Buenas practicas URE en la industria

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Presentación de buenas practicas de implementacion de proyectos de eficiencia energética.

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Presentacin de PowerPoint

QUIENES SOMOS:

Somos una Multinacional dedicada a las industrias de la confitera, alimentacin y bebidas, que emplea a unas 100.000 personas en todo el mundo. Est integrada por las marcas globales de alimentos de la antiguaKraft Foods, a la que sucedi en2012.

El nombre Mondelz proviene de la contraccin de las palabras Monde (mundo enfrancs) y Delez como una alternativa a delicioso.

ALGUNAS DE NUESTRAS MARCAS:

Mondelez Colombia S.A.S.

La planta de manufactura Mondelez Colombia S.A.S, es una planta de Gomas y Caramelos que cuenta con cerca de 950 trabajadores en sus instalaciones ubicadas en Cali en la Cr 4N # 64-10 Barrio Calima.

Se producen anualmente un promedio de 30.000 toneladas en productos de los cuales aproximadamente el 80% se exporta a 29 pases.

ALGUNAS DE NUESTRAS MARCAS:

DATOS CURIOSOS SOBRE EL CONSUMO LOCAL:

15 millones de unidades de Chicletsse producen en Colombia cada da. En el 2013, los consumidores colombianos compraron 790 millones de cajitas de dos unidades, lo que significa que comieron 1.580 millones de pastillas.

210 millones de paquetes individuales de chicles Tridentse consumieron en el mercado local en el transcurso del ao pasado. De acuerdo con la compaa, la planta de Cali elabora 6 millones de pastillas de esta marca cada da.

7 millones de estos chicles se producen diariamente en la planta de Cali. Si se suman todas las unidades que se hacen de las marcas Chiclets, Trident, Bubbaloo y Halls en un da, se podran tapizar dos canchas de ftbol.

13 millones de unidades de Halls produce Mondelezal da en su planta de Cali. A nivel mundial, la fortaleza de esta marca se encuentra, particularmente, en mercados localizados en Norteamrica y Amrica Latina, segn su reporte del Q3.

Oficinas comerciales y CasinoBubalooChicletsHallssparkiesMotitasCertsTrident

DESCRIPCION SISTEMA ELECTRICO:Circuito Popular 34.5 kVSub. 1Sub. 5Sub. 3 y 4Sub. 2 y 6Frontera Torre BFrontera Torre A

FRONTERA TORRE B:

FRONTERA TORRE A:

ESTUDIO CALIDAD DE POTENCIA ELECTRCA

1. METODOLOGA

Para la ejecucin de las mediciones, se emplearon seis (6) equipos analizadores de redes digitales marca DRANETZ-BMI referencia Power Visa, Power Guia y Power Xplorer los cuales registran componentes armnicas con frecuencias de hasta 50 veces la frecuencia fundamental (3000 Hz), equipados con ocho (8) canales de entrada: cuatro (4) para tensiones y cuatro (4) para corrientes.

Permiten adems medir todos los parmetros de inters en un circuito elctrico, tales como: tensin, corriente, frecuencia, factor de potencia, potencias (aparente, activa y reactiva), entre otros.

Los equipos cuentan con sistema de memoria que permite el manejo y almacenamiento de la informacin para luego ser transmitida a un computador personal para su procesamiento y anlisis.

Se registraron los parmetros mencionados en los transformadores de las seis (6) subestaciones. Las mediciones se realizaron del 22 de Agosto al 07 de Septiembre de 2014, con un intervalo de registro de cinco (5) minutos entre cada captura.

1. METODOLOGA

Tabla No 1. Puntos de Medicin de Parmetros Elctricos.

2. RESULTADOS DE LAS MEDICIONES

Los resultados de las mediciones se presentan en forma de tablas y grficas a partir de las cuales se realiza un anlisis, relacionando el comportamiento de cada uno de los parmetros de inters, como tensiones, corrientes, potencias, factor de potencia, niveles de distorsin armnica y eventos.

