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MANUAL PARA BATERIAS ESTACIONARIAS MA-DI-02-002-040 25-01-2011 Versión 1.0
MACROPROCESO DISTRIBUCION PROCESO INGENIERIA SUBPROCESO NORMAS Y ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
VERSIÓN NO. FECHA
DESCRIPCIÓN DEL CAMBIO
1.0
Versión inicial
4/02/2011
ELABORÓ/MODIFICÓ
CARGO: NOMBRE: FECHA:
REVISÓ
Profesional I / Profesional II Profesional I Juan Carlos Cardona / Juan Guillermo A. Reyes C. Carlos Palacio 4/02/2011 7/02/2011
MOTIVO
CAP. Y PÁG. AFECTADA
APROBÓ
Líder José William Calle F. 7/02/2011
CHEC. Todos los derechos reservados. Se prohibe la reproducción parcial o total de este documento sin la aprobación expresa de CHEC
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MANUAL PARA BATERIAS ESTACIONARIAS
MA-DI-02-002-040 V1.0
TABLA DE CONTENIDO 1. 2.
OBJETO ................................................................................................................................................... 4 ALCANCE ................................................................................................................................................ 4 3. CAPACIDAD .................................................................................................................................... 4 4. DESARROLLO DEL MANUAL ............................................................................................................. 4 4.1 CONDICIONES GENERALES ...................................................................................................... 4 4.2 MANUAL PARA BATERIAS ESTACIONARIAS PLOMO ACIDO – CELDAS DE 2 VCC 5 4.2.1 PARAMETROS AMBIENTALES .............................................................................................. 5 4.2.2 PARAMETROS ELECTRICOS ................................................................................................. 6 4.2.3 TRABAJO DEL CONTRATISTA .............................................................................................. 6 4.2.3.1 SERVICIOS .............................................................................................................................. 7 4.2.3.1.1 SERVICIO DE DESMONTAJE .......................................................................................... 7 4.2.3.1.2 SERVICIO DE INSTALACIÓN. ......................................................................................... 8 4.2.4 NORMAS APLICABLES ............................................................................................................ 8 4.2.5 MANO DE OBRA PARA FABRICACIÓN ............................................................................... 9 4.2.6 MATERIALES .............................................................................................................................. 9 4.2.7 PRECAUCIONES CONTRA INCENDIO ................................................................................. 9 4.2.8 LUGAR DE INSTALACION. .................................................................................................... 10 4.2.9 CARACTERÍSTICAS GENERALES. ..................................................................................... 10 4.2.9.1 CARACTERISTICAS ESENCIALES.................................................................................. 10 4.2.9.2 TIEMPO DE VIDA ÚTIL DE LA BATERÍA. ....................................................................... 11 4.2.9.3 RESTRICCIONES. ................................................................................................................ 11 4.2.9.4 RESPONSABLES. ................................................................................................................ 11 4.2.9.5 TIPO DE SERVICIO ............................................................................................................. 12 4.2.9.6 CANTIDAD DE CICLOS EN FUNCIÓN DE LA PROFUNDIDAD DE DESCARGA .. 12 4.2.9.7 AUTODESCARGA ................................................................................................................ 12 4.2.9.8 TENSIÓN NOMINAL ........................................................................................................... 12 4.2.9.9 DENSIDAD DEL ELECTRÓLITO ...................................................................................... 12 4.2.9.10 CAPACIDADES ..................................................................................................................... 12 4.2.9.11 MARCAS IDENTIFICATORIAS......................................................................................... 13 4.2.9.12 INDICADORES DEL NIVEL DE ELECTRÓLITO .......................................................... 13 4.2.9.13 ACCESORIOS ........................................................................................................................ 13 4.2.10 CARACTERISTICAS TECNICAS DE LOS COMPONENTES. ..................................... 14 4.2.10.1 TAPA Y CONTENEDOR ...................................................................................................... 14 4.2.10.1.1 MATERIALES CONSTITUTIVOS ................................................................................. 14 4.2.10.1.2 IMPERMEABILIDAD....................................................................................................... 14 4.2.10.1.3 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS ....................................................................................... 14 4.2.10.1.4 RANGO DE TEMPERATURA ......................................................................................... 