microturbinas
tienen un diseño sencillo, operan a bajas presiones y alta velocidad, si se cuenta con una fuente de suministro
de combustible es un apoyo sustancial para la generación de energía eléctrica.
2.
Objetivo
Establecer los requerimientos técnicos y documentales para la adquisición e instalación de sistemas
autónomos de generación de energía eléctrica para instalaciones marinas deshabitadas costa afuera de
Pemex que debe cumplir el proveedor, contratista o licitante.
3.
Plazo de Ejecución.
La presente especificación técnica particular tendrá el mismo Plazo de Ejecución del proyecto de la plataforma
marina que corresponda.
4.
Lugar de Entrega o Ejecución.
Las actividades indicadas en esta Especificación Técnica Particular deben ser desarrolladas por el personal del
contratista en el lugar que se desarrolle el proyecto de la plataforma marina.
5.
Alcance y campo de aplicación
Alcance:
Esta Especificación Técnica cubre los requerimientos técnicos mínimos, que se deben cumplir en la
adquisición, elaboración de la ingeniería de proyecto (diseño), especificación, instalación, inspección, pruebas
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PLATAFORMA MARINAS DESHABITADAS
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Hoja 5 de 47
A
y mantenimiento de los sistemas autónomos de generación de energía eléctrica para plataformas marinas
deshabitadas costa afuera de Pemex.
Esta Especificación Técnica aplica únicamente para los siguientes sistemas de generación de energía
eléctrica:
a)
Celdas fotovoltaicas
b)
Microturbinas
c)
Moto-generadores
d)
Sistemas híbridos (fotovoltaico con Moto-generador)
Esta Especificación Técnica Particular no aplica a los sistemas de generación de energía eléctrica por
Turbogeneradores a vapor de ciclo cerrado.
Campo de aplicación
Esta Especificación Técnica es de aplicación general y observancia obligatoria en la adquisición y/o
contratación de los bienes y servicios o trabajos por administración directa, objeto de esta, que se lleven a
cabo en los centros de trabajo de Pemex Exploración y Producción. Por lo que debe ser incluida en los
procedimientos de contratación: licitación pública, invitación a por lo menos tres personas o adjudicación
directa, como parte de los requisitos que debe cumplir el proveedor, contratista o licitante.
6.
Definiciones
Para esta Especificación Técnica Particular es aplicable el vocabulario de la ISO-9488-1999
Arreglo fotovoltaico. Circuito conformado por varias ramas o series de módulos fotovoltaicos conectadas en
paralelo o en serie paralelo.
Batería. Dispositivo constituido por celdas electroquímicas que almacena y proporciona energía eléctrica de
corriente continua.
Capacidad de conducción de corriente. Corriente eléctrica expresada en amperes (A), que un conductor
eléctrico puede conducir continuamente, bajo condiciones de uso, sin exceder su temperatura nominal.
Capacidad de potencia máxima. La capacidad de potencia esperada y garantizada cuando la microturbina de
gas es operada a la máxima temperatura de flama permisible, velocidad nominal o bajo otras condiciones
limitativas definidas por el fabricante y entre el rango de valores del sitio especificados con el empleo del
combustible definido en las hojas de datos.
Carga de flotación. Es la carga permanente a baja corriente, aproximadamente igual a las pérdidas internas,
suficiente para mantener la batería en condiciones de carga completa.
Carga de igualación (carga rápida para baterías selladas). Es la carga prolongada hasta un punto tal que se
asegure la completa recuperación de la capacidad de la batería.
Cargador de baterías. Equipo electrónico con alimentación de corriente alterna, que entrega corriente directa a
una demanda continua o intermitente y además suministra corriente para cargar las baterías.
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Hoja 6 de 47
A
Cargas críticas. Equipo o dispositivos eléctricos de una instalación cuya operación es fundamental para proveer
las condiciones de seguridad demandadas por el proceso de producción de hidrocarburos, o para el
funcionamiento del SAGEE.
Cargas no críticas. Equipo o dispositivos eléctricos de una instalación cuya operación es secundaria y no incide
de manera directa en las condiciones de operación y seguridad demandadas por el proceso de producción de
hidrocarburos en la plataforma, o para el funcionamiento del SAGEE.
Centro de proceso costa afuera. Es un conjunto de plataformas marinas fijas interconectadas por puentes, en
las cuales se desarrollan actividades de separación, bombeo y compresión de hidrocarburos, siendo el punto de
partida para el transporte de crudo y gas hacia las terminales de exportación y/o recompresión.
Condiciones de operación en sitio. Los valores especificados en este documento o en las hojas de datos, de
las condiciones ambientales para el diseño y el comportamiento termodinámico y mecánico de la microturbina de
gas. Incluye también la clasificación del área eléctrica del sitio.
Conductor de puesta a tierra de los equipos. Conductor utilizado para conectar las partes metálicas no
conductoras de corriente eléctrica de los equipos, canalizaciones y otras envolventes al conductor del sistema
puesto a tierra, al conductor del electrodo de puesta a tierra o ambos, en los equipos de acometida o en el punto
de origen de un sistema derivado separado.
Controlador. Dispositivo o grupo de dispositivos para gobernar de un modo predeterminado, la energía eléctrica
y mecánica suministrada por el grupo generador al cual está conectado.
Dispositivo. Unidad en un sistema eléctrico diseñada para conducir, pero no para consumir energía eléctrica.
Distorsión armónica. Es el grado de deformación de una onda sinusoidal, causada por frecuencias armónicas.
Generalmente se expresan en tanto por ciento.
Gabinete de control. Gabinete donde está montado el sistema de control de la microturbina de gas y del equipo
accionado. Su construcción debe ser de acuerdo con la clasificación eléctrica de áreas peligrosas de instalación
y para resistir el ambiente marino.
Generación primaria. Potencia eléctrica que aporta la unidad de generación principal en el SAGEE.
Generación secundaria. Potencia eléctrica que aporta la unidad de generación de respaldo en el SAGEE.
Generador eléctrico. Máquina que transforma energía mecánica en energía eléctrica.
Grupo generador (motogenerador). Conjunto constituido por un motor de combustión interna que acciona un
generador de energía eléctrica, para proporcionar, la tensión (Volts), frecuencia (Hertz) y potencia (kilowatts)
requeridas.
Hojas de datos de rendimiento y especificaciones técnicas. Documento que forma parte de esta
Especificación Técnica, en donde se deben especificar en forma detallada: las características y condiciones de
operación, termodinámicas, y mecánicas ambientales, peso y dimensiones de los equipos y sistemas auxiliares
de la microturbina de gas para un proyecto.
Interruptor de transferencia. Equipo o dispositivo para conmutar entre dos fuentes de energía eléctrica.
Interruptor. Dispositivo diseñado para abrir y/o cerrar un circuito eléctrico por medios no automáticos y para abrir
el circuito automáticamente a una sobre corriente en condiciones predeterminadas, sin dañarse a sí mismo,
cuando se aplica apropiadamente dentro de su valor nominal.
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Hoja 7 de 47
A
Inversor. Aparato destinado a cambiar instantáneamente corriente continua en corriente alterna, que cumpla con
los valores especificados de tensión y frecuencia.
Límite de corriente. Es el valor especificado de corriente de salida de la fuente de alimentación, que no es
sobrepasado gracias al empleo de un limitador de corriente fijo o ajustable.
Motor de combustión interna. Máquina en la cual la energía suministrada por un material combustible se
transforma directamente en energía mecánica.
Paro normal. Paro automático o remoto activado por el operador.
Paro por emergencia. Paro seguro e inmediato activado de forma automática o manual, para proteger la
microturbina debido a una situación de riesgo detectada por la señal de un instrumento o por el operador, con la
finalidad de proteger al personal, equipo e instalación.
Potencia neta. Potencia eléctrica requerida en las terminales de salida del sistema autónomo de generación de
energía eléctrica.
Potencia nominal. La potencia eléctrica neta más la requerida por el sistema para su operación y eficiencia de
la misma.
Pruebas de fábrica “FAT”. Son las pruebas de funcionamiento del equipo que se realizan en fábrica.
Pruebas en sitio “OSAT”. Son las pruebas de operación cuando el equipo está instalado interconectado y que
se realizan en el sitio donde se debe localizar definitivamente dicho equipo.
Puesto a tierra. Conectado al terreno natural o a algún conductor que pueda actuar como tal.
Rectificador. Dispositivo destinado a cambiar instantáneamente corriente alterna en continua.
Servicio continuo. Funcionamiento con una carga prácticamente constante durante un periodo largo indefinido.
Servicio de relevo. Se refiere al estado de una microturbina o una parte de ella que normalmente esta inactiva
y que es capaz de arrancar inmediatamente en forma manual o automática para reemplazar a otra y operar
continuamente.
Sistema eléctrico de emergencia. Es una fuente independiente de respaldo de energía eléctrica, que actúa
cuando hay una falla en la alimentación normal, proporcionando automáticamente energía eléctrica confiable,
durante un tiempo especificado a equipos y aparatos críticos.
Sobre corriente. Cualquier corriente eléctrica en exceso del valor nominal de los equipos o de la capacidad de
conducción de corriente de un conductor.
Sobrecarga. Funcionamiento de un equipo excediendo su capacidad nominal, de plena carga o de un conductor
que excede su capacidad de conducción de corriente nominal.
Tensión eléctrica (de un circuito). Es una diferencia de potencial entre dos puntos cualesquiera de un circuito
eléctrico.
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PLATAFORMA MARINAS DESHABITADAS
7.
ETP-224
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Hoja 8 de 47
A
Símbolos y abreviaturas
ANCE
Asociación de Normalización y Certificación A.C.
API
American Petroleum Institute (Instituto Americano del Petróleo)
ASTM
American Society for Testing and Materials (Asociación Americana para Pruebas y Materiales)
AWG
American Wire Gauge (Calibre de cable americano)
c. a.
corriente alterna
c. c.
corriente continua
CSA
Canadian Standard Association (Asociación de Estándares Canadiense)
ETP
Especificación Técnica Paticular
IEC
International Electrotechnics Code (Código Internacional de Electrotecnia)
IEEE
ISO
NACE
NEMA
Institute of Electrical and Electronics Engineers (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos)
International Organization for Standardization (Organización Internacional para Normalización)
National Association of Corrosion Engineers (Asociación Nacional de Ingenieros en Corrosión)
National Electrical Manufacturers Association (Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos) mA
miliAmpere
Pemex
Petróleos Mexicanos, Empresas Productivas Subsidiarias y Empresas Filiales
PLC
Programmable Logic Controller (Control Lógico Programable)
r/min
revoluciones por minuto
s
segundo
SAGEE Sistema Autónomo de Generación de Energía Eléctrica
SFV
Sistema Fotovoltaico
SFI
Sistema de Energía Ininterrumpible
UL
Underwriters Laboratories (Laboratorios para empresas aseguradoras)
V
Voltios
W
Unidad de potencia activa en Watts
Wp
Unidad de potencia Watt utilizada en el área fotovoltaica, significa potencia pico
estándar de medida (STC) múltiplos utilizados: kWp y MWp
,
bajo condiciones
Símbolo utilizado en lugar del punto decimal, de acuerdo con la NOM-008-SCFI-2002
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PLATAFORMA MARINAS DESHABITADAS
8.
ETP-224
Revisión
Hoja 9 de 47
A
Desarrollo (Requerimientos técnicos y/o disposiciones específicas).
