El reto

La infraestructura existente carecía de redistribución y características de seguridad necesarias para las operaciones industriales modernas. Situado en alta mar, el cargador de barcos SL1A se enfrentaba a retos únicos, entre los que destacaba la gestión de hasta 1 MW de energía regenerativa mientras estaba conectado a la red eléctrica australiana de 415 VCA. 

El sistema también necesitaba reconfigurar automáticamente sus circuitos de alimentación MCC de 1 MW con Active Front End (AFE) regenerativo a una configuración Active DC-Bus. Esto permitiría un frenado dinámico cuando el cargador de barcos cambiara a su fuente de alimentación alternativa, un generador diésel. Y con los riesgos inherentes a una aplicación de tan alta potencia, todos los circuitos de seguridad debían cumplir las rigurosas normas del nivel de integridad de seguridad 3 (SIL 3).

La solución

Durante un intenso periodo de diseño y construcción de 18 semanas, el equipo de Nidec desarrolló un MCC robusto con clasificación IP44 y construido según las normas de construcción "Form 4a". El sistema cuenta con las siguientes características:

• Una sección de barras colectoras de entrada situada en el centro que alojará la alimentación trifásica principal de 415 VCA, incluida una alimentación trifásica sin tratar de 415 VCA con conexión neutra. 
• También se proporcionarán secciones dedicadas para pequeños sistemas de alimentación de 24 V CC y 48 V CC, junto con cámaras de barras colectoras aéreas para 600 V CC a 1800 amperios.
• Seis secciones de envío MCC segregadas, que incluyen 2 unidades AFE y un conjunto de VFD para motores.

El conjunto completo medía 8600 mm x 800 mm x 2400 mm y pesaba aproximadamente 8,2 toneladas, incluidas las resistencias de frenado dinámico externas.

Para garantizar la facilidad de mantenimiento, cada unidad de potencia VFD se montó sobre deslizadores extraíbles de alta resistencia. Los operadores pueden acceder a los controles montados en la puerta y a los teclados remotos para obtener diagnósticos en tiempo real y datos operativos de cada cubículo. El sistema estaba alimentado por variadores de frecuencia M702 de Control Techniques, cada uno de ellos equipado con doble función Safe Torque Off (STO), lo que garantiza el cumplimiento total de la norma SIL 3. Todas las comunicaciones se optimizaron a través de Ethernet/IP

Ventajas

El resultado fue un MCC diseñado a medida que cumplía en todos los frentes:

• Seguridad mejorada: las funciones STO duales y el cumplimiento de la norma SIL 3 redujeron significativamente los riesgos eléctricos.
• Mayor eficiencia: la reconfiguración fluida entre las fuentes de alimentación optimizó el uso de la energía y el rendimiento.
• Facilidad de mantenimiento: las guías extraíbles y los controles accesibles minimizaron el tiempo de inactividad.
• Escalabilidad: el diseño modular permitía futuras actualizaciones con una interrupción mínima.

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