2.1. TENSIONES Y CORRIENTES

La Tabla No 2 muestra los valores mximos, mnimos y promedios de las seales de tensin y corriente registradas en los puntos bajo estudio.

2.1. TENSIONES Y CORRIENTES

Tabla No 2. Puntos de Medicin de Parmetros Elctricos.

En la tabla anterior tambin se muestran los valores mximos, mnimos y promedios de las potencias y del factor de potencia. Es necesario aclarar que valores de factor de potencia con signo negativo (-) representan que ste es de tipo capacitivo.

2.2. VARIACIONES MXIMAS, PROMEDIO Y MNIMAS DE TENSIN RESPECTO A LA NOMINAL

Cuando la tensin de alimentacin de los equipos vara con respecto a su tensin nominal, el rendimiento y su vida til pueden verse afectados. Los efectos de estas variaciones dependen de las caractersticas del equipo y de la magnitud de las mismas.

Tabla No 3. Valores Mximos, Promedio y Mnimos de las Variaciones de Tensin. . Las normas de la calidad de potencia elctrica aplicables a los servicios de distribucin de energa elctrica (Resolucin CREG 024 de 2005) establecen que las tensiones en estado estacionario a 60 Hz no podrn ser inferiores al 90% de la tensin nominal ni ser superiores al 110% de sta durante un periodo superior a un minuto, para sistemas con tensin nominal inferior a 500 kV. De esta manera, se presentaron variaciones de las seales de tensin que no superaron el lmite recomendado.

2.3. DESBALANCES DE TENSION Y CORRIENTE

Otro aspecto a tener en cuenta al evaluar la calidad de la energa elctrica es verificar que los desbalances de tensin y corriente no superen los valores considerados seguros para la operacin normal de la carga.

Los desbalances de corriente, generados por una inadecuada distribucin de cargas en un sistema elctrico, producen cadas de tensin diferentes en los conductores de fase generando as un desbalance de tensin en el punto de utilizacin. Normalmente, para un sistema bien diseado en el cual las impedancias de los alimentadores no son demasiado elevadas se admiten desbalances en corriente hasta del 20%. Naturalmente esto depender de la carga manejada y de la capacidad de cortocircuito en el nodo alimentador.

El desbalance entre tensiones, segn la IEEE 1159 de 1995, se calcula como:

Esta ecuacin da una idea de la diferencia que existe entre las tensiones de lnea para el mismo instante de tiempo. De igual forma se calculan los desbalances en corriente.

2.3. DESBALANCES DE TENSION Y CORRIENTE

La Tabla No 4 presenta los valores mximo, mnimo y promedio de los desbalances entre tensiones de fase y los desbalances entre las corrientes de cada fase registrados en la medicin.

Tabla No 4. Valores Mximos, Promedio y Mnimos de los desbalances. . Entre los efectos de los desbalances de tensin se tienen: fallos en los equipos de proteccin y control y calentamiento por el aumento de prdidas adicionales en los motores, lo que conlleva a una reduccin de su capacidad y prdida de vida til. La norma tcnica colombiana NTC 5001 establece un valor de referencia para los desbalances de tensin de 2% en sistemas trifsicos con tensin nominal menor a 69 kV, para lo cual, durante las mediciones dicho lmite se cumple en todos los puntos evaluados. Debido a que los efectos de los desbalances de corriente dependen de las caractersticas de las cargas y la capacidad de cortocircuito del sistema, en la actualidad no existe una referencia normativa que defina lmites para los mismos. Sin embargo, tal como se muestra en la Tabla No 4, se presentan valores inferiores al lmite recomendado del 20% en los puntos evaluados, salvo por el pico mximo que se registr en el transformador de la subestacin 2, el cual fue momentneo y no afect el desbalance de tensin.

