Drives de Media Tensión: Portafolio de Productos PDF, 3.54 MB

© ABB Group22 de junio de 2015 | Slide 1

Drives de Media TensiónPortafolio de Productos

Francisco Trillini, DMDR, Marzo 2015

Benefíciese de nuestras soluciones,más allá de los convertidores de media tensión

Todo en unoConcepto de paquete

Los componentes del sistema deconvertidor de frecuencia se eligen ydiseñan para garantizar unfuncionamiento óptimo, en línea conlos requisitos específicos de suaplicación. Esta gama de una mismafuente le proporciona un trabajoconsolidado y coordinado desde eldiseño hasta la puesta en marcha,pasando por la producción, laspruebas y el suministro, lo que reducesus riesgos y le ahorra costes.

Convertidor

Transformador Motor

Experiencia y especializaciónGestión de proyectos, integración de sistemas, ingeniería, diseño de sistemas

© Grupo ABBJune 22, 2015 | Diapositiva 23BHT490546R0006

Amplia gama de convertidores de frecuenciapara aplicaciones de media tensión

Media tensiónConvertidores de CA

ACS1000/ACS2000§Control diario de motores§ACS1000 0,315–5 MW, 2,3–4,16 kV

§ACS2000 0,250–3,2 MW, 4,0–6,9 kV

ACS5000§Alta potencia para unas operaciones seguras§ACS5000 2–36 MW, 6,0–13,8 kV

ACS6000§Alto rendimiento para la industria pesada§ACS6000 3–36 MW, 2,3–3,3 kV

MEGADRIVE-LCI§Fiabilidad desde hace más de 40 años§MEGADRIVE-LCI 2–72 MW, 2,1–10 kV

ABB suministra convertidores de frecuencia de media tensión para una amplia variedad de aplicaciones de distintas industrias, conun intervalo de potencia que va desde los 250 kW a más de 100 MW. Por tanto, nuestros clientes tienen la posibilidad de elegir entreuna amplia gama de productos y seleccionar el convertidor que mejor se adapta a sus requisitos individuales.

© Grupo ABB24 de septiembre de 2014 | Diapositiva 33BHT490546R0006

El convertidor idóneo para su aplicaciónElija entre nuestros convertidores de media tensión

Motor [MW]

Motor [kV]

LCILCIAC

S600

0

ACS2000

ACS5000

100

50

20

10

5

2

1

0,3151,8 2,3 3,3 4,0 4,16 6,0 6,9 10,06,6 13,8

ACS1000


Convertidores de uso generalResumen

Gama de convertidores de uso generalPropuesta de valor

Liderazgo tecnológicoTecnología contrastadaAlta fiabilidadControl directo de par (DTC)Amplia variedad de característicaspara industrias específicas

Integración flexible de sistemasInterfaces sencillas y flexibles3 cables de entrada - 3 cables desalidaCompatibilidad con motores y redesOpciones configuradas bajo pedido

Sólida presencia mundialGama para mercados específicosFuerte presencia en los mercadoslocalesPlazos de entrega líderes del sectorAsistencia local y vía de escalación

Mercado NEMAMotores NEMANormas industriales ANSI/IEEE/NEMATensiones de sistema de 2,3 kV, 4,16 kV,6,9 kVCertificación UL/CSA

Car

acte

rístic

asco

mun

esD

ifere

ncia

ción

dem

erca

dos

Gam

ade

prod

ucto

s ACS2000, 4 kV

ACS1000i ACS1000 a/w

ACS2000, 6 kV

30% 70%Mercado IECMotores IECNormas industriales IEC/EN/CETensiones de sistema de 3,3 kV,6-6,6 kV, 10/11 kV


Convertidores para fines especialesResumen

Gama de convertidores para fines especialesPropuesta de valor

Liderazgo tecnológicoTecnología probada con alta fiabilidadControl directo de par (DTC)Amplia variedad de característicaspara industrias específicas

Integración flexible de sistemasSoluciones personalizadasInterfaces flexiblesCompatibilidad con motoresy redes

Sólida presencia mundialIntegración de sistemas para industriasespecíficasGama de productos y sistemasAsistencia local y vía de escalación

Naval Minería ymineralesMetales §Cemento Química,

petróleo y gasGeneración

eléctricaAplicacionesespeciales

ACS5000W ACS6000 MEGADRIVE-LCI


Car

acte

rístic

asco

mun

esD

ifere

ncia

ción

dem

erca

dos

Gam

ade

prod

ucto

s

TecnologíaLa piedra angular de su éxito

> 40 añosde experiencia

1969Convertidor de CAinicio del desarrollo

1985PMW Megastar de 3 nivelesConvertidor de media tensión con controlvectorial

1993Condensadores autorregenerables

1995Control directode par (DTC)