8.1 Designación y clasificación
8.1.1
Designación del producto
Un Sistema Autónomo de Generación de Energía Eléctrica (SAGEE) para plataformas deshabitadas deben
estar constituidos por elementos mecánicos y componentes eléctricos, configurados habilitados de manera
tal, que garanticen en la plataforma marina deshabitada costa afuera de Pemex un suministro ininterrumpible
de energía eléctrica de acuerdo con 8.4.1 de la ETP-181 para corriente alterna en baja tensión y con la Tabla
1 de la presente Especificación Técnica Particular, y debe cumplir con una operación
autónoma desatendida de al menos 2 400 horas antes del mantenimiento preventivo y con 30 000 horas antes
del mantenimiento mayor e integral.
8.1.1.1 Localización. El equipo utilizado para conformar las fuentes de generación de energía eléctrica
(primaria y secundaria) en el SAGEE debe ser para aplicaciones “costa afuera” y para operar en áreas
peligrosas clasificadas como Clase 1 División 2 con base en el estándar técnico (EST) PEMEX-EST-TP-0362018.
8.1.1.2 Restricción tecnológica. No se deben utilizar prototipos para integrar las fuentes de generación de
energía eléctrica (primaria y secundaria) en el SAGEE.
8.1.1.3 Restricción de seguridad. No se permite el uso de sistemas autónomos de generación de energía
eléctrica que en su operación involucren el uso de dispositivos con flama expuesta.
8.1.1.4 Restricción comercial. El proveedor o fabricante del equipo de generación de energía eléctrica
debe garantizar el correcto funcionamiento de sus unidades y demostrar que operan bajo las condiciones
citadas en 8.1.1 de esta ETP y a las demandas que se requieren en la plataforma marina deshabitada.
No se aceptan modelos obsoletos, ni prototipos que estén en etapa de desarrollo o prueba, ni de más de una
generación de atraso con respecto a la última generación del modelo del fabricante que se encuentre en
servicio en campo.
8.1.2
Clasificación de plataformas marinas deshabitadas conforme a la demanda de energía
eléctrica
Las plataformas deshabitadas se clasifican en función de la demanda eléctrica de la carga instalada y los
parámetros eléctricos requeridos en el suministro de electricidad de acuerdo con la Tabla 3 de esta ETP.
8.2 Requisitos generales
8.2.1
Área de operación
El diseño y configuración de los SAGEE para plataformas marinas deshabitadas deben ser tipo compacto y
deben operar en una aplicación desatendida “costa afuera” y cumplir con lo establecido en 8.1.1 de la presente
Especificación Técnica Particular.
El SAGEE debe cumplir con 8.1, inciso 3), sub inciso d), de la ETP-181, referente a temperatura, emisión de
ruido y emisiones contaminantes al medio ambiente.
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PLATAFORMA MARINAS DESHABITADAS
8.2.2
ETP-224
Revisión
Hoja 10 de 47
A
Combustible
Las características del combustible de trabajo para la operación de las unidades de generación de energía
eléctrica deben ser proporcionadas por el área usuaria de Pemex.
8.2.3
Aprobaciones
Los sistemas de generación cubiertos por esta Especificación Técnica Particular deben estar aprobados por
UL, CSA, ANCE, DNV, entre otros.
8.3 Requisitos de diseño
Para plataformas marinas deshabitadas, donde se requiere una operación continua, todos los elementos que
conforman el SAGEE se deben configurar para minimizar las posibilidades de falla.
Con base en lo anterior, la configuración básica de los SAGEE en las plataformas deshabitadas,
independientemente de la tecnología empleada para la fuente primaria de generación de energía eléctrica, se
debe diseñar de acuerdo con la Figura 1 de esta Especificación Técnica Particular y cumplir con lo establecido
en 8.3.2 de la ETP-181
La Figura 1 de esta ETP muestra la configuración básica para una fuente c. a. y de c. c. de generación primaria
Fuente c.a. de generación principal
Fuente c.c. de generación principal
Figura 1. Configuración típica básica (c.a o c.c.)
La configuración básica de la energía en c. a. ó c.c., debe ser de acuerdo con las necesidades del usuario y
en base a las características técnicas y operativas de la instalación que se trate, y debe incluir la infraestructura
requerida para la supervisión local o remota.
Debe tener la facilidad de ser monitoreado y controlado de manera remota, a través de un programa de cómputo
y/o de manera local a través de un teclado de control.
Pemex Exploración y Producción.
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PLATAFORMA MARINAS DESHABITADAS
8.3.1
A
Cargas críticas, deben ser las siguientes:
a)
Sistema Digital de Monitoreo y Control (SDMC)
b)
Sistema de Detección y Supresión de Gas y Fuego (SGF)
c)
Sistema de Paro por Emergencia (SPE)
8.3.2
ETP-224
Revisión
Hoja 11 de 47
Cargas no críticas, deben ser las siguientes:
a)
Alumbrado exterior
b)
Otras cargas eléctricas no asociadas a la operación
c)
Servicios propios de la plataforma (alumbrado general, telecomunicaciones, aire acondicionado y
motores, entre otros)
8.3.3
Filosofía de operación
La redundancia en las unidades de generación de energía eléctrica y la incorporación de un sistema de
respaldo de energía a base de cargador rectificador en el SAGEE, otorgan a éste un nivel máximo de confianza
y disponibilidad de suministro eléctrico para las cargas críticas a bordo de las plataformas marinas
deshabitadas, se debe cumplir con lo estipulado en la ETP-196
El SAGEE debe estar integrado por dos unidades de generación de energía eléctrica que cumplan con lo
establecido en 8.1.1 de la presente Especificación Técnica Particular, del mismo modelo y potencia nominal;
las cuales constituyen las fuentes primaria y secundaria de generación de energía eléctrica en el sistema.
Cualquiera de las dos fuentes de generación de energía eléctrica debe tener la capacidad suficiente para
manejar el total de la potencia eléctrica demandada por las cargas.
a)
En caso de falla de un equipo que esté operando, debe entrar de manera automática el equipo de relevo
b)
Se debe programar el equipo, para que cada determinado tiempo entre y quede operando con la carga y
la otra máquina salga de operación a menos de que los equipos se encuentren operando en paralelo en
servicio N+1
La Figura 2 de esta ET, muestra de manera esquemática de filosofía de operación del SAGEE: para equipos
y procesos de medición del sistema, se debe cumplir con la ETP-111
Las unidades de generación de energía eléctrica pueden operar en cualquiera de los dos escenarios
siguientes:
1.
Una de las unidades (fuente primaria) se mantiene siempre en operación y maneja el total de la demanda
eléctrica en las plataformas marinas deshabitadas, mientras la segunda unidad de generación (fuente
secundaria) se mantiene como reserva. A través de un interruptor de transferencia manual- automático
(IT-1 en la figura 2) sólo se permite la conexión eléctrica de una de ellas a la vez en el sistema. En un
escenario de fallo o mantenimiento de la unidad de generación en operación, o para alternar el tiempo de
operación de las dos unidades de generación de energía eléctrica en el sistema, la segunda unidad de
generación de energía eléctrica sustituye la primera y suministra el total de la energía demandada.
2.
Las dos unidades de generación de energía eléctrica operan en paralelo (todo el tiempo) en condiciones
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PLATAFORMA MARINAS DESHABITADAS
ETP-224
Revisión
Hoja 12 de 47
A
normales de operación del SAGEE; cada una de ellas maneja la mitad de la potencia eléctrica demandada
por las cargas en las plataformas periféricas o satélites (deshabitadas). En un escenario de fallo o
mantenimiento de una de las unidades de generación, la otra unidad de generación de energía eléctrica
suministra de manera automática el total de la energía demandada (en este caso no se requiere del
interruptor de transferencia manual-automático IT-1 como se muestra en la figura siguiente:
Figura 2. Configuración típica básica del SAGEE
8.3.4
Elementos constitutivos principales
El SAGEE debe estar integrado por:
a)
Un subsistema de generación
b)
Un subsistema de almacenamiento de energía
c)
Un subsistema de control, protección y acondicionamiento de potencia
El equipamiento y las características listadas a continuación tienen el propósito de establecer las
especificaciones técnicas que deben cumplir los elementos principales que integran el SAGEE.
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8.4 Sistemas de generación eléctrica de hasta 5 kW
8.4.1
Capacidad del Sistema Autónomo de Generación de Energía Eléctrica
La Tabla 1 de esta ETP, muestra los parámetros eléctricos de salida y número de circuitos del SAGEE.
Suministro eléctrico
Circuito 1
Circuito 2
8.4.2
Tensión nominal
Numero de fases
Número de hilos
24 V c.c.
No aplica
2
127 V c.a.
1
2
Tabla 1. Parámetros eléctricos de salida del SAGEE
Frecuencia nominal
No aplica
60 Hz
Capacidad de la fuente principal de Generación de Energía Eléctrica
La fuente primaria de generación de energía eléctrica en el SAGEE debe tener una potencia eléctrica nominal
hasta 5 kW en c.c.
8.5 Sistemas de generación eléctrica de hasta 100 Kw
8.5.1
Capacidad del Sistema Autónomo de Generación de Energía Eléctrica
Deben tener una potencia eléctrica nominal hasta 100 kW
La Tabla 2 de esta ETP, presenta los parámetros eléctricos de salida y número de circuitos del SAGEE.
Suministro eléctrico
Circuito 1
Circuito 2
Tensión nominal
480 V c.a.
220 / 127 V c.a.
Numero de fases
3
3
Número de hilos
4
4
Frecuencia nominal
60 Hz
60 Hz
Tabla 2. Parámetros eléctricos de salida del SAGEE
8.5.2
Capacidad de la fuente principal y secundaria de Generación de Energía Eléctrica
La fuente primaria como la secundaria de generación de energía eléctrica (respaldo) en el SAGEE debe tener
la misma potencia eléctrica nominal.
Una parte de los servicios propios del sistema de generación de energía eléctrica: como las cargas eléctricas
habilitadas en las unidades de generación para su operación, y otras cargas clasificadas como no críticas en
el sistema; deben estar conectadas a un tablero de distribución 220/127 V, 3Φ, 4H, 60 Hz; alimentado éste
desde el bus principal de 480 V c. a. a través de un transformador trifásico.
El suministro de electricidad a las cargas críticas: En las unidades de generación para su correcta y segura
operación, como las resistencias calefactoras para el acondicionamiento del gas combustible, y el controlador
(PLC) del SAGEE, entre otras; se debe realizar desde un segundo tablero de distribución 220/127 V, 3Φ, 4H,
60 Hz, alimentado por un transformador trifásico independiente 480-220/127 V, 3Φ, 4H, 60 Hz, mediante un
interruptor de transferencia manual-automática ver Figura 2 de esta Especificación Técnica Particular.
Por lo tanto, para la alimentación del conjunto de cargas a 220/127 V; las correspondientes a los servicios
propios del sistema, y las instaladas en la plataforma marina deshabitada; el SAGEE debe contar con dos
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transformadores eléctricos, de conformidad con 8.9.5.1 o 8.9.5.2 de la ETP-181
a)
Un transformador con conexión delta-estrella, tipo seco, de 480-220/127 V, 3 Φ, 4H, 60 Hz, con capacidad
nominal de 45 kVA para plataformas “Tipo A” y de 20 kVA para plataformas “Tipo B”; para alimentar un
tablero de distribución y alumbrado para las cargas no críticas en el SAGEE y en las plataformas marinas
deshabitadas.
b)
El SAGEE debe estar habilitado con un sistema de respaldo de energía a base de rectificador cargador
con capacidad nominal no menor a la capacidad instalada.