2.4. FACTOR DE POTENCIA

El anlisis del factor de potencia al interior de un sistema elctrico industrial est relacionado con la eficiencia del mismo. Normalmente el inters se fija en el anlisis del factor de potencia global porque genera sobrecostos en la facturacin de energa; cuando los reactivos son superiores al 50% de los activos, stos se cobran como si fueran activos.

Bajo condiciones de operacin normal, el factor de potencia debe permanecer durante el 95% del tiempo de las mediciones conjuntamente entre 0,9 y 1 para factor de potencia inductivo y entre -1 y -0,9 para factor de potencia capacitivo. De tal forma que el ngulo del diagrama de potencias se encuentre durante el 95% del tiempo entre -25 y 25.

Tabla No 5. Factor de Potencia

2.4. FACTOR DE POTENCIA

El factor de potencia en algunos de los puntos evaluados se observa entre 0,9 y 1 inductivo o entre -1 y -0,9 capacitivo durante un tiempo superior al 95% de las mediciones segn lo establece la norma, debido a la buena compensacin de reactivos realizada por los bancos de condensadores existentes en cada subestacin lo cual hace que el sistema elctrico de la planta sea un poco ms eficiente. Sin embargo las subestaciones 3 y 4 son la excepcin, pues en la subestacin #3 el factor de potencia promedio est en 0,5 pu tipo inductivo, lo cual muestra una inadecuada compensacin reactiva. La siguiente imagen lo muestra detalle:

2.4. FACTOR DE POTENCIA

Por otro lado la subestacin #4, presenta una sobrecompensacin reactiva originada en periodos de baja carga por fallo en el control asociado al banco de condensadores. La siguiente imagen lo muestra detalle, en ella la seal de la parte superior es la corriente de carga que maneja el transformador, y la seal de la parte inferior es el factor de potencia registrado.

Cabe notar que en la subestacin #4 el factor de potencia cumple durante el 91% del tiempo de la medicin, lo cual muestra que el comportamiento deficiente dura una mnima parte de tiempo, situacin que no se vuelve critica pero si requiere atencin.

2.5. DISTORSIONES ARMNICAS REGISTRADAS

El THD es una medida del contenido de armnicos en una seal de tensin o corriente respecto de la seal a 60 Hz o fundamental, y segn la norma IEEE 519 de 1992 se define como:

2.5. DISTORSIONES ARMNICAS REGISTRADAS

Los efectos ms significativos de los armnicos dentro de sistemas elctricos tienen que ver con prdidas trmicas adicionales en conductores, transformadores y motores debidas al efecto piel y prdidas en el ncleo; afectan la eficiencia y pueden afectar el torque de los motores, incluso elevar las emisiones de ruido. Otros efectos menos frecuentes tienen que ver con el mal funcionamiento de ciertos equipos electrnicos, imprecisin en la medicin de la energa, mala operacin de protecciones cuando la distorsin es muy alta e interferencia con las comunicaciones.

2.5.1. DISTORSIN ARMNICA TOTAL (THD) EN TENSIN

Los equipos electrnicos como dispositivos de control, pueden verse afectados cuando la distorsin armnica en tensin supera el 5%, causando mala operacin de los mismos. En el estndar IEEE 519 se recomienda que para sistemas con tensin nominal inferior a 69 kV, la distorsin armnica de tensin no supere el 5% de la fundamental, ni que los armnicos individuales superen el lmite del 3%. En la Tabla No 6 se muestran los valores de distorsin armnica total en tensin registrados en la medida.

Tabla No 6. Distorsin armnica total en tensin

Tal como se observa en la Tabla No 6, se cumple el lmite del 5% recomendado para el THD-V en todos los puntos evaluados

2.5.1. DISTORSIN ARMNICA TOTAL (THD) EN TENSIN

En la Tabla No 7 se muestran los armnicos individuales predominantes de tensin as como la magnitud de los mismos.