1997ACS1000 Primer convertidor demedia tensión basado en IGCT

1999ACS6000 Primer multidrive de mediatensión con tecnología PEBB

2005ACS5000 Primerconvertidor de mediatensión con topologíaVSI-MF

2009ACS2000 Convertidor de media tensiónpara conexión directa en línea

2012ACS5000 segunda generaciónExtensión de potencia 13,8 kV

2014Introducción delACS580MV en China



Drives de Media TensiónLíneas ABB para Convertidores de MT


Turgi, Suiza§ Sede mundial de ABB para Electrónica de

Potencia y Accionamientos MV

§ Ubicación: Turgi, Suiza

Responsabilidades:§ Investigación y desarrollo§ Certificación de proveedores§ Fabricación & montaje§ Ingeniería & gestión de proyectos§ Ventas y marketing§ Soporte de productos & servicios§ Formación

Drives de Media TensiónPresencia Global


Zurich

170 Empleadosn Centro Corporativo de Pesquisa yDesarrollo da ABB

Dättwil

Turgi

350 Empleadosn Semiconductores

Lenzburg

O Triangulo de Electrónicade Potencia en Suiza

480 Empleadosn Electrónica de Potencian Convertidores MVn Producción de Tarjetas

de Circuito Impreso(outsourced por Elcoteq)

Drives de Media TensiónPresencia Global

Global center of competence (Switzerland)


PU New Berlin (US)ACS 2000 – 4kV – DTL/AFE

PU New Berlin (US)ACS 2000 – 4kV – DTL/AFE

PU Turgi (CH)ACS 1000

ACS 2000 – 6kV – DTL/AFE

ACS 5000 (air)

ACS5000 (water)

ACS6000

LCI

PU Turgi (CH)ACS 1000


ACS 5000 (air)

ACS5000 (water)

ACS6000

LCI

PU Bangalore(IN)ACS 2000 – 6kV – DTL/AFE

ACS 5000 (air)

PU Bangalore(IN)ACS 2000 – 6kV – DTL/AFE

ACS 5000 (air)

PU Beijing (CN)ACS 1000 – IP00 (EX)

ACS 2000 – 6kV – DFE


ACS 5000 (air)

PU Beijing (CN)ACS 1000 – IP00 (EX)

ACS 2000 – 6kV – DFE


ACS 5000 (air)

PU Sorocaba* (BR)ACS 2000 – 4kV – DTL/AFE

* São Paulo state

PU Sorocaba* (BR)ACS 2000 – 4kV – DTL/AFE

* São Paulo state

Drives de Media TensiónPresencia Global - Production Units (PU) and products


Drives de Media TensiónPortafolio de Productos - Drives de Propósito General


Drives de Media TensiónPortafolio de Productos - Drives de Propósito Especial


Drives de Media TensiónPortafolio de Productos – ACS1000

ACS 1000, ACS 1000i§ Refrigeración: aire / agua§ Rango de potencia: 315 kW – 5 MW§ Tensión de Salida: 2.3 – 4.16 kV§ Rectificador con DFE de 12-24 pulsos§ Inversor con IGCTs§ Filtro Sinusoidal de Salida§ ACS 1000 refrigerado por aire está disponible

con transformador de entrada integrado y concontactor de entrada (ACS 1000i)


ACS 1000i refrigerado por aire315 kW – 2 MW Electrónica de control

montada sobre marcopara facil acceso

Inversor fuente detensión de 3-level consemiconductores depotencia IGCT

Filtro de salida paraforma de ondasinusoidal lisa tanto decorriente como detensión

Aislación de entradapara desenergizaciónsegura

Sección de conexión decable de potencia conentrada superior oinferior

Transformador deaislación de entradade 24-pulsos paradisminuir armónicosde línea

Puente de entrada de24-pulsos comoestándar para unarigurosa mitigación dearmónicos


ACS 1000 refrigerado por agua1.8 – 5 MW

Aplicación &tabla de controlde motor conrápidoprocesador deseñales digitalesy DTC

Inversor sobre bastidorextraible para facilitar laaccesibilidad

Refrigeraciónpor agua

Semiconductores de potenciaIGCT (detrás del marcogiratorio)

Filtro de salida paraforma de ondasinusoidal lisa tantode corriente como detensión


Drives de Media TensiónPortafolio de Productos – ACS2000

© ABB GroupJune 22, 2015 | Slide 173BHT490546R0001, Rev. H

ACS 2000§ Refrigeración: aire§ Disponible con rectificador AFE o DFE§ Rango de Potencia: 250 – 1,600 / 1900kW§ Tensión de salida: 4.0 – 6.9 kV§ Rectificador por IGBTs o DFE§ Inversor con IGBTs§ Funcionamiento en 4Q§ Disponible para conexión direct-to-line (directo

a línea), para conexión a un transformador de2 bobinados externo o con transformadorintegrado de 24 pulsos.