En caso de existir un alto contenido armónico originado por el sistema de respaldo de energía a base de
rectificador cargador, la alimentación a ésta desde el bus principal de 480 V, 3 Φ, 3H, 60 Hz, se debe realizar
a través de un filtro automático para paso de armónicas, con la capacidad para reducir este contenido armónico
El sistema debe proporcionar información para que sea monitoreado para su supervisión local y remota de las
instalaciones de Pemex y proporcionar un completo panorama del área monitoreada. Las señales de
información y control se envían por el medio de transmisión hacia el Centro de Proceso del sistema para su
visualización, almacenamiento y análisis.
La información del sistema en tiempo real se debe almacenar en forma analógica, la cual, mediante algoritmos
de compresión, logra guardar grandes cantidades de información.
El sistema debe ser capaz de interactuar con otros sistemas implementados en las instalaciones de Pemex,
tal es el caso de los sistemas de control de acceso, sistemas de detección y supresión de fuego, paro por
emergencia, entre otros.
8.5.3
Subsistema de Generación de Energía Eléctrica
Debe contar con un gabinete resistente el ambiente marino y corrosivo, habilitado con un dispositivo para
arranque y paro remoto, para operar en áreas peligrosas clasificadas como Clase 1 División 2, de acuerdo
con 8.4 de la ETP-036, bajo las siguientes características:
a)
La fuente primaria de generación de energía eléctrica en el SAGEE debe tener una potencia eléctrica
nominal hasta 5 kW en c.c.
b)
Elementos para el acondicionamiento del gas natural a la entrada de las unidades de generación de
energía eléctrica (presión, filtrado, temperatura, entre otros), en base a las características del combustible
disponible en las plataformas
c)
Alumbrado interior normal y de emergencia en el cuarto
d)
Un cobertizo o gabinete cerrado, autosoportado, para intemperie, construido de acero estructural pintado
con recubrimiento anticorrosivo para protección en ambiente marino y corrosivo, con las dimensiones
suficientes para albergar las dos unidades de generación de energía eléctrica y el equipamiento para el
suministro local del gas natural, así como para facilitar las maniobras de mantenimiento
8.5.4
Subsistema de control, protección y acondicionamiento de potencia
Debe contar con:
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a)
Un sistema integral para monitoreo y visualización de las principales variables de operación del sistema
(local y remota), y para el control y protección del SAGEE en su conjunto en idioma español
b)
Un sistema de respaldo de energía a base de rectificador cargador con capacidad nominal no menor a la
capacidad instalada para la alimentación de las cargas “críticas” de las plataformas marinas deshabitadas
y del propio SAGEE
c)
En caso de existir un alto contenido armónico originado por el sistema de respaldo de energía a base de
rectificador cargador, un filtro automático para paso de armónicas con la capacidad para reducir el
contenido armónico, IEEE-519-1992. En caso de ser requerido el diseño de este filtro debe contemplar la
compensación del factor de potencia a un valor de 0,9 en atraso
d)
Un transformador eléctrico delta-estrella, tipo seco, de 45 kVA para plataformas “Tipo A” y de 20 kVA para
plataformas “Tipo B”, 480-220/127 V, 3Φ, 4H, 60 Hz, para la alimentación de los tableros de distribución,
alumbrado en las plataformas periféricas o satélites (deshabitadas) y las cargas “no críticas” en el SAGEE.
e)
Uno o dos interruptores de transferencia manual-automática.
f)
Uno o dos interruptores de transferencia manual-automática
g)
Interruptores termomagnéticos para la conexión/desconexión y protección del equipamiento que
conforma el SAGEE, y para los circuitos de salida requeridos en el sistema para alimentar las cargas
eléctricas a bordo de la plataforma marina deshabitada (tableros de distribución y alumbrado). Su número
y características específicas (marco, amperes de disparo, tensión, número de polos, entre otros)
dependen de la filosofía de operación y el diseño particular del SAGEE. Para uso en áreas no peligrosas
(interior de los cuartos) deben cumplir con lo establecido en 8.9.4.2 inciso b) y 8.9.4.3 de la ETP-181; y
adicionalmente con 8.4.1.2 de la ETP-036 en el caso de áreas peligrosas (exterior de los cuartos)
h)
Un gabinete cerrado, autosoportado, habilitado con una puerta abatible de sellado hermético, construido
de acero estructural y tableros de lámina de acero con aislamiento térmico en paredes y techo, pintada
con esmalte anticorrosivo para protección en ambiente marino, con las dimensiones suficientes para
albergar el equipo de control y protección, equipo de acondicionamiento de potencia y demás auxiliares
que conformen el subsistema de control y protección, así como para facilitar las maniobras de
mantenimiento. Además, se debe cumplir con lo establecido en la ETP-019.
8.5.5
Subsistema de almacenamiento de energía
Debe cumplir con lo estipulado en la ETP-196 y contar con:
a)
Un banco de baterías de descarga profunda, que otorgue al sistema de respaldo de energía a base de
rectificador cargador una capacidad nominal igual a la capacidad instalada, dentro de un gabinete, auto
soportado, habilitado con una puerta abatible de sellado hermético, construido conforme a su clasificación
de áreas o equivalente de acero estructural y tableros de lámina de acero con aislamiento térmico en
paredes y techo, pintada con esmalte anticorrosivo para protección en ambiente marino
b)
Un gabinete cerrado, autosoportado, habilitado con una puerta abatible de sellado hermético, construido
de acero estructural y tableros de lámina de acero con aislamiento térmico en paredes y techo, pintada
con esmalte anticorrosivo para protección en ambiente marino, con las dimensiones suficientes y
habilitado en su interior con una estructura metálica para albergar el banco de baterías y otros auxiliares
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que conforman el “subsistema de almacenamiento de energía” en el Sistema Autónomo de Generación
de Energía Eléctrica, así como para facilitar las maniobras de mantenimiento
8.6 Especificaciones generales
8.6.1
Plataformas
El SAGEE debe estar integrado por un gabinete metálico hermético, dividido en dos compartimientos
independientes. Habilitados con un para generar una presión positiva en su interior y proveer en los cuartos
las condiciones de operación y de seguridad establecidas en 8.7.1 de la presente Especificación Técnica
Particular. El espacio y peso para la instalación del SAGEE debe ser definido por el área usuaria, en base a
la disponibilidad del área y al análisis estructural correspondiente.
La Figura 3 de esta ETP, muestra el típico de la disponibilidad de superficie para plataformas, con propósitos
únicamente descriptivos, la disponibilidad de superficie en las plataformas marinas deshabitadas para la
instalación del SAGEE, así como la distribución de esta superficie para cada uno de los tres subsistemas que
integran el conjunto.
Figura 3. Típico con base a disponibilidad de espacio
8.6.2
Sin uso.
8.6.3
Peso.
La capacidad de carga disponible para instalar el SAGEE en plataformas, debe ser definida por el área usuaria.
8.6.4
8.6.4.1
Protección del medio ambiente
Cobertizo
El cobertizo para el equipo de generación en el SAGEE debe ser para intemperie, construido de acero
estructural pintado con recubrimiento anticorrosivo para protección en ambiente marino altamente corrosivo,
que cumpla con lo establecido en la ETP-295, con las dimensiones para albergar las unidades de generación
de energía eléctrica y el equipamiento para el acondicionamiento y suministro local de los combustibles
usados, así como para facilitar las maniobras de mantenimiento. El ruido debe cumplir con el inciso d), 8.1 de
la ETP-181.
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El cobertizo debe estar habilitado con un sistema de izaje en la parte superior que permita y facilite el manejo
del subsistema de generación de energía eléctrica durante las operaciones de transporte, instalación y
desmontaje; y debe cumplir con la ETP-296
8.6.4.2
Cuarto de control eléctrico
El cuarto para el equipo de control y acondicionamiento de potencia, almacenamiento de energía, y de
generación de energía eléctrica en el SAGEE (en caso que el área usuaria de Pemex lo solicite), debe ser un
cuarto cerrado, autosoportado, habilitado con una puerta abatible de sellado hermético, construido de acero
estructural y tableros de lámina de acero con aislamiento térmico en paredes y techo, pintado con
recubrimiento anticorrosivo para protección en ambiente marino altamente corrosivo, con las dimensiones de
diseño de acuerdo al área disponible en la plataforma para albergar el equipamiento eléctrico, electromecánico
y/o mecánico requerido, así como para facilitar las maniobras de mantenimiento. Asimismo, se debe cumplir
con lo establecido en el numeral 8 de la ETP-019
El ruido se debe atender conforme el inciso d), 8.1 de la ETP-181
El cuarto debe estar habilitado con un sistema de izaje en la parte superior que permita y facilite el manejo del
subsistema de generación de energía eléctrica durante las operaciones de transporte, instalación y
desmontaje; y cumplir con la ETP-296
Debe contar con un sistema de seguridad para detección de gas combustible, gas toxico y fuego; alarmas
visibles y audibles; un sistema de supresión de fuego; y un sistema de presión positiva y/o extracción de aire
para proveer en el cuarto las condiciones de seguridad para que el subsistema de generación de energía
eléctrica cumpla para operar en áreas peligrosas clasificadas como Clase 1 División 2, conforme a PEMEXEST-TP-036-2018
Si la ventilación en el cuarto no es suficiente para eliminar la carga térmica generada o inducida al interior de
este, éste se debe habilitar con un sistema de acondicionamiento de aire para mantener en su interior una
temperatura ambiente.
Para el cuarto de control y baterías se debe cumplir con 8.10 de la ETP-181
8.6.5
Sistema de detección de gas, fuego y humo
La selección de los detectores de fuego, humo y gas y sus accesorios deben cumplir con lo establecido en
8.2.1, 8.2.2 y 8.2.3 de la ETP-210
Las áreas en las que se debe localizar el equipo de detección de fuego, humo y gas son:
a)
Detector de fuego: en el interior del cuarto o cobertizo
b)
Detectores de humo: en el interior del cuarto
c)
Detector de gas tóxico: afuera del cuarto o cobertizo
8.7 Instalaciones eléctricas
Las instalaciones y el equipo eléctrico y electrónico en las plataformas deshabitadas deben cumplir con los
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requisitos establecidos en 8, 8.4 y 8.4.2.1 de las ETP-181, PEMEX-EST-TP-036-2018 y ETP-048,
respectivamente.
La tubería conduit y accesorios empleados en la instalación eléctrica (interior y exterior) de los cuartos debe
ser rígida, de aluminio libre de cobre, cédula 40, con recubrimiento exterior 1,016 mm (0.040 in) de PVC e
interior de 0,0508 mm (0.002 in) de uretano; de conformidad con 8.4.2.1 de la ETP-181
La tubería debe estar firmemente sujeta mediante abrazaderas de acero galvanizado, recubiertas de PVC.
8.7.1
Sistema de tierras
Cada uno de los tres subsistemas debe estar habilitado con dos barras de tierra independientes, una para la
conexión a tierra del equipo, y otra para la conexión a tierra del sistema eléctrico. De conformidad con 8.7 y
8.11 de las ETP-181 y ETP-048, respectivamente.
8.7.2
Controlador del SAGEE
De acuerdo con la clasificación señalada en 8.4.1 de la ETP-046, el controlador del SAGEE pertenece al nivel
supervisorio y corresponde a la categoría de instalaciones remotas.
El SAGEE debe estar habilitado con un controlador lógico programable integral, con capacidad de
comunicación en cualquiera de los protocolos indicados en la ETP-046, para monitoreo y control remoto desde
el centro de proceso correspondiente.
A través de este protocolo el SAGEE debe comunicarse e integrarse al Sistema Digital de Monitoreo y
Control (SDCM) y al Sistema de Paro por Emergencia (SPE) de las plataformas deshabitadas.