Tabla No 7. Armnicos Dominantes en Tensin Los armnicos individuales en tensin registrados en cada subestacin y presentados en la Tabla No 7 no superan el lmite del 3% recomendado por la norma IEEE 519.

2.5.2. DISTORSIN ARMNICA TOTAL (THD) EN CORRIENTE

La evaluacin de la distorsin armnica en corriente se realiza mediante dos criterios. El primero de ellos consiste en determinar el impacto que tiene la distorsin en corriente que inyecta la planta en el sistema elctrico al cual se encuentra conectada.

El segundo criterio evala cmo afecta la distorsin armnica en corriente a los transformadores; para ello la norma IEEE C57.12.00 2000 establece que la distorsin de la corriente de plena carga no debe exceder el 5% bajo condiciones de operacin normal, y cuando tal lmite es superado se debe entrar a realizar un derrateo de la capacidad nominal del transformador para que su vida til no se vea afectada debido a sobreesfuerzos trmicos ocasionados por los armnicos.

Tabla No 8. Distorsin armnica total en corriente

2.6.3. Distorsin Total debida a la Demanda (TDD)

Para evaluar el contenido de armnicos de corriente se realiza el clculo de un parmetro adicional llamado TDD (Total Demand Distortion). El clculo del TDD se efecta teniendo en cuenta la magnitud de las componentes armnicas individuales y la corriente promedio de la demanda mxima registrada en los ltimos doce meses. La frmula a aplicar es la siguiente:

La evaluacin del TDD con base al primer criterio se realiza en el Punto de Acople Comn (PCC) y los lmites son establecidos en el estndar IEEE 519-92, dependiendo de la relacin que existe entre la corriente de cortocircuito trifsico (ICC) en el PCC y la corriente de demanda mxima (IL) de la instalacin.

En el caso de los transformadores de potencia, si la distorsin de la corriente de carga excede el 5% es necesario efectuar una reduccin de la capacidad nominal del transformador de acuerdo con lo establecido en la Norma ANSI/IEEE C57.110.

2.5.3. Distorsin Total debida a la Demanda (TDD)

Para evaluar los transformadores con base al segundo criterio, la corriente instantnea se compara con la corriente nominal del transformador, lo cual refleja el impacto de los armnicos en el desempeo de este equipo. El TDD, que se calcula como lo expresa la frmula siguiente, no debe superar el lmite recomendado por la norma IEEE 519-92 del 5%:

En la Tabla No 9 se muestran los armnicos individuales de corriente, los cuales se han referido a la corriente de demanda mxima (IL); adems se calcula el TDD y se realiza la evaluacin respecto a la norma IEEE 519.

2.5.3. Distorsin Total debida a la Demanda (TDD)

Como se puede observar en la tabla anterior, casi todos los transformadores de las subestaciones cumplen con el lmite para el TDD y para los armnicos recomendados conforme la norma IEEE 519. Sin embargo el transformador asociado a la subestacin #6 presenta un TDD por fuera del lmite recomendado, esto sucede por la fuerte influencia de los armnicos 5to y 11avo. Por lo tanto se procede a analizar los niveles de carga de dicha subestacin, con el fin de determinar si es necesario realizar un proceso de derrateo. Tabla No 9. Evaluacin de la distorsin total a la demanda (TDD) en corriente

2.6. CARGABILIDAD

En la Tabla No 6 se presentan los niveles de carga de cada transformador evaluado:

Tabla No 10. Cargabilidad TransformadoresTal cual se observa en la anterior tabla, los transformadores ms cargados se encuentran en las subestaciones 4 y 5, los cuales en la actualidad cumplen con el lmite para el TDD, por el contrario, los dems transformadores evaluados presentan un nivel de carga inferior al 45% de su capacidad nominal.

El transformador de la subestacin #6 que es el nico supera el lmite del TDD presenta un nivel de carga de 38%, encontrndose subcargado.

Por tanto, no es necesario realizar el proceso de derrateo en ninguno de los puntos evaluados.