ACS 2000 refrigerado de Aire250 – 1,600 kW

Unidad de Inversor(Inverter Unit INU)

Módulos de faseExtraíbles

Frente Activo( ActiveFront End AFE)

Sección de conexiónde cable de potenciacon entrada superior oinferior

Unidad decontrol

Ventilador integrado


ACS 2000 refrigerado de Aire250 – 1,900 kW

Frente de Diodos

(Diode Front End DFE)

DC Link

Unidad de Inversor(Inverter Unit INU)

Unidad decontrol

Ventilador integrado


ACS 2000 refrigerado de Aire

© ABB GroupJune 22, 2015 | Slide 203BHT490546R0001, Rev. H

§ https://www.youtube.com/watch?v=oBjkzGVrjI0

Drives de Media TensiónPortafolio de Productos – ACS5000 refrigeración Aire


ACS 5000 refrigerado por aire§ Refrigeración: aire§ Rango de Potencia: 2 – 7 MW§ Tensión de Salida: 6.0 – 6.9 kV

(opcional 4.16 kV)§ Disponible con transformador de entrada

integrado§ Rectificador de 36 pulsos§ Disponible para motores síncronos y

asíncronos

ACS 5000 refrigerado por aire2 – 7 MW

ACS 5000 refrigerado por aireCon transformador integrado

Sección de conexiónde cables deentrada/salida

Ventilador

Unidadde

control

UnidadInversora

CapacitoresDC Link


Drives de Media TensiónPortafolio de Productos – ACS5000 refrigeración Agua


ACS 5000 refrigerado por agua§ Refrigeración: agua§ Rango de Potencia: 5 – 32 MW

§ Tensión de Salida: 6.0 – 6.9 kV(opcional 4.16 kV)

§ Rectificador de 36 pulsos§ Disponible para motores síncronos y

asíncronos


Drives de Media TensiónRecursos y Beneficios de los Convertidores ABB



Drives de Media TensiónRecursos y Beneficios de los Convertidores ABB

Configuración sin Fusibles (Fuseless)

§ Los fusibles son vulnerables a cargas nocíclicas & armónicas

§ De acuerdo con a IEEE 1997 vol. 33, elrompimiento de fusibles son responsables por7% de las fallas de los Convertidores

§ Los fusibles actúan dentro de 100ms, mientrasla tecnología Fuseless de ABB actúa en 25µs.

§ Los fusibles de alta potencia tienen costoselevados $$$!

© ABB GroupJune 22, 2015 | Slide 26

Características Comunes de los Productos ABBSeguridad

§ Las puertas de los compartimentos de Potenciason eléctrica e mecánicamente Entrelazadas.

§ Las puertas de los Convertidores sólo se puedeabrir cuando la entrada de MCB (interruptor) estédesconectada y el bus de CC dedescargado / aterrizado.

Lf

Cf

Rdis1

Rdis2

Rec1

Rec2

Rec3

Rec4

Vs1

Vs2

Cdc1

Cdc2

V1u

V2u

V3u

V4u

V2Nu

V1Nu

V1v

V2v

V3v

V4v

V2Nv

V1Nv

V1w

V2w

V3w

V4w

V2Nw

V1Nw

T1

S1

F1 [u, v, w]S2

S3

Ft(u,v,w)

Características Comunes de los Productos ABBSeguridad – Clasificación de Arco Interno IEC 62271-200

§ Class I - protección basada en la prevención de arco§ Toda la famila de productos

§ Class II - protección basada en la estructura del gabinete§ ACS 1000 (water cooled) IAC AFLR 15kA, 0.5s§ ACS 1000 (air cooled) IAC AFLR 5kA, 0.5s§ ACS 2000 (AFE) IAC AFLR 3.5kA, 0.5s§ ACS 6000 IAC AFLR 20kA, 0.5s§ LCI (water cooled) IAC AFLR 23kA, 0.5s

§ Class III - protección basada en la eliminación y la limitación defalla de arco§ ACS 1000i IAC AFLR 50kA, 0.5s