El controlador debe estar localizado preferentemente en el cuarto del subsistema de control, protección y
acondicionamiento de potencia en un gabinete separado, y debe ser modular en su diseño para facilitar su
expansión en caso de ser requerida. Asimismo, se debe cumplir con lo establecido en 8 de la ETP-019
El controlador del SAGEE, además de controlar la generación de energía eléctrica en el sistema debe
monitorear sus principales parámetros eléctricos y de operación (tensiones, corrientes, velocidad, factor de
potencia, frecuencia, temperatura y presión, arranque y paro de las unidades de generación, entre otros); y
debe estar habilitado para recabar y almacenar información operacional para su análisis (descripción de fallas
y registro de condiciones de operación anómalas, entre otros).
El sistema supervisorio debe contar con monitoreo local y remoto, con capacidad de usar una interfaz gráfica
y un programa informático por medio de los protocolos establecidos a nivel supervisión, en 8.2.3 y 8.4 de la
ETP-046
Éste debe contar con una pantalla digital de visualización (en el cuarto de control) que despliegue, de
conformidad con 8.3.5 de la ETP-048, parámetros operacionales del SAGEE como:
a)
Estado de las unidades de generación (operando, disponible)
b)
Parámetros operacionales de las unidades de generación
c)
Factor de potencia (cuando aplique)
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d)
Potencia de salida
e)
Corriente
f)
Tensión
g)
Arranque local y remoto
h)
Estado de carga de baterías
i)
Frecuencia
j)
Presión del gas combustible
k)
Temperatura del gas combustible
l)
Historial de resolución de fallas
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Hoja 19 de 47
A
m) Contador de arranque
n)
Temperatura
o)
Control de tiempos fuera de servicio
p)
Tendencias
Para el caso de un SAGEE con tensión de salida de 24 V c.c., el controlador del sistema debe controlar las
funciones de carga de las baterías del sistema (igualación y flotación).
8.8 Celdas fotovoltaicas
Los sistemas fotovoltaicos de generación de energía eléctrica están integrados en una estructura metálica por
una o varias celdas fotovoltaicas, un controlador de carga y descarga, los elementos de respaldo de corriente,
el regulador de tensión, los equipos inversores y los centros de distribución de carga tanto de c.c. como de
c.a. deben cumplir con lo estipulado en la PEMEX-EST-TI-036-2018, ETP-048, NOM- 001-SEDE-2012, la IEC60904-2-2007-03 y la IEC-61194-1992-12
Las celdas fotovoltaicas deben contar con protecciones, las cuales deben cumplir para su instalación en áreas
clasificadas como peligrosas, ambientes marino-corrosivos; así mismo se deben incluir los soportes que
permitan una sujeción firme a las estructuras, de acuerdo al tipo de estructura a la cual se contemplan fijar y
cumplir con lo estipulado en la IEC-61730-1-2013-03, IEC-61730-2-2012-11
En caso de áreas clasificadas como peligrosas se debe dar protección física y eléctrica a celdas, y accesorios,
de acuerdo con lo establecido en 8.4 de la ETP-036 y cumplir con lo estipulado en la IEC-61194-1992-12 y la
IEC-61727-2004-12.
Todos los equipos y accesorios de los SAGEE para las instalaciones costa afuera de Pemex, deben estar
acondicionados para ambientes húmedos y salino-corrosivos, a través de tropicalizado, encapsulado o
ambiente controlado.
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8.8.1
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A
Memoria de cálculo
El prestador de servicios debe fundamentar la ingeniería de diseño que desarrolle, presentando a Pemex la
memoria de cálculo correspondiente, la cual debe contener los siguientes puntos:
a)
Justificación de la cantidad, tipo, materiales y localización de: paneles solares, estructura para soportar
dichos paneles, controladores del sistema, capacidad de los inversores, capacidad de las baterías de
trabajo
b)
Justificación del uso en su diseño de controladores, inversores o cualquier otro equipo requerido,
señalando principalmente el porqué de la elección del equipo y el número de entradas y salidas de c. a.
o c. c., así mismo justificar la ubicación, el número y tamaño de paneles de acuerdo con el diseño
c)
Asegurar que el sistema de alimentación eléctrica sea capaz de soportar todas las cargas de los equipos
requeridos por la plataforma, entregando el cálculo de cargas de todos y cada uno de los equipos del
sistema
d)
Si el diseño está integrado con otro sistema como el control de acceso, gas y fuego, paro por emergencia,
el sistema de seguridad física, entre otros, debe justificar y validar la carga requerida para que se integre
al sistema
8.8.2
Información que debe entregar Pemex
Para el desarrollo de la ingeniería de diseño, Pemex debe entregar, la siguiente información:
a)
Bases de usuario
b)
Planos de localización general, en caso de que Pemex no suministre este plano, el contratista, proveedor
o prestador de servicios, debe elaborar este documento, previa autorización por escrito del área
responsable de Pemex.
8.8.3
Información que debe entregar el prestador de servicios
a)
Bases de diseño, donde aplique
b)
Especificaciones generales
c)
Especificaciones particulares
d)
Catálogo de conceptos (volumen de obra)
e)
Cédula de cable y tubo conduit eléctricos
f)
Memoria de cálculo
g)
Planos, manual de operación y mantenimiento del equipo en idioma español
h)
Como quedó al final (As-built)
i)
Listado de numero de partes mantenibles
j)
Cédula de ductos y aislamientos térmicos de toma de aire exterior y descarga de gases de escape
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PLATAFORMA MARINAS DESHABITADAS
k)
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Incisos del “a” al “i” en idioma español
Los documentos deben estar integrados en el libro de proyectos elaborado por el contratista o proveedor.
8.8.4
Integración a la red de datos
Deben integrarse a la red de datos mediante un puerto Ethernet 10/100 base T o superior, usando el protocolo
de comunicaciones TCP/IP, el cual debe ser compatible con los protocolos de comunicación de los sistemas
de la institución y debe cumplir con la ETP-046
8.8.5
Cableado y canalización
Debe ser de acuerdo con el tipo de sistema, distancia, ubicación de los equipos y el tipo de instalación: así
mismo, se debe cumplir con lo estipulado en la PEMEX-EST-TI-022-2017
En instalaciones costa afuera el cable debe ser para las condiciones de humedad marítima.
Se deben utilizar conductores 100 por ciento de Cobre. No se permite cable de acero enchapado en cobre, ni
cables que usan protección de lámina de aluminio o material de envoltura de papel metálico.
El tendido de los cables debe ser en configuración punto a punto, sin tener uniones ni empalmes
intermedios, desde los elementos centrales hasta los elementos terminales.
Las canalizaciones para interiores y exteriores deben ser de acuerdo con las especificaciones establecidas en
8.4.2 de la ETP-048.
La canalización, cajas de conexiones, de paso, uniones y drenes del SFV, deben estar de acuerdo a las
especificaciones establecidas en PEMEX-EST-TI-036-2018
Para ambientes marino en áreas clasificadas como peligrosas, se debe utilizar tubería, (conduit) de aluminio
libre de cobre cédula 40, con rosca tipo NPT en sus extremos, con recubrimiento exterior de PVC de 1,016
mm (0.040 in) de espesor y recubrimiento interior de uretano de 0,0508 mm (0.002 in) de espesor. El roscado
en la unión de tramos de tubería, debe estar cubierto con uretano; según lo establecido en 8.4.2 de la ETP048.
8.8.6
Alimentación eléctrica
Se debe alimentar a los equipos, a través de un interruptor termomagnético el cual se debe alojar en un
centro de carga o tablero de distribución eléctrica para proporcionar corriente a los equipos.
El contratista, proveedor o prestador de servicios debe tomar en cuenta la trayectoria del cableado para la
alimentación eléctrica requerida, de tal forma que no se entregue un valor por debajo de la tensión de
operación especificado por el fabricante.
Para proporcionar tierra física a los equipos y accesorios del SFV, se debe emplear cable monopolar de cobre,
de calibre 3,26 mm (8 AWG) y deben cumplir lo establecido en PEMEX-EST-TI-036-2018
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8.8.7
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A
Diseño
El diseño requiere de los siguientes cálculos de: Cargas, de corriente del arreglo fotovoltaico y del ángulo de
inclinación (dependiendo del nivel de radiación solar recibida en el lugar de la instalación, durante el año), El
diseño requiere también: cálculo del tamaño del banco de baterías, c. a., y determinar si es necesario usar un
arreglo híbrido. Lo anterior se debe corroborar con un programa informático especializado en sistemas
fotovoltaicos.
8.8.8
8.8.8.1
Instalación
Sistema fotovoltaico
a)
Se debe instalar permanentemente lo más cerca posible del banco de baterías; no deben existir
obstáculos (otras estructuras permanentes) que proyecten sombra sobre los módulos a lo largo del día,
especialmente entre las 10:00 horas y las 15:00 horas. El sistema debe tener la capacidad de respaldo
requerida por el usuario de la instalación y/o la indicada en bases de usuario e incluir en su diseño una
incidencia solar de 5 horas diarias
b)
El arreglo debe tener una potencia pico promedio a la a requerida por la carga. Cada módulo debe contar
con celdas solares conectadas en serie. El proveedor debe proporcionar todos los parámetros de
especificaciones técnicas del módulo, curvas I-V (condiciones de prueba), coeficientes de temperatura,
dimensiones y cualquier otra información pertinente de la operación del módulo
c)
Los módulos deben ser un producto probado y certificado de acuerdo con la normatividad de seguridad
aprobado y listado por UL 1703 2002. Cada módulo debe tener una placa de datos del fabricante que
indique:
-
Polaridad de los terminales o bornes de salida
-
Poder de corte del dispositivo de sobre intensidad para la protección del módulo
-
Tensión a circuito abierto
-
Tensión de funcionamiento
-
Corriente de funcionamiento
-
Corriente de cortocircuito
-
Potencia máxima
-
Tensión máxima permitida en el sistema, ver el Art. 690-51 de la NOM-001-SEDE-2012
-
Aprobado y listado por UL
d)
Si se usa más de un módulo, deben usarse módulos nuevos con tecnología actual y compatible
e)
Los módulos deben garantizarse por un mínimo de quince (15) años con una degradación máxima
permisible de 25 por ciento en todo este periodo
f)
Debe tener marco de Aluminio anodizado
g)
Debe tener caja de conexión para intemperie que acepte instalación hermética de cables individuales o
conduit
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A
h)
Debe incluir diodos de paso para reducir el efecto de sombras parciales
i)
Se debe proporcionar un interruptor seccionador entre el arreglo y el controlador, el cual debe interrumpir
el conductor positivo del arreglo. Además de estar especificado para uso en c.c. a una tensión mayor o
igual a la tensión de circuito abierto del arreglo, y debe ser capaz de interrumpir la corriente de corto
circuito del arreglo
8.8.8.2
Estructura de montaje del arreglo fotovoltaico
a)
Los módulos deben montarse a una estructura que debe ser de Aluminio, Acero Galvanizado o Acero al
Carbono Tipo A-36 con protección anticorrosivo de acuerdo con la ETP-295, la estructura incorpora
accesorios de acero galvanizado, Aluminio o Acero Inoxidable, según sea el caso, esto no exime al
proveedor de su responsabilidad en la selección de los materiales para evitar el par galvánico
b)
Todos los tornillos y abrazaderas para soportar el ambiente marino
c)
La estructura debe contar con soportes para izaje
d)
El ángulo de inclinación ideal debe ser igual a la latitud del lugar de instalación del arreglo fotovoltaico,
pero en los meses de diciembre-enero es la época del año que en México se recibe menos radiación se
debe inclinar el arreglo solar al ángulo de la latitud del lugar de la instalación + 15°; por otro lado y en
caso de requerirse por el proceso o necesidades de la instalación captar más energía en época de verano
se debe inclinar el arreglo de paneles fotovoltaicos al ángulo de la latitud del lugar de la instalación – 15°
e)
La orientación debe ser al sur verdadero (~170° magnético)
f)
Debe resistir vientos sostenidos de hasta 170 km/h y ráfagas instantáneas de 260 km/h
g)
El tiempo de vida de la estructura debe ser de 15 años como mínimo
h)
La estructura puede ser de ángulo fijo, ángulo ajustable o con seguidor solar
i)
Si el arreglo es colocado en el techo, la separación mínima entre techo y arreglo debe ser de 15 cm
j)
Si el arreglo se coloca en una estructura independiente (poste), la altura debe ser de 3 metros sobre el
nivel del piso terminado
8.8.8.3
Controlador de carga y descarga
Todas las cargas del sistema (c. a. o c. c.) deben alimentarse a través de un dispositivo que evite que las
baterías se sobre descarguen (desconexión por baja tensión o LVD).