2.7. EVENTOS REGISTRADOS

Durante las mediciones realizadas, los equipos fueron programados para registrar eventos de corta duracin como SAG, SWELL e Interrupciones Temporales y de larga duracin como Sobretensiones, Subtensiones e Interrupciones Sostenidas. Los lmites del equipo fueron programados con respecto a la tensin nominal.

2.7.1 SAG

Los SAG son cadas del valor eficaz de tensin entre 0,9 y 0,1 por unidad a frecuencia industrial con duraciones entre 0,5 ciclos y 1 minuto. Los SAG son muy comunes y generalmente se presentan en sistemas donde entran en operacin cargas elevadas, o cuando se realiza el arranque directo de grandes motores, los cuales absorben altas corrientes durante esos instantes de tiempo. La duracin y magnitud relativa de los eventos podra producir fallos en tarjetas electrnicas y en general, en equipos sensibles. La principal consecuencia de estos eventos suele ser la desprogramacin o reseteo de microcontroladores y computadores.

La Tabla No 11 muestra los eventos ms representativos de este tipo registrados durante la medicin.

2.7. EVENTOS REGISTRADOS

2.7. EVENTOS REGISTRADOS

Durante las mediciones solo se presentaron eventos tipo SAG (ver Tabla No 11), de los cuales diecisiete (17) se reflejaron en los transformadores de las subestaciones 1 y 6, nueve (9) se vieron en las subestaciones 2, 3 y 4, y la subestacin #5 fue la que menos eventos registro, evidenciado seis (6) eventos tipo SAG. A continuacin se resume la ocurrencia de los eventos.

Cabe notar que de los (17) eventos registrados en su totalidad, seis (6) fueron vistos en todos los transformadores, con lo cual se puede inferir que stos fueron originados por la red externa. La Tabla No 12 resume los eventos registrados

2.7. EVENTOS REGISTRADOS

2.7. EVENTOS REGISTRADOS

2.7. EVENTOS REGISTRADOS

2.7. EVENTOS REGISTRADOS

2.7. EVENTOS REGISTRADOS

2.7. EVENTOS REGISTRADOS

2.8. RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

La medicin de la resistencia de puesta a tierra permite determinar si el sistema es apropiado para desviar efectivamente corrientes de falla a tierra. Su valor depende del diseo de la malla, de las condiciones fsicas del suelo, de las condiciones estacinales (lluvias o sequa), de las condiciones de mantenimiento de la malla y de las conexiones de los elementos que constituyen el Sistema de Puesta a Tierra SPT.

Segn el Reglamento Tcnico de Instalaciones Elctricas RETIE, un bajo valor de resistencia de puesta a tierra es siempre deseable para disminuir la mxima elevacin de potencial o GPR bajo condiciones de falla. Para subestaciones de media y baja tensin, la resistencia de puesta a tierra mxima permisible es de 10 . Pero cuanto ms baja sea la resistencia medida se garantiza mayor seguridad para las personas que puedan entrar en contacto accidental o intencional con los equipos y estructuras; as mismo, si el sistema interno de tierras se encuentra bien ejecutado, se garantiza el disparo adecuado de las protecciones.

La Tabla No 13 resume los valores de resistencia de puesta a tierra medidos

Como se observa en la tabla anterior, las mediciones de resistencia de puesta a tierra arrojan valores por debajo del lmite de 10 establecido por el RETIE.

REDUCCIN DE PERDIDAS BATERIAS 13, 14 Y 15- CALI

Antecedentes

Las baterias 13, 14 y 15 de revestimiento sparkies su sistema de condiciones de Temperatura y Humedad Relativa era proporcionadas por 3 Compresores Tipo Abierto Carrier 5H60 de 60 TON acoplados mediante con acoples Omega E30 a motores SIEMENS de 60 HP. Esta tecnologa presentaba los siguientes problemas:

Alto consumo de energaAlta rotacion de repuestos (Aceite, Acoples, etc.)Poca eficiencia para el proceso

Cambio de tecnologa:

Las baterias 13 y 14 se cambiaron a sistemas con 2 compresores semihermeticos de 25 TON Carrier 06E con montaje tipo TANDEM.