15 4.2.10.1.5 UNIÓN TAPA-VASO ......................................................................................................... 15 4.2.10.1.6 DEFORMACIÓN ............................................................................................................... 15 4.2.10.2 PLACAS .................................................................................................................................. 15 4.2.10.2.1 MATERIAL ........................................................................................................................ 15 4.2.10.2.2 DEFECTOS ......................................................................................................................... 15 4.2.10.2.3 APOYO ................................................................................................................................ 16 4.2.10.2.4 PLACAS POSITIVAS ........................................................................................................ 16 4.2.10.2.5 PLACAS NEGATIVAS...................................................................................................... 16 4.2.10.3 SEPARADORES .................................................................................................................... 16 4.2.10.4 BORNES Y PUENTES .......................................................................................................... 16 4.2.10.4.1 MATERIAL Y CARACTERÍSTICAS GENERALES ................................................... 16 4.2.10.4.2 SELLOS HERMÉTICOS ALREDEDOR DE LOS BORNES ....................................... 17 4.2.10.4.3 MARCACIÓN DE LOS BORNES .................................................................................... 17 4.2.10.5 TAPONES ............................................................................................................................... 18 2
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4.2.10.5.1 MATERIAL ........................................................................................................................ 18 4.2.10.5.2 SISTEMA DE CIERRE ..................................................................................................... 18 4.2.10.6 ESTANTES ESTRUCTURAS DE SOPORTE DE LAS BATERIAS Y REQUERIMIENTOS ANTI-SISMICOS ................................................................................................ 18 4.2.11 LISTA DE DOCUMENTOS PARA CADA BANCO DE BATERIAS SOLICITADO SEGÚN CAPACIDAD. ............................................................................................................................. 19 4.2.11.1 PLANOS .................................................................................................................................. 19 4.2.11.2 MANUALES ........................................................................................................................... 19 4.2.11.3 DOCUMENTOS Y PLANOS PARA CADA REFERENCIA SEGÚN CAPACACIDAD 19 4.2.11.3.1 EQUIPOS DE BANCOS DE BATERIAS ........................................................................ 19 4.2.11.3.2 GUÍAS DE OBRA CIVIL .................................................................................................. 20 4.2.11.3.3 PLANTAS Y CORTES ...................................................................................................... 20 4.2.11.3.4 MANUALES PARA CADA SUBESTACION ................................................................. 20 4.2.11.3.5 MANUALES DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO ............................................... 20 4.2.11.3.6 MANUALES DE MONTAJE ............................................................................................ 21 4.2.12 PRUEBAS .................................................................................................................................... 21 4.2.12.1 PRUEBAS DE RUTINA Y ACEPTACIÓN ......................................................................... 21 4.2.12.2 PRUEBAS DE CAMPO ......................................................................................................... 22 4.2.12.3 PRUEBAS DE PUESTA EN SERVICIO ............................................................................. 22 4.2.13 CARACTERÍSTICAS TECNICAS GARANTIZADAS. ........................................................ 22 4.2.13.1 BATERIAS DE 2 V DC CAPACIDAD 300A-H. BANCO DE BATERÍAS DE 60 CELDAS 23
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1.
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OBJETO
Este manual establece las características y requerimientos detallados para el diseño, fabricación, pruebas en fábrica, suministro con instalación y entrega de los bancos de baterías de tipo estacionario, abiertas, de plomo ácido placa positiva para alimentación de circuitos DC de las Subestaciones de la CENTRAL HIDROELECTRICA DE CALDAS CHEC S.A E.S.P.
2.
ALCANCE
Este manual para el suministro con instalación de bancos de baterías debe ser aplicado por el personal de la CHEC como especificaciones técnicas a ser requeridas en los procesos de compras a realizar y en los procesos de obra que ejecuta la empresa. Es aplicable a las baterías de acumuladores eléctricos estacionarios tipo PlomoAcido abiertas.
3.
CAPACIDAD
Las celdas de las baterías deben ser construidas para un voltaje nominal de 2Vcc y la capacidad en amperios - hora de corriente están indicadas en los cuadros de características técnicas del presente manual y su elección se ha realizado de conformidad con la capacidad disponible a diez (10) horas, 20°C y voltaje final de 1,8 voltios por elemento 4.