El proveedor debe proporcionar un controlador de carga fotovoltaico de estado sólido del tipo PMW
(modulación por ancho de pulsos) con aprobación y listado por UL, CSA, ANCE, el cual debe cumplir con las
siguientes características y funciones:
a)
El controlador debe ser de conexión directa para el régimen de carga o flotación del banco de baterías
por lo que debe controlar el estado de carga del dicho banco de tal forma que asegure una vida y
rendimiento adecuado, realizando la conexión de las cargas cuando el banco este cargado y desconexión
de las cargas cuando dicho banco este en el límite de la máxima profundidad de descarga permitida
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A
b)
Debe tener capacidad de corriente adecuada para operar simultáneamente todas las cargas del sistema
y para el arranque de estas
c)
El controlador debe incluir un sistema de protección para sobrecargas y contra corto circuito en la salida
de la unidad de control de carga
d)
El controlador del banco de baterías debe ser capaz de conducir al menos un 125 por ciento de la corriente
de cortocircuito nominal del sistema
e)
La unidad debe contener indicadores del estado de carga y operación del sistema (LED ´s o display)
además debe contar con la instrumentación para el monitoreo local y remoto de tensión y corriente. Los
instrumentos deben ser para aplicaciones en ambiente marino (NEMA 4x), o ser localizados dentro de
una caja de igual clasificación. Para el caso de los transmisores la señal de salida es de 4-20 mA
f)
La máxima profundidad de descarga se limita a 50 por ciento de la capacidad nominal del banco de
batería
g)
Los puntos de regulación se deben configurar en el sistema para señalizar alarma; por alta y baja tensión
en el banco de baterías y deben cumplir las recomendaciones del fabricante del banco de baterías y con
compensación de temperatura.
h)
Se debe incluir un medio para desconectar con seguridad el banco de baterías y el módulo del controlador
de recarga durante el servicio de mantenimiento preventivo o mantenimiento mayor.
8.8.8.4
Regulador de tensión
A la salida de la unidad de control de carga, se debe incluir un regulador de tensión. La capacidad de salida
debe ser la que resulte del cálculo del arreglo fotovoltaico para las cargas a alimentar, regulación de tensión
de 5 por ciento, con eficiencia mínima del 90 por ciento, protección por corto circuito a la salida y temperatura
de operación de 10° C a 45° C
8.8.8.5
Banco de baterías
a)
Se debe tener una etiqueta del fabricante con el tipo de batería, tensión nominal y capacidad en ampereshora
b)
Las baterías deben ser de ciclo profundo, no son aceptables las baterías automotrices
c)
Las baterías deben ser estacionarias, libres de mantenimiento, el recipiente de la celda debe ser
termoplástico de alto impacto con aditamento de seguridad
d)
La vida útil nominal de la batería (es decir, antes que su capacidad residual caiga debajo del 80 por ciento
de la capacidad nominal), a 25 °C, debe exceder 1 500 ciclos cuando se descargue a una profundidad de
descarga (PD) de 20 por ciento
e)
El banco de baterías debe ser del tipo níquel-cadmio, capaz de almacenar energía para 3 días de falta
de luz solar por mal tiempo y/o huracanes con una vida útil de 15 años
f)
El banco debe ser suministrado con barras de conexiones de Acero Inoxidable: A 316 y accesorios. Las
conexiones entre bancos son por medio de cable de acuerdo al Art. 690-74 de la NOM-001-SEDE-2012,
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además el banco se debe suministrar con las herramientas para su operación y mantenimiento.
g)
Las baterías deben contar con etiquetas con marca y fecha de fabricación
8.8.8.6
Inversor
a)
Si se requiere de un inversor, este debe tener suficiente capacidad para la carga con mayor potencia de
arranque, asumiendo que las otras cargas están operando
b)
El consumo de corriente del inversor en modo de espera (stand by) no debe ser mayor a 1 Amper
c)
Debe entregar una tensión nominal de 120 V a 60 Hz con un factor de eficiencia del 85 por ciento a su
potencia nominal
d)
Debe tener protección contra sobre descarga de las baterías
e)
Debe tener protección contra sobre corriente o corto circuito, y contra sobre temperatura interna
8.8.8.7
Cables y conexiones
a)
Debe ser de calibre apropiado para que la caída de tensión no sea mayor a 3 por ciento, medido entre
dos puntos cualesquiera del sistema en operación, debiendo cumplir con IEC-60840-2011-11, asimismo
con el criterio de capacidad de conducción de corriente (calibre mínimo AWG # 10)
b)
Si se usa conduit para las interconexiones del arreglo, los cables deben ser especificados para uso en
presencia de agua a 90° C, tales como los tipos USE-2, RHW-2, THW-2, THWN-2 Y XHHW-2 y cumplir
con 8.4.5.3 de la ETP-048
c)
Los conductores positivos deben etiquetarse o ser de color rojo. Los conductores negativos deben
etiquetarse o ser de color negro (si no está puesto a tierra) o blanco (si está puesto a tierra). Cualquier
conductor de tierra debe ser verde o desnudo
d)
El alambrado instalado en el campo debe unirse usando terminales, conectores atornillables o tuercas
para cables aprobadas que sean adecuadamente seleccionadas e instaladas
8.8.8.8
Puesta a tierra y sistemas de protección contra sobre tensión
a)
Se debe proporcionar una conexión a tierra de los equipos. Esto significa que todas las partes metálicas
expuestas del sistema, (incluyendo gabinete del controlador, gabinete del interruptor del arreglo, marco
de los módulos y estructuras de montaje), deben ser puestas a tierra mediante conductores, tal y como
se indica en los artículos 250 y 690 de la NOM-001-SEDE-2012 y en 8.11 de la ETP-048.
b)
Se requiere que se conecte el cable negativo del arreglo a tierra (tierra del sistema), si el arreglo tiene
tres o más módulos en serie. Esto no se aplica si el controlador hace la conexión del conductor negativo
a tierra internamente, o si el diseño del controlador no permite la conexión a tierra del conductor negativo
c)
Se debe consultar con el fabricante del controlador sobre este requisito, para que la conexión a tierra del
conductor negativo se haga a la altura del interruptor del arreglo
d)
El cable de puesta a tierra de los equipos (en cualquier caso) y del sistema (si se aplica) debe ser de
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cobre descubierto o con aislante verde, de calibre no menor al calibre del conductor principal del arreglo
fotovoltaico
e)
Deben usarse fusibles para corriente continua en las líneas de c.c. y fusibles para corriente alterna en
líneas de c. a., ambos con aprobación y listado por UL
f)
Las baterías deben tener un medio de desconexión y protección contra sobre corriente
g)
Se debe instalar dispositivos de protección contra rayos o supresor de picos en el circuito fotovoltaico
8.8.8.9
Ubicación del equipo
El controlador de carga, inversor, fusibles, interruptores del arreglo, interruptor del banco de baterías y todo el
alambrado de interconexión no deben instalarse en un lugar expuestos a la lluvia y ser accesibles a personal.
8.9 Microturbinas
El proveedor debe suministrar el diseño básico para aplicación industrial de ciclo simple y abierto, con o sin
recuperador de calor según se solicite en la hoja de datos. La relación peso potencia debe ser compacto y
optimizado, el regulador de tensión, los equipos inversores y los centros de distribución de carga tanto de c.
c. como de c. a. deben cumplir con lo estipulado en la PEMEX-EST-TI-036-2018, ETP-048 y la NOM-001SEDE-2012.
8.9.1
Sistemas y componentes auxiliares
Se debe suministrar la microturbina con todos sus sistemas y componentes auxiliares para cumplir con las
condiciones de operación indicados en las hojas de datos. Los sistemas y componentes auxiliares que a
continuación se listan son indicativos.
a)
Sistema eléctrico
b)
Sistema de monitoreo de emisión de gases contaminantes a la atmósfera
c)
Sistema de instrumentación y control
d)
Sistema de gas combustible
e)
Sistema de escape para los gases de combustión
f)
Sistema de detección de gas y fuego y de protección contra fuego
g)
Sistema de arranque
h)
Sistema de admisión de aire
i)
Sistema de aceite de lubricación
j)
Patín o base
k)
Coples y guarda coples
l)
Cajas de engranes
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A
m) Cabina para la microturbina
n)
Banco de baterías para energía de instrumentación, control y sistema arranque
8.9.2
Sistema de recuperación de calor
El proveedor debe suministrar un sistema de recuperación de calor de los gases de escape como para
incrementar aumentar la eficiencia de la microturbina entre otras, (solo si se solicita en las hojas de datos).
Esta parte de la Especificación Técnica aplica únicamente para microturbinas nuevas.
8.9.3
Condiciones de operación en sitio
En virtud de que el equipo se debe instalar sobre la estructura metálica del piso de una plataforma marina, la
microturbina y todos sus sistemas y componentes auxiliares, se deben diseñar y fabricar para operar en
ambiente marino altamente corrosivo.
Las partes internas de la microturbina deben de estar protegidas contra el ambiente salino, húmedo y corrosivo
del sitio, con un recubrimiento para ambiente marino que permita la operación a velocidad y temperatura
máximas continuas permisibles, sin desprenderse.
En las hojas de datos se deben especificar las condiciones de operación en sitio, donde la microturbina, sus
sistemas y componentes auxiliares deben diseñarse para operar en forma continua y a la capacidad de
potencia máxima bajo las condiciones del área usuaria de Pemex.
La microturbina, sus sistemas o componentes auxiliares se debe tener la flexibilidad de configurar para relevo
automático, de tal forma que un equipo u otro soporte la totalidad de la carga por periodos de hasta 3 semanas,
bajo las condiciones de sitio, sin requerir ningún tipo de mantenimiento especial, solo el de rutina.
8.9.4
Vida útil y flexibilidad de actualización
La microturbina todos sus sistemas y componentes auxiliares, excepto los elementos de reemplazo periódico
como filtros y consumibles; deben diseñarse y fabricarse para una vida útil de 15 años, e inicialmente como
unidad nueva, debe ser capaz de acumular al menos 30 000 horas de operación sin necesidad de
mantenimiento mayor.
No se aceptan prototipos de microturbinas o modelos que estén en etapa de desarrollo o prueba. Se requiere
que del modelo de microturbina cotizado, existan al menos tres unidades de las mismas especificaciones y
con un año de operación en campo, acumulando entre ellas 24 000 horas de operación (no de instalación).
8.9.5
Rangos de potencia y velocidades a condiciones de sitio
La microturbina juntamente con sus sistemas y componentes auxiliares se deben diseñar y fabricar para operar
en forma continua y estable a capacidad de potencia máxima y debe entregar potencia neta después de
deducir pérdidas y consumos por equipos auxiliares en la flecha, de al menos 1,1 veces, pero no más de 1,25
veces la potencia requerida en sus respectivas hojas de datos.
