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Informe Técnico
El abastecimiento de las palas eléctricas son entregados por subestaciones móviles que se transportan en las faenas a rajo abierto.
CARACTERÍSTICAS La realidad en el arriendo de las
subestaciones móviles
LAS SUBESTACIONES MÓVILES cada vez están registrando una mayor presencia en el territorio nacional, debido a las funciones que cumplen en procesos donde el consumo eléctrico va cambiando de ubicación física, como ocurre –por ejemplo- en las faenas mineras y en otros sectores, como el transporte ferroviario.
En el sector minero, estas instalaciones entregan una respuesta concreta a las exigencias energética de la industria, integrando equipos de protección, de maniobra y de control para gestionar las cargas de las redes eléctricas. El suministro eléctrico que proporcionan está pensado para palas eléctricas, bombas y perforadoras que se usan en esta actividad extractiva.
Un ejemplo de sus operaciones se verifica en las instalaciones eléctricas que posee el Metro Para el académico de la Universidad Santa María, Raúl Rendic, el servicio en torno a estos equipos transportables “es una actividad que permite optimizar el parque de equipamiento eléctrico de las empresas distribuidoras, principalmente transformadores de poder, evitando sobreinvertir en infraestructura eléctrica”
de Valparaíso (Merval) en Villa Alemana desde 2017, donde se cuenta con dos subestaciones móviles, las cuales son capaces de suministra 6 MW de potencia al sistema de tracción, siendo claves para reemplazar temporalmente el papel que cumplía la subestación Villa Alemana que quedó inhabilitada, tras un incendio ocasionado por una descarga atmosférica.
Es así como estos equipos otorgan una mayor seguridad a la infraestructura eléctrica, además de flexibilidad en sus operaciones para permitir la eficiencia necesaria para el suministro eléctrico, al entregar respuestas rápidas ante determinadas contingencias. El Coordinador Eléctrico Nacional, en el marco de los Planes de Expansión de la Transmisión, donde propone diversas obras que deben ser aprobadas finalmente por la Comisión Nacional de Energía, ha incorporado a las subestaciones móviles en sus licitaciones, tomando en cuenta las funciones que tienen estos equipos.
Realidad
El arriendo de estas instalaciones también es otro de sus aspectos. De acuerdo con lo que señala el académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Técnica Federico Santa María, Raúl Rendic, quien se enfoca en las subestaciones primarias con transformadores, “que reducen el voltaje de subtransmisión de 110 kV o 66 kV a los valores de media Tensión que dependen de la empresa de distribución, como son 23-15-13,2 y 12 kV”.
“En Chile no hay compañías privadas que ofrezcan el servicio de arriendo de subestaciones, pero algunas empresas del sector eléctrico que tienen estos equipos los arriendan a empresas distribuidoras”, afirma el docente. “La necesidad de contar con este servicio es prácticamente exclusiva de empresas de distribución eléctrica, aunque también es posible que esto ocurra en empresas mineras. Esta necesidad puede deberse a un aumento explosivo de la demanda, falla de un transformador por accidentes, eventos de la naturaleza, actos terroristas o incendio, entre otros. En cualquiera de estas situaciones la construcción de una nueva subestación requiere un plazo optimista de un año”, sostiene Rendic.
Agrega –sin embargo- que estos casos son poco frecuentes, “por lo que las empresas, en general, no cuentan con el stock suficiente de equipos para enfrentar cualquiera de las eventualidades mencionadas. Las pocas subestaciones y transformadores transportables existentes en Chile son de propiedad de empresas de transmisión o distribuidoras”.
Bajo su perspectiva, “el servicio de arriendo de subestaciones y transformadores transportables es una actividad que permite optimizar el parque de equipamiento eléctrico de las empresas distribuidoras, principalmente transformadores de poder, evitando sobreinvertir en infraestructura eléctrica”.
Según el académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Técnica Federico Santa María, Raúl Rendic, “el servicio de arriendo de subestaciones y transformadores transportables es una actividad que permite optimizar el parque de equipamiento eléctrico de las empresas distribuidoras, principalmente transformadores de poder, evitando sobreinvertir en infraestructura eléctrica".
Características técnicas
Y explica: “El servicio de arriendo de una subestación transportable se hace necesario cuando una empresa de distribución eléctrica – principal usuario de estas instalaciones para cumplir con su rol – tiene la necesidad de contar en un breve plazo con una nueva subestación o un transformador primario, por un período acotado a uno o dos años”. Las principales características de estas subestaciones dicen relación con las condiciones de peso y dimensiones que deben cumplir para que puedan circular por las carreteras. “Así, cualquier vehículo que tenga un peso bruto vehicular combinado de hasta 45 toneladas (camión tractor y equipos eléctricos montados en una cama baja) puede movilizarse en cualquier ruta nacional sin restricciones”, asevera Rendic.
Foto: Gentileza EFE.
“Las subestaciones o transformadores con peso bruto combinado superior a 45 toneladas deben solicitar permiso especial para movilizarse, trámite que puede requerir varios días lo que incluye la obligación de viajar con escolta de carabineros. Para disminuir el peso de transporte, los fabricantes del transformador, que es la pieza más voluminosa y pesada del conjunto, emplean diseños especiales para optimizar su potencia respecto a su peso”, indica. “Como las pérdidas son más altas comparadas con las de un transformador convencional, el diseño considera sistemas de refrigeración más eficientes con intercambiadores de calor similares a los radiadores tipo automóvil, con bombas de aceite y flujo de aceite dirigido, materiales aislantes que soportan mayores temperaturas sin perder vida útil (aumento de temperatura de devanados hasta 95°C), reducción del BIL, núcleo con mayor inducción, estanque optimizado para reducir su peso y la cantidad de aceite, bushings poliméricos del lado de alta tensión instalados en la parte baja de una pared del estanque para reducir altura y también impedancia con valor cercano al doble de un transformador normal”, añade.
Además, explica que, dentro de lo común en estas subestaciones móviles, está distribuir la instalación de los equipos en tres módulos: carro de alta tensión con seccionador, interruptor, pararrayos; cama baja de múltiples ejes con el transformador y carro de media tensión con interruptor general, tablero de distribución con varias
Instalaciones de subestaciones móviles del Metro de Valparaíso.
Subestación móvil de Schwager Service en Minera Centinela. salidas, equipos de protección, control y medida, banco de baterías, cargador y carretes de cables aislados de media tensión cuyo peso y volumen es importante tener en consideración. De acuerdo con el académico de la USM, “en algunos casos, el conjunto considera un pequeño grupo electrógeno. También se incluye en el tráiler del transformador, un transformador de servicios auxiliares con su protección con fusibles, para alimentar las bombas y los ventiladores del sistema de enfriamiento. A modo de ejemplo, en el caso de un transformador móvil, el límite de peso total de 45 toneladas permite una potencia de 15 MVA, para un transformador con 110 - 66 kV en el primario y 23 -13,8 kV en el secundario incluyendo cambiador de derivaciones bajo carga”. Como conclusión Rendic menciona que el mayor desafío técnico es “lograr la menor relación peso versus potencia en los transformadores y, por otro lado, modificar nuestra legislación para permitir el rápido traslado de estos equipos permitiendo tiempos más cortos para la reposición del servicio eléctrico”.