§ Class IV - eliminación rápida del arco§ ACS 5000 IAC AFLR 56kA, 0.5s§ ACS 6000 IAC AFLR 50kA, 0.5s


ACS 5000 refrigerado por aguaClasificación de arco interno

§ Convertidor completamente equipado

§ Test de clasificación: 56kA, 0.5s

§ Extinción del arco < 6ms

§ Sin daños después de la prueba

6

© ABB GroupJune 22, 2015 | Slide 293BHT490570R0001 Rev. B

Características Comunes de los Productos ABBSeguridad - Hazardous environments


Características Comunes de los Productos ABBConfiabilidad y Disponibilidad

§ Bajo número de Componentes (Alto MTBF)

§ Diseño robusto y simple (Bajo MTTR)

§ Pocos Componentes = Menos probabilidad de fallas!


§ ACS 1000

§ 12 IGCTs

§ 18 Diodes

§ No FusesStandard

AC InductionMotor

DCLink

3-level Voltage Source Inverter (VSI)

Sine WaveFilter

IGCT with integrated gate driver and freeweeling diode

NPC Diode (Neutral Clamping Diode)

Legend

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MIGBTs: 120Diodes: 90Power Fuses: 45

§ LV IGBT

§ 120 IGBTs

§ 90 Diodes

§ 45 Fuses8

16

24

32

40

48

56

64

72

80

88

96

104

112

120

Características Comunes de los Productos ABBConfiabilidad y Disponibilidad – ACS 1000 2MVA/4kV (IGCTs)


§ Direct Torque Control (DTC)

§ Control Directo do Torque

§ Cálculo y Actualización: 40.000 veces/seg

§ Power loss ride-through

§ 1 Segundo (50 / 60 ciclos) de capacidad para suministrar las caídas dealimentación de tensión hacia 0 (cero).

§ Flying start y Restart automático

§ Captación de rotación de la carga mientras una parada por yrecuperación gradual de la velocidad de referencia para reiniciar.

§ Exclusión de rangos de velocidad (hasta 3) - compresores

§ By-pass sincronizado de 1 hasta 6 motores para arranques suaves ysecuenciales

Características Comunes de los Productos ABBDesempeño y Características Tecnológicas

© ABB GroupJune 22, 2015 | Slide 33 3BHT490546R0001, Rev. J

¿Cuáles son nuestros desafíos?El mundo actual crece y cambia rápidamente

Incrementopoblacional

Creciendodemanda eléctrica

Aumentandoemisiones de CO2

¿Cómo controlamos la calidad y los costos?

© ABB GroupJune 22, 2015 | Slide 34 3BHT490546R0001, Rev. J

El Desafío: El Control Eficiente de la Energía¿Cómo lograr mas – utilizando menos energía?

40%industrias

2/3motores

Hasta 50%menos con VSD´s

Industria es responsable del 40%del total de la energía consumida.

Además 2/3 son consumidos por motores. Usando ABB VSD´s podemos reducer laenergía consumida por motores entre un30 to 50%.

§© ABB Group

§June 22, 2015 | Slide 35

Los Convertidores ABB ahorran energía…

§Energia ahorrada§con Convertidores ABB

§1992§-5 TWh/A

§2013§-400 TWh/A

§La base instalada de Convertidores ABB ahorro al menos 400 TWh en 2013, equivalente al consume por año de 100 millones de casas enEuropa. Si esos 400 TWH fuesen generados por combustibles fósiles se reducen 340 millones de toneladas de CO2 equivalentes a laemisión anuales de 85 millones de autos.

1. La aplicación, controlada por un sistema de accionamiento, puede ser unabomba, un ventilador, un compresor, un molino, una cinta transportadora ….

§1

§2§3§4

2. El motor eléctrico es necesario para el control de la carga.

3. La forma más apropiada de controlar el proceso es controlar la velocidad o eltorque. Para este control la forma mas eficiente que hay disponible es el VSD– Variador de Frecuencia.

4. Un transformador es frecuentemente requerido para el ajuste de la tensión ypara asilar la red del sistema de accionamiento.

Por que son necesarios los Accionamientos?