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Hoja 28 de 47
A
El proveedor debe indicar en las hojas de datos la potencia desarrollada por la microturbina a condiciones ISO
y a condiciones de sitio, incluyendo el combustible especificado en las hojas de datos.
La potencia nominal en sitio desarrollada por la microturbina en el punto de garantía y con el combustible de
poder calorífico más bajo no debe tener tolerancia negativa, y ésta debe ser alcanzada y sostenida sin el
empleo de métodos o sistemas adicionales, como la inyección de agua o vapor o por medio de enfriamiento
del aire de admisión. Este último sistema puede implementarse para aumentar la potencia en sitio de la
microturbina solo si se solicita en las hojas de datos.
8.9.6
Nivel de automatización y flexibilidad operativa
La microturbina, sus sistemas y componentes auxiliares se deben diseñar y fabricar para arrancar, operar y
parar en forma totalmente automática, excepto en las operaciones transitorias (arranque y paro normales) y
situaciones de emergencia, donde se debe tener la opción de que el operador intervenga manualmente. El
proveedor debe de indicar en forma detallada en un apartado de su cotización o propuesta y en la hoja de
datos de la microturbina, la cantidad máxima y calidad de cada uno de los servicios que requiere para operar
en forma continua, autónoma y automática.
8.9.7
Mantenimiento
La microturbina, sus sistemas y/o componentes auxiliares se deben diseñar y fabricar para facilitar el
mantenimiento en las labores de inspección, revisión, limpieza y reemplazo de componentes en sitio, tales
como: filtros o elementos filtrantes de aire, aceite y gas combustible, vidrios de nivel, instrumentación,
cojinetes, sellos y especialmente elementos internos. Partes mayores como la carcasa y cajas de cojinetes se
deben diseñar y fabricar, de manera que sea fácil su desensamble y ensamble, así como su correcto
alineamiento sin necesidad de utilizar algún tipo de instrumentación.
En la propuesta del proveedor se deben indicar claramente (número de parte, nombre o descripción de la
parte, parte principal o sistema al que pertenece, costo unitario y costo total, entre otros las partes o juegos de
repuesto para arranque y dos años de operación, para utilizarse en los mantenimientos a los equipos
principales y auxiliares), los cuales se deben de trasladar posteriormente a los manuales de partes de
mantenimiento.
8.9.8
Niveles de ruido y de emisión de contaminantes
La microturbina incluyendo sus sistemas y componentes auxiliares se deben diseñar y fabricar para un nivel
de ruido de 90 dB como máximo de acuerdo con la NOM-011-STPS-2001, medido a 1,0 metro de distancia
del paquete y a una altura de 1,5 metros del nivel de piso terminado. Se deben proyectar e implementar medios
de diseño y materiales para atenuar el nivel de ruido e indicar en la hoja de datos y en la propuesta, la presión
máxima del ruido y el nivel de ruido en la octava banda de la microturbina con y sin cabina.
8.9.9
Servicios auxiliares
Todo el equipo eléctrico del paquete compuesto por la microturbina, sus sistemas y componentes auxiliares
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deben diseñarse y fabricarse para operar a las condiciones de sitio y de acuerdo con la clasificación del área,
a la PEMEX-EST-TI-036-2018
Todas las líneas de drenajes del paquete deben ser conducidas y terminadas en forma bridada hasta los
límites de la base o patín y deben identificarse (diámetro, servicio y material de fabricación) por medio de
letreros grabados sobre placas de acero inoxidable las cuales deben atornillarse a la base o patín.
El proveedor de la microturbina debe indicar en las hojas de datos y en su propuesta los servicios auxiliares
que se requieren para su operación y del equipo accionado. Los requerimientos de los servicios para arranque,
combustible, enfriamiento, lubricación y energía eléctrica deben ser claramente especificados en cantidad y
calidad.
El sistema de arranque tiene a función principal de llevar a la microturbina hasta la condición de auto–
sustentación, debiendo desacoplar y parar inmediatamente después que se alcance esa condición y se purgue
o envié a venteo el gas de arranque. Para aquellos sistemas que no se desacoplen de la caja de engranes,
se debe demostrar con documentación (incluida en la propuesta) que el diseño es confiable, seguro y ha sido
probado.
El sistema de arranque debe ser de tipo neumático con aire o gas combustible como fluido de trabajo o eléctrico
conforme se solicite en la hoja de datos. Cuando el fluido de trabajo del motor de arranque sea gas
combustible, los materiales de construcción del motor y de sus accesorios deben ser compatibles con el fluido
de trabajo y diseñados para cero fugas en los sellos.
El sistema de aceite de lubricación debe ser suministrado para uso de aceite mineral. Se puede suministrar
un sistema de aceite sintético solo si se solicita en las hojas de datos de la turbina.
8.9.10 Instrumentación para equipos SAGEE, lubricados con aceite
a)
Indicador y transmisor de presión diferencial en filtros
b)
Indicador y transmisor de presión en el cabezal de descarga de bombas de lubricación
c)
Indicador y transmisor de presión en el cabezal de inyección a cojinetes o a cualquier otra parte a lubricar
o alimentar
d)
Indicadores y transmisores de temperatura, uno inmediatamente después del enfriador y otro en el
cabezal de inyección a cojinetes o a cualquier otra parte a lubricar o alimentar
e)
Alarma y paro por baja presión
f)
Alarma y paro por alta temperatura
g)
Alarma por bajo nivel en el recipiente principal y tanque de agotamiento de aceite
h)
Vidrio y transmisor de nivel en recipientes (recipiente principal y tanque de agotamiento)
El proveedor debe indicar en su cotización y/o en las hojas de datos: la norma del aceite de lubricación,
presiones y temperaturas de trabajo normales, presiones y temperaturas máximas de trabajo permisibles,
capacidades mínima, normal y máxima del sistema de lubricación y la demás información solicitada en las
hojas de datos.
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Hoja 30 de 47
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8.9.11 Sistema de combustible
El sistema de combustible se debe diseñar y fabricar con un mínimo de conexiones y partes soldadas. La
tubería y los accesorios para distribución deben ser de acero inoxidable, Las conexiones flexibles deben
evitarse, si se requieren, deben ser de tipo trenzado, de doble pared para alta presión y su localización debe
ser en donde no existan movimientos relativos.
La composición química y las características físicas (presión, temperatura, peso molecular, gravedad
específica, poder calorífico, entre otros) del gas o los gases (en el caso de que sea más de uno) deben ser los
que se indiquen en las hojas de datos.
Se deben suministrar todos los accesorios dentro de los límites de la base o patín, para acondicionar el
combustible (a las condiciones de presión, flujo y calidad) que la microturbina requiere. Se debe indicar en la
propuesta y en las hojas de datos las condiciones de operación.
El sistema de combustible debe estar formado, pero no limitado, por los siguientes componentes:
a)
Filtros, uno en operación y otro de relevo, con malla de 10 micrones o menor, en caso necesario se deben
suministrar filtros coalescentes
b)
Válvulas primaria y secundaria de corte
c)
Válvula reguladora de presión con válvula de relevo para facilitar el mantenimiento con medidor o registro
de carátula
d)
Válvula(s) controladora(s) de flujo
e)
Válvula(s) de alivio
f)
Gobernador electrónico de combustible
g)
Tubería, válvulas y conexiones de acero inoxidable
h)
Filtro de combustible tipo “Y” con purga
8.9.12 Tipo de control
El sistema de control de la microturbina debe ser a base de microprocesadores del tipo PLC o tarjeta tipo de
control digital de potencia, cuyas funciones básicas deben ser las de: arrancar, operar, controlar, parar,
monitorear y proteger la integridad de la microturbina.
8.9.13 Software y hardware
Todo el software y hardware del sistema de control e instrumentación del paquete, para control local y/o
remoto, debe cubrir los requerimientos de la ETP-105; ser de tecnología de última generación probada y ser
suministrado por el proveedor.
Toda la señalización de instrumentación y control, protocolos e interfases, así como su integración a niveles
superiores deben cumplir con los requerimientos de la ETP-046. Todo el cable, conexiones y trabajos para la
interconexión local o remota del sistema de instrumentación y control deben ser suministrados por el proveedor
de la microturbina. Los trabajos de interconexión entre el PLC y el Sistema Digital de Monitoreo y Control
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(SDMC) de la planta deben ser supervisados por el proveedor o bien ser llevados a cabo por él si se solicita
en las hojas de datos. Todo el software y hardware deben ser suministrados para trabajar en ambiente
“Windows”.
Todos los letreros o etiquetas del sistema de instrumentación y control, así como los contenidos de las
pantallas gráficas de la interfaz del operador, se deben escribir en idioma español. Todas las unidades de
medidas deben estar de acuerdo con la NOM-008-SCFI-2002 y en sistema inglés.
8.9.14 Conducción de señales
Toda la tubería conduit para alojamiento o canalización de cables del sistema debe ser de Aluminio libre de
Cobre, con recubrimiento de PVC en el exterior y en el interior de uretano. Todas las charolas para alojamiento
o canalización de cables deben ser conforme a la ETP-048
8.9.15 Alimentación eléctrica
El sistema de control se debe diseñar para operar con alimentación eléctrica de 24 V c.c.
8.9.16 Control de arranque
El sistema de control de arranque debe proveer:
De un período de purga de suficiente duración para desalojar de tres a cinco veces el volumen contenido en
el sistema de escape de la microturbina y del sistema de recuperación de calor (si aplica), antes del encendido
de la microturbina.
De suficiente tiempo para calentar los internos de la microturbina para reducir los efectos de esfuerzo térmico
y si es necesario para calentar las partes rotatorias (flecha y discos de la microturbina) a temperatura mayor
de cualquier temperatura de transición
De aceleración controlada a la velocidad mínima del gobernador para reducir los efectos de los esfuerzos
térmicos, excesivos esfuerzos mecánicos u operación a velocidades críticas.
8.9.17 Control de carga
La microturbina se debe suministrar con un actuador, el cual debe recibir la señal externa de control de carga
(presión o flujo o ambos) del proceso. Durante la operación normal, esta señal de proceso debe controlar, en
forma automática, la velocidad y la potencia de la microturbina, como se requiera. El gobernador debe tener
la capacidad suficiente para acceder y operar todo el rango de señales de control, un incremento en la señal
debe incrementar la velocidad o la potencia de la microturbina o viceversa. El gobernador debe incluir medios
para manipular manualmente la señal de control del proceso y permitir la operación entre la velocidad mínima
y máxima continua del gobernador. El gobernador debe proveer transferencia suave (libre de saltos) entre los
controles manual y automático externos.
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8.9.18 Alarmas y paros
Debe suministrarse un sistema de alarmas y paros, avisos de paros y desplegados de fallas y autodiagnóstico
del equipo. El sistema de detección debe estar integrado e interconectado para proteger a la microturbina de
condiciones que puedan dañarla o que sean causa de que se reduzca su vida útil.
El sistema de avisos de alarmas y paros debe ser suministrado con un 20 por ciento adicional de terminales
para señales de entrada y salida. El sistema debe tener las conexiones para activar señales remotas de alarma
o paro. La secuencia de operación debe ser como se indica en los puntos siguientes:
Una indicación de alarma debe consistir de los destellos de una luz, el sonido de un mecanismo audible
(campana o bocina) y la recepción y reconocimiento en el monitor del sistema de control. La condición de
alarma debe ser reconocida por medio de la operación de un botón silenciador de alarma, el cual debe ser
común a todas las alarmas. Cuando la alarma sea reconocida el sonido debe ser silenciado, pero la luz debe
seguir parpadeando mientras exista la condición de alarma.