Cambio de tecnologa:

La bateria 15 se cambio a un sistema con Compresor Tipo Tornillo Marca Hambell Ultima Generacin de 60HP.

BENEFICIOS OBTENIDOSReduccion costos consumo energia elctrica:

46BENEFICIOS OBTENIDOSReduccion costos consumo energia elctrica:

47BENEFICIOS OBTENIDOSReduccion costos cambio repuestos y mantenimiento:

48BENEFICIOS OBTENIDOSReduccion costos paradas produccin:

49BENEFICIOS OBTENIDOSResumen Ahorros obtenidos:

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REDUCCIN DE PERDIDAS SISTEMA SHICK- CALI

Acciones

Estas acciones fueron realizadas durante el Q1 2014.

REDUCCION DE PERDIDAS SISTEMA SHICK

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Se implemento un formato de para recoleccin de informacion de las paradas por causa de fallas en el sistema shick. Esto permiti tener un panorama claro de los puntos a intervenir.RECOLECCIN DE DATOS53En promedio paradas de 65 min/dia

RECOLECCIN DE DATOS

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El equipo de tecnicos de exteriores realizo el analisis de causa raz de las principales paradas por fallas en el sistema shick, esto permiti definir los planes de accin especficos para la reduccin de perdidas.

ANALISIS DE CAUSA RAZ DE LOS PRINCIPALES PROBLEMAS IDENTIFICADOS55Fabricacion cajas trampas magnticas tolvas granulado L1 y L2Cambio valvula diverter de 4 a 5

Cambio rueda entalpica deshumidificador de granulado y aislamiento ductos pre y post enfriamiento

EJECUCIN DE PLANES DE ACCIN56Socializacin de LUPs para la correcta manipulacin de las cajas de imanes y el sistema de llenado de las tolvas.

EJECUCIN DE PLANES DE ACCIN57En promedio paradas de 32 min/dia Disminucin del 50,77% de las perdidas en el sistema Shick

VERIFICACIN EFECTIVIDAD

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Aumento en la eficiencia del 2,8% !!

VERIFICACIN EFECTIVIDAD59..Se logr mantener condiciones de Temperatura entre 23-26C y Humedad relativa 12-15%, incluso en los dias de lluvia, garantizando que no se compacte el azcar granulada en las tolvas 1 y 2 por humedad... Se logr disminuir los tiempos de llenado de las tolvas en:

Tolva Fab. Sparkies: Antes 4:30 min - Ahora 2:20 minTolva Gran. L1 y L2: Antes 30-35 min - Ahora18-20 minTolvas Laminadas: Antes 9:30 min - Ahora 5 min.. Se logr disminuir los problemas de atascamientos en las tolvas de granulado L1 y L2 en las trampas de imanes, anteriormente presentbamos en promedio 3 atascamiento en cada tolva al dia, de los 49 dias de seguimiento se presentaron eventos menores cada 10 dias.BENEFICIOS OBTENIDOS60

BENEFICIOS OBTENIDOSReduccion costos consumo energia elctrica:

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BENEFICIOS OBTENIDOSReduccion costos consumo energia elctrica:

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BENEFICIOS OBTENIDOSReduccion costos paradas de produccin:

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PROYECTO ELIMINACION FRONTERA COMERCIAL TORRE A

AHORROS ESTIMADOSReduccion costos perdidas transformadores:

AHORROS ESTIMADOSReduccion costos comerciales:

AHORROS ESTIMADOSReduccion costos x mantenimiento:

AHORROS ESTIMADOSResumen Ahorros Estimados:

Gracias por su atencion..!!