Drives de Media TensiónDistintas Configuraciones de Variadores de Frecuencia


§ La inversión en eficiencia, en gran partelibre de mantenimiento, los Convertidoresde velocidad ayudan a mantener loscostos bajo control

Costo de compra 6%

Costo de energía 90%

Costo de mantenimiento 4%

Ahorro de energíapotencial conConvertidores

Inversion en Convertidores de velocidad

§© ABB Group

§June 22, 2015 | Slide 38

Utilización de sistemas con Convertidor de frecuencia(VFD)Beneficios

Procesos controlados con Convertidores de frecuencia (VFDs) tienen un impactodirecto en los costos de operación de la compañías

Menor consumo de energía y emisión de CO2

Minimiza el desgaste mecánico de los equipos

Procesos eficientes y de calidad

Incremento de la productividad


Características Comunes de los Productos ABBEficiencia - Optimización de las cargas

Ventiladores:

§ Cambiando el punto de funcionamiento con un damperaltera la característica del sistema, aumentando laspérdidas del mismo

§ Aumentando o disminuyendo la velocidad del ventiladorcon un Convertidor cambia la característica delventilador

§ Sin perdidas adicionales

§ Importante ahorro de energía dado a una presiónmás baja es necesaria para el mismo caudal de aire

§ https://www.youtube.com/watch?v=qq5QMEDqQWA


Eficiencia energética.


Características Comunes de los Productos ABBEficiencia - Optimización de las cargas

Cuanta energía se ahorrará?

ABB ha desarrollado las siguientes herramientas paraayudar en el cálculo del ahorro de energía:§ FanSave – para la comparación del consumo de energía

entre los diferentes métodos de control de ventiladores§ PumpSave – para la comparación del consumo de

energía entre los diferentes métodos de control debombas

Desde pruebas de productos hasta verificación desistemasCapacidades de prueba de MVD

Prueba rutinaria decomponentes

Prueba de sistema deconvertidor

Prueba de carga y desistema de convertidor

Capacidades de prueba:Prueba combinada sin cargaPrueba combinada (carga parcial)Prueba unidad contra unidad (carga parcial o plena carga)Prueba de cadena o prueba durante la puesta en marcha in situ

Capacidades de prueba:Prueba de cadena (sin carga, carga parcial o plena carga)Prueba durante la puesta en marcha in situ (sin carga, carga parcialo plena carga)


Largavida útil

Respuestarápida

Mayorrendimiento

Máximadisponibilidad

Sus necesidades…


§Opciones de actualización yretrofit para convertidorescon 25 años de antigüedad

§Actualizaciones de productosuministradas junto con elmantenimiento programado

§La más amplia red deservicio del mercado en todoel mundo

§500 especialistas enconvertidores certificados a suservicio

§Suministro de recambios 24/7

§Instalación y puesta enmarcha realizadas poringenieros expertos

§60 programas de formaciónen aula y 450 módulos de E-Learning

§Plan de mantenimientopreventivo específico deproductos

§Asistencia experta 24/7 porteléfono y acceso remoto

Sus necesidades…… son nuestro compromiso.

§Larga vida útil §Respuesta rápida

§Máxima disponibilidad §Mayor rendimiento© Grupo ABB24 de septiembre de 2014 | Diapositiva 443BHT490546R0006

Reparaciones y asistenciaReduzca las paradas de los procesosgracias a una asistencia profesional:benefíciese de nuestra red.

Extensiones,actualizaciones y retrofitsMigre a la última tecnología yprolongue la vida útil: saque el máximopartido de su convertidor.

SustitucionesAsistencia experta en la selección deunidades de sustitución: tanto estándarcomo personalizadas.

Contratos de servicioAumente la fiabilidad sin descontrolarlos costes: para su tranquilidad, nosencargamos de todo.

Nuestra gama de servicios

Instalación y puesta enmarchaPuesta en marcha profesional de suconvertidor: todo perfecto desde el primerminuto.

FormaciónLe aportamos las habilidadesespecializadas que necesita: en aula, insitu o mediante E-Learning.

Recambios y consumiblesRecambios originales ABB con suministroágil en todo el mundo: preseleccionados yagrupados en paquetes.

MantenimientoMantenga su producción en marcha yaumente la fiabilidad: de manera eficientey rentable.


Red mundial de servicioAsistencia sin fronteras las 24 horas del día

Red de serviciomundial

24×365línea deasistencia

Con una comprensión profunda de los convertidores y cómo mantenerlos funcionando con un rendimiento óptimo, hemos adaptado nuestra gamade servicios para maximizar la disponibilidad de sus convertidores durante toda su vida útil. Nuestra extensa red mundial de ventas y serviciopermite a ABB prestarle sus servicios localmente, en cualquier lugar y cuando los necesita. Juntos podemos planificar los servicios capaces desatisfacer sus necesidades de mantenimiento, formación, asistencia técnica y contratos de servicios.


Documents

Drives de Media Tensión: Portafolio de Productos PDF, 3.54 MB