8.9.19 Requisitos para instrumentos
El proveedor debe suministrar, como mínimo, toda la instrumentación solicitada: tacómetros, termómetros,
termocoples y detectores de temperatura a base de resistencias, manómetros, válvulas solenoides y
detectores de posición y vibración en las hojas de datos con las características indicadas en la ETP-105 y con
lo indicado en esta Especificación Técnica.
8.9.20 Sistema eléctrico
Todo el equipo y accesorios eléctricos de la microturbina, sus sistemas y componentes auxiliares se deben
suministrar para operar a las condiciones especificadas en las hojas de datos de la microturbina y de acuerdo
con la NOM-001-SEDE-2012 y con las PEMEX-EST-TI-036-2018 y ETP-048.
Adicionalmente debe cumplir con los siguientes requisitos:
Se debe suministrar luces piloto en los circuitos eléctricos, por el lado de alimentación, para indicar que los
circuitos están energizados. Las luces de señalización se deben instalar en los tableros de control.
8.9.21 Cabina para la microturbina
La cabina se debe diseñar y fabricar para ser instalada a la intemperie, hermética al polvo y humedad y
resistente al fuego. Los requisitos de diseño son los siguientes:
a)
Ventilación
b)
Equipo para maniobras de mantenimiento de la microturbina
8.9.22 Patín o base
El proveedor debe suministrar un patín o base para montar la microturbina, la cabina y el (los) panel(es)
secundario(s) de instrumentos local(es). Cuando se solicite en las hojas de datos también se debe montar
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sobre la base o patín el gabinete de control principal. Además de servir como base de montaje, el patín debe
tener las funciones de recolectar los fluidos drenados o escurridos durante las labores de mantenimiento y
servir de alojamiento para el recipiente principal del sistema de aceite de lubricación.
El patín debe tener preparaciones para su nivelación e instalación permanente en la estructura metálica de la
plataforma.
8.10 Inspección, pruebas y preparación para embarque
La inspección del sistema debe cumplir con la PEMEX-EST-0049/05-2017. Los supervisores de Pemex deben
de tener acceso libre a todos los equipos utilizados en la fabricación y pruebas del sistema, a dichos
supervisores se les debe proporcionar una oficina durante sus visitas de inspección, si así se requiere.
Los supervisores deben tener acceso a todo el aseguramiento de calidad y otros registros que documenten el
diseño, pruebas e integración del sistema fotovoltaico para registrar el avance de fabricación.
El proveedor debe conservar por lo menos durante 5 años toda la información derivada de las inspecciones,
para revisión o reproducción. La información mínima para conservarse es:
a)
Certificados de materiales, tal y como se reporta en fábrica
b)
Especificaciones de materiales
c)
Datos de las pruebas para verificar que los materiales suministrados cumplen con las especificaciones
8.10.1 Aseguramiento de calidad
El proveedor debe presentar programas y manuales de aseguramiento de calidad documentados y
certificados, tanto para el sistema como para sus productos, de acuerdo con la NMX-CC-9001-IMNC-2008
En el desarrollo de la ingeniería el contratista, proveedor o prestador de servicios, debe aplicar su proceso de
aseguramiento de calidad interno, cuyos registros pueden ser solicitados en cualquier momento que Pemex
lo considere conveniente; dichos registros deben avalar las revisiones y verificaciones que se realicen durante
la elaboración de la ingeniería.
Pemex o el personal que sea asignado por dicha entidad, se reserva los derechos de solicitar al contratista
proveedor o prestador de servicios las garantías y certificaciones que considere convenientes para asegurar
que el diseño del sistema cumple técnica y operativamente con lo expuesto en sus bases de usuario.
8.10.2 Pruebas y arranque
El SAGEE debe ser sometido a una inspección Nivel II de acuerdo la PEMEX-EST-0049/05-2017 y cumplir
con lo establecido en 8.2.1.9 y 8.4 de la ETP-091
El proveedor del SAGEE debe proporcionar un manual de las pruebas FAT y las OSAT ambas testificadas por
Pemex con objeto de comprobar el correcto funcionamiento y las características operacionales de cada uno
de los equipos que integran el SAGEE. Los protocolos de prueba deben ser detallados y sometidos a la
aprobación de Pemex estipulando claramente el nombre de la prueba, requisitos a desarrollar, objetivo de la
prueba, tiempo de pruebas y criterios de aceptación de resultados.
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Todos los equipos, dispositivos y partes que conforman los tres diferentes subsistemas del SAGEE deben ser
probados para confirmar su correcto funcionamiento:
a)
Subsistema de generación
b)
Subsistema de control, protección y acondicionamiento de potencia
c)
Subsistema de almacenamiento de energía
El proveedor debe realizar las pruebas FAT en sus instalaciones en presencia del personal técnico designado
por Pemex.
El proveedor debe dar aviso por escrito de la fecha en que darán inicio las pruebas OSAT con al menos cuatro
semanas de anticipación al responsable/supervisor del proyecto de Pemex. Estas pruebas las debe realizar
el proveedor con personal técnico de Pemex una vez que el sistema se encuentra totalmente instalado en su
configuración final antes de concluir la puesta en servicio.
La prueba de aceptación incluye la revisión de la instalación y prueba de funcionamiento descritas en la norma
particular y hoja de datos.
El proveedor debe notificar por escrito a la supervisión con un mínimo de 15 días de anticipación la fecha en
que se debe realizar la instalación y prueba del sistema.
8.10.2.1 Criterios de aceptación. Los documentos elaborados en la ingeniería como bases de diseño,
memorias de cálculo, especificaciones generales, especificaciones particulares y planos deben satisfacer los
requerimientos de las bases de usuario para el proyecto y la instalación específica de que se trate y deben
cumplir con lo referido en la normatividad y especificaciones incluidas en la presente Especificación Técnica.
8.10.3 Preparación para su embarque
Todos los componentes del sistema deben ser propiamente protegidos y claramente identificados.
Los equipos deben ser empacados en cajas rígidas, selladas y adecuadas para transporte terrestre, aéreo,
marítimo y todo tipo de maniobras con grúa y montacargas. Las cajas deben estar propiamente marcadas
indicando el peso de las mismas en dos lados como mínimo.
En cada compartimiento o sección, deben ser colocadas desecantes, ya sea de alúmina-gel o sílice-gel, en
envolturas de baja permeabilidad al vapor de agua, para mantener un ambiente seco dentro del equipo. La
cantidad de desecante debe ser suficiente para asegurar una atmósfera seca dentro del equipo durante el
embarque, y el tiempo de almacenamiento previo a la puesta en marcha, las condiciones ambientales del lugar
en donde se almacena el equipo deben ser las siguientes:
a)
Temperatura: 12 °C a 50 °C
b)
Humedad: 85 a 100 por ciento sin condensación
Cada parte del equipo debe ser envuelta y sellada en una envoltura plástica para uso rudo, no porosa, a
prueba de agua y antiestética. Todos los empaques deben ser claramente marcados con el número de orden
de compra y los números de identificación del equipo.
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El embarque del SAGEE debe cumplir la ETP-296 Embalaje y marcado de equipo y materiales para su
transporte a las instalaciones terrestres y costa afuera.
8.11 Documentación
El proveedor debe proporcionar tres ejemplares del “Manual del Usuario” e incluir con cada uno de los
sistemas, además tres ejemplares del “Manual Técnico de Instalación, Operación y Mantenimiento”, asimismo
los manuales de partes que requieren mantenimiento se deben entregar al usuario final de los sistemas de
generación de energía eléctrica en copia dura y electrónica, incluye todos los detalles relacionados con lo
anterior. Se debe hacer uso de dibujos y diagramas para la mejor comprensión de los mismos.
8.11.1 Manual del usuario, debe contener como mínimo:
a)
Una descripción de todo el equipo esencial para operación rutinaria incluyendo interruptores e indicadores
b)
Procedimientos para la operación adecuada del sistema, incluyendo una lista de las limitaciones de la
carga de trabajo y cualquiera de sus problemas. Estos procedimientos deben incluir una sugerencia de
operación, incluyendo conservación de las cargas durante periodos de clima inclemente y/o un evento de
desconexión por baja tensión. Incluir los procedimientos de apagado de emergencia
c)
Procedimientos de emergencia y recomendaciones para periodos extensos de falta de uso del sistema.
Incluir procedimientos de apagado de emergencia
d)
Una guía sencilla de localización de fallos comunes para el usuario
e)
Lista de partes completa. El nombre y contacto del vendedor y personal técnico de servicio, incluyendo
el teléfono. Indicar claramente cuáles son las garantías del fabricante y cuáles son las garantías del
proveedor
8.11.2 Manual de instalación, operación y mantenimiento
Este se debe proporcionar al personal técnico del área operativa y de mantenimiento contratante.
a)
Un diagrama de bloques funcional, diagrama eléctrico unifilar y trifilar que muestre la colocación del
equipo y capacidades de los componentes y un diagrama físico de distribución
b)
El diagrama funcional debe indicar los principales componentes, fusibles, desconectadores y puntos de
interconexión
c)
Lista de partes y refacciones
d)
El proveedor debe entregar por escrito las instrucciones y procedimientos generales y específicos para
instalación, operación y mantenimiento del sistema y componentes auxiliares. Todas las instrucciones o
procedimientos específicos deben ser complementados con uno o más dibujos o esquemas ilustrativos
que sirvan de guía clara para el personal de operación y mantenimiento y para el personal encargado del
montaje y la instalación del equipo
e)
Una propuesta calendarizada con instrucciones completas para el mantenimiento anual
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f)
Recomendaciones de seguridad para el mantenimiento de los equipos
g)
Una guía detallada de localización de fallas mencionando todos los componentes del sistema
h)
Debe incluir procedimientos de reparación y diagnóstico que pueden hacerse por el proveedor o personal
calificado. Las reparaciones y procedimientos de personas que no sean técnicos se deben indicar
Las instrucciones o procedimientos para instalación, operación y mantenimiento de la microturbina y sus
sistemas y componentes auxiliares y toda la documentación de soporte como son: dibujos, esquemas, hojas
de datos o de especificaciones y manuales del proveedor y de los sub-proveedores o subcontratistas del
proveedor deben estar contenidos en uno o más tomos a los que se les denomina con el nombre de “Manual
de Instalación, Operación y Mantenimiento”.
8.11.1
El Manual de instalación, operación y mantenimiento debe contener, como mínimo, instrucciones o
procedimientos detallados para las microturbinas:
a)
Manejo, carga, descarga e izaje, sus partes mayores y de sus sistemas y componentes auxiliares
b)
Montaje y desmontaje de sus sistemas y componentes auxiliares
c)
Instalación y desinstalación
d)
Nivelación y alineación en frío y en caliente, la caja de engranes de carga y el equipo accionado
e)
Alineación de equipos auxiliares tales como motobombas, motor de arranque, caja de engranes y otros
f)
Arranque, operación mínima, normal, máxima y transitoria
g)
Paro normal y de emergencia
h)
Desensamble y ensamble de partes mayores (compresor, cámara de combustión, microturbina
generadora de gases y turbina de potencia)
i)
Desensamble y ensamble de partes internas (rotores, toberas, álabes, discos, flechas, sellos, camisas,
cojinetes, entre otros)
j)
Ensamble y desensamble de los sistemas y componentes auxiliares de la microturbina: caja de engranes
de carga, coples y guarda coples, sistema de admisión de aire, sistema de combustible, sistema de aceite
de lubricación y control, sistema de instrumentación y control, sistema de gases de escape, sistema de
monitoreo de gases a la atmósfera, sistema de detección y monitoreo de vibraciones, sistema de
detección y monitoreo de temperaturas, sistema de lavado, sistema eléctrico, cabina, entre otros
k)
Mantenimiento predictivo, incluyendo cartas de mantenimiento y sus sistemas y componentes auxiliares
l)
Mantenimiento preventivo, incluyendo cartas de mantenimiento y sus sistemas y componentes auxiliares
m) Mantenimiento correctivo, incluyendo cartas de mantenimiento y sus sistemas y componentes auxiliares
n)
Reponer los fluidos de la microturbina y sus sistemas y componentes auxiliares, indicando cantidades y
tipos de materiales
ñ) Preservación durante períodos de relevo y de almacenamiento a las condiciones de sitio antes de la
instalación y operación de la microturbina y sus sistemas y componentes auxiliares
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Diagnóstico y corrección de fallas de sus sistemas y componentes auxiliares
El manual de instalación, operación y mantenimiento debe tener letreros de advertencia al peligro durante las
operaciones de carga, descarga, manejo, instalación, montaje, desmontaje, ensamble, desensamble,
operación, paro y mantenimiento del equipo.
El manual de instalación, operación y mantenimiento debe ser redactado en idioma español (no debe incluir
catálogos o folletos comerciales), con el uso de unidades de medida de acuerdo con la NOM-008-SCFI- 2002,
indicando entre paréntesis las unidades del sistema Ingles. El proveedor debe suministrar en español toda la
información en forma electrónica.
El proveedor debe entregar al área usuaria de Pemex la cantidad de 5 (cinco) juegos del Manual de Instalación,
Operación y Mantenimiento y su respaldo en archivo electrónico en disco compacto, a menos que sea
especificada otra cantidad en los documentos de licitación o en la orden de compra. Uno de los ejemplares se
debe embarcar junto con el equipo en una caja metálica galvanizada y bajo llave.
8.12 Servicio de postventa
a)
En caso de falla del sistema, el proveedor debe enviar a un técnico capacitado al sitio con el objeto de
corregir la falla en un período no mayor a 3 días naturales calendario después de haber recibido el reporte
de mal funcionamiento (por escrito o por otro medio)
b)
Durante el periodo de garantía, el proveedor debe realizar el reemplazo de las partes o componentes que
presenten un deterioro acelerado o que presenten fallos por mala calidad de mano de obra y materiales
de fabricación
8.13 Garantía
El proveedor debe garantizar por escrito que todo el sistema esté libre de defectos en el diseño, materiales y
mano de obra, e instalación.
a)
Que el sistema cumpla plenamente los requisitos de esta Especificación Técnica Particular
b)
El refaccionamiento y asesoría técnica. A petición los requisitos de esta Especificación Técnica
c)
Que, en caso de falla, la asistencia técnica se debe proporcionar 24 horas máximo después de la
notificación por parte del cliente
d)
El proveedor debe garantizar el diseño, fabricación y funcionamiento de la microturbina de gas incluyendo
sus sistemas y componentes auxiliares por 8 000 horas de operación después de su arranque o 18 meses
después de la entrega del equipo, lo que ocurra primero. La garantía debe extenderse contra materiales
defectuosos, mano de obra defectuosa, diseño inapropiado y fallas de la microturbina y sus sistemas y
componentes auxiliares bajo las condiciones de operación especificadas en las hojas de datos
e)
En caso de fallas por defectos en materiales (incluye materiales de empaque) y mano de obra durante el
período de garantía, el proveedor debe reparar, modificar y/o reemplazar, las partes defectuosas en el
sitio
f)
Todos los gastos originados de mano de obra, materiales, equipos y herramientas involucrados en la
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reparación, así como los gastos de transporte deben ser por cuenta del proveedor
g)
El proveedor es responsable de garantizar todo el equipo cotizado; por lo que no se acepta la
transferencia de garantías, debe aceptar sin cargo a Pemex, la reparación o reemplazo de materiales y/o
equipo defectuoso que sean detectados en un lapso de 24 meses después de la puesta en operación del
sistema
8.14 Servicios
El proveedor debe garantizar el suministro de los siguientes servicios durante el ciclo de vida de la micro
microturbina:
a)
Servicios técnicos en sitio con personal que hable el idioma español
b)
Suministro dentro de un periodo de 72 horas de partes críticas en el sitio de instalación
c)
Existencia de partes de repuesto durante el ciclo de vida de la máquina
d)
Centro de reparación y mantenimiento mayor accesible a la región de instalación del equipo
e)
Herramientas especiales (si el equipo lo requiere), así como técnicos que manejen u operen dichas
herramientas. El proveedor es el rresponsable del paquete completo
8.15 Documentos del proveedor
Toda la información suministrada por el proveedor al área usuaria de Pemex debe estar en idioma español,
con el uso de unidades de medida de acuerdo con la NOM-008-SCFI-2002 y ser transmitida por escrito
mediante oficios o cartas, los cuales deben tener como mínimo, los siguientes datos:
a)
Razón social, domicilio y logotipo del proveedor
b)
Número de proyecto del proveedor
c)
Nombre y número del proyecto de Pemex
d)
Asunto
e)
Nombre y clave del equipo
f)
Número de la orden de compra
g)
Nombre y número del documento transmitido
h)
Lugar y fecha de la transmisión
i)
Nombre y firma del representante del proveedor
Información que debe suministrar el proveedor con su propuesta:
El proveedor debe presentar la descripción detallada del alcance de su propuesta de acuerdo a las bases de
licitación y requisición del equipo.
Todos los dibujos que se incluyan en la propuesta deben presentarse en tamaño estándar del fabricante pero
no menores al tamaño carta ser completamente legibles y en idioma español.
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Todas las hojas de datos, hojas de especificaciones, curvas características o de operación y otros documentos
técnicos se deben presentar en hojas tamaño carta. El proveedor debe proporcionar toda la información
solicitada en estos documentos.
Toda la información técnica que el proveedor presente con su propuesta debe tener un letrero que indique
que es “información de propuesta”.
8.16 Capacitación
El proveedor debe impartir cursos de capacitación en español al personal operativo y de mantenimiento, en el
sitio de la instalación sobre los temas contenidos en el manual de instalación, operación y mantenimiento.
Previo al arranque y puesta en operación del SAGEE, el proveedor y/o contratista debe proporcionar al
personal operativo y de mantenimiento de Pemex, el entrenamiento apropiado en la operación y
mantenimiento de la unidad como conjunto:
a)
Subsistema de generación de energía eléctrica.
b)
Subsistema de control, protección y acondicionamiento de potencia y
c)
Subsistema de almacenamiento de energía.
9.
Responsabilidades
9.1 Del proveedor
9.1.1 El proveedor del SAGEE es el responsable de todo el equipo, y de sus componentes y sistemas
auxiliares, así como de la ingeniería y coordinación entre el diseño, fabricación, suministro, ensamble, pruebas
y partes suministradas por sus propios prestadores de servicio
9.2 Pemex Exploración y Producción
9.2.1 Vigilar la aplicación de los requisitos de esta Especificación Técnica Particular, en las actividades de
adquisición, inspección, arrendamiento y servicios al SAGEE.
9.3 Área usuaria de Pemex Exploración y Producción
9.3.1 La verificación del cumplimiento de esta Especificación Técnica Particular, debe ser realizada por las
áreas que elaboren y evalúen bases de licitación y contratos en la materia en donde se incluya esta
Especificación Técnica Particular.
9.3.2 Debe verificar que el proveedor y/o contratista, cuente con personal técnico especializado con
experiencia en el manejo e interpretación de esta Especificación Técnica.
9.4 Firmas de ingeniería, proveedores y/o contratistas
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Hoja 40 de 47
9.4.1 Cumplir como con los requerimientos especificados en esta Especificación Técnica, para
fabricación y pruebas del SAGEE.
10.
A
el diseño,
CONCORDANCIA CON NORMAS MEXICANAS O INTERNACIONALES
Esta Especificación Técnica no tiene concordancia con normas mexicanas ni con normas internacionales.
11.
BIBLIOGRAFÍA
11.1
API STD 614 1999 Sistema de aceite de lubricación.
11.2
API STD 616 1998 Gas turbines for the petroleum, chemical and gas industry (Turbinas de gas para
la industria del petróleo, química y gas). 4th Edition, Agosto 1998.
11.3
IEEE-519-1992 Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power
Systems (Métodos recomendados y requisitos para el control de armónicos en sistemas de energía
eléctrica).
11.4
PEMEX-EST-0049/05-2017 Servicios de inspección y supervisión de bienes, procesos y servicios, que
se adquieran, arrienden o contraten.
11.5
ETP-181 Sistemas eléctricos en plataformas marinas.
11.6
UL 1703 2002 Standard for Flat-Plate Photovoltaic Modules and Panels (Estándar para módulos y
paneles fotovoltaicos de placa plana).
11.7
Una nueva aproximación para la caracterización de módulos fotovoltaicos basada en redes
neuronales F. Almonacid, L. Hontoria, J. Aguilera y G. Nofuentes (Grupo investigación y desarrollo
en energía solar y automática).
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12.
A
ANEXOS
12.1 Clasificación de plataformas marinas deshabitadas conforme a la demanda de energía eléctrica
La capacidad neta (kW) del SAGEE para cada plataforma “Tipo” corresponde al valor superior del rango de
demanda máxima de las cargas eléctricas en la plataforma y es la potencia eléctrica demandada en sus
terminales de salida. La Tabla 3 de esta ETP, muestra dicha clasificación.
Clasificación
Carga instalada
máxima (kW)
TIPO A y B
100
TIPO C y D
5
Niveles de tensión
requerida en c.a.
a) 480 Vca, 3f, 4h, 60 Hz;
b) 220/127 Vca, 3f, 4h, 60 Hz
No Aplica
Niveles de tensión
requerida en c.c.
Tecnología a
emplear
No Aplica
Microturbina
a) + 24 V c.c.
Fotovoltaico o
híbrido
Tabla 3. Clasificación de las plataformas marinas deshabitadas
12.1.1
Potencia nominal base de la fuente primaria de generación
La eficiencia eléctrica de los componentes que integran el SAGEE y la potencia requerida para alimentar sus
servicios propios, son dos conceptos que se deben incluir para determinar la potencia nominal de la fuente
primaria de generación.
El valor específico de la potencia para suplir las pérdidas eléctricas y alimentar los servicios propios del sistema
autónomo de generación de energía eléctrica (en su conjunto), depende de la tecnología utilizada en la fuente
primaria de generación, la configuración particular del sistema autónomo como paquete (fuente secundaria,
SFI o baterías, sistema integrado de control y protección y equipo para acondicionamiento de potencia, entre
otros), y las prestaciones requeridas en el sistema (presurización del cuarto, ventilación forzada,
acondicionamiento de aire, alumbrado interior, entre otras) para cumplir con 8.4 de la ETP-036
12.2 Alternativas tecnológicas para la fuente primaria de generación
De acuerdo con las opciones tecnológicas establecidas en 8.3.1 de la ETP-181, la magnitud de la potencia
requerida para la fuente primaria de generación, en conjunto con las limitantes de espacio físico en las
plataformas marinas deshabitadas para la instalación del SAGEE, restringen las alternativas tecnológicas de
la fuente primaria de generación.
La tecnología a utilizar que requieren potencias superiores a 5 kW, son las microturbinas; siempre y cuando
cumpla con lo establecido en 8.1.1, de la presente Especificación Técnica Particular.
El ámbito de aplicación de la tecnología fotovoltaica como fuente primaria de generación no debe ser mayor a
5 kW de potencia. Esta restricción se debe a que, dada la tecnología existente a la fecha de la elaboración de
esta Especificación Técnica las áreas y el peso del arreglo fotovoltaico excederían los espacios disponibles
en las plataformas.
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12.3 Hojas de datos de rendimiento y especificaciones técnicas
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