DESARROLLO DEL MANUAL
4.1
CONDICIONES GENERALES
Esta parte del manual corresponde a las especificaciones técnicas que contienen los requisitos para el diseño, fabricación, pruebas en fábrica, suministro con instalación y entrega de baterías estacionarias plomo acido para la alimentación de c.c. tales como: controles de equipos de patio, inversores, circuitos de protección, comunicaciones, anunciadores, etc. Adicionalmente las baterías deberán ser capaces de alimentar en situaciones de emergencia circuitos de alumbrado de 2000 Watios en las subestaciones de la CENTRAL HIDROELECTRICA DE CALDAS CHEC S.A E.S.P. El número de celdas en los bancos deberá ser de sesenta (60) tal que garanticen un voltaje nominal de 125 Vdc o veinticuatro (24) en el caso de voltajes nominales de 48 Vdc. 4
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Normalmente la CHEC cuenta en sus instalaciones - Subestaciones con equipos que suministran la energía DC, sirviéndose de tensión AC de una red comercial o de un motogenerador y con la posibilidad de alimentar con energía de reserva (baterías), cuando la tensión de entrada AC no esté presente por cualquier motivo en sus dos fuentes de corriente alterna. 4.2 MANUAL PARA BATERIAS ESTACIONARIAS PLOMO ACIDO – CELDAS DE 2 Vcc 4.2.1 PARAMETROS AMBIENTALES Todos los elementos constitutivos de las baterías deberán ser tropicalizados y protegidos permanentemente contra la corrosión, soportando las condiciones ambientales señaladas en sus especificaciones, sin presentar perturbaciones inmediatas o deficiencias posteriores en su funcionamiento. Se indican condiciones ambientales máximas, mínimas y promedio, para los diferentes sitios de instalación, rango en el cual las baterías deben ser diseñadas. a. Altura sobre el nivel del mar (m)
0 – 3000
b. Temperatura (°C) Máxima anual Mínima anual Promedio anual c. Humedad relativa
45 -10 30 (%)
Máxima promedio mensual
99
d. Ambiente Tropical
Corrosivo
e. Nivel de Contaminación
Ligero-Medio
f. Nivel ceraúnico * Máxima Mínima anual Promedio anual * Promedio
multianual desde 1974 a 1988 convenio UNAL –HIMAT.
g. Densidad de descargas a Tierra (DDT) 5
170 80 100
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Para los departamentos de Caldas y Risaralda, en la CHEC no se tiene una medición permanente que permita determinar el DDT para las distintas zonas, sin embargo para el área de Samaná considerada como la zona más crítica, se tiene un valor DDT aproximado de 32 Rayos /Km 2-año, el cual es dado por similitud con regiones igualmente tormentosas del país. No obstante lo anterior, el Contratista deberá verificar el nivel de DDT y demás datos que considere necesarios, los cuales se pueden consultar en el IDEAM o en las empresas que manejan la red colombiana de medición y localización de descargas eléctricas atmosféricas RECMA. 4.2.2 PARAMETROS ELECTRICOS Las celdas de las baterías se destinarán para la instalación en subestaciones para la alimentación de equipos de maniobra y equipos de comunicaciones. La alimentación de las baterías se realizaran desde los sistemas de rectificación con voltajes nominales de 48 Vdc y 125 Vdc La tensión nominal de cada celda será de 2.0 voltios. Cada celda funcionará en condiciones normales con carga de flotación que será suministrada por un rectificador-cargador en un rango de 2.15 a 2.25 voltios/celda medido en sus bornes. Cuando se requiera, la celda se llevará a carga de igualación por medio de un rectificador cargador en un rango de 2.25 a 2.40 voltios. Las baterías deberán tener una vida útil esperada no inferior a diez (10) años. Las celdas de baterías deberán ser garantizadas previa verificación de las condiciones de operación, para ser reemplazadas sin ningún costo para la CHEC, en caso de ocurrir mal funcionamiento dentro de los tres (3) años siguientes a la puesta en servicio. Los demás requerimientos eléctricos se indican en el cuadro de características técnicas.
4.2.3 TRABAJO DEL CONTRATISTA El contratista deberá realizar el diseño, fabricación, pruebas y suministro con instalación de las baterías relacionadas en esta especificación, incluyendo los diseños detallados, certificados de fabricación, protocolos de pruebas y entrega.
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El suministro debe incluir los manuales de operación, instalación, almacenamiento, los protocolos de pruebas a realizar y las fechas de su realización, y los protocolos ejecutados de pruebas con cada entrega. Cuando la CHEC le solicite al contratista, éste deberá suministrar todos los servicios de personal para las pruebas de campo y la puesta en servicio de los equipos. El fabricante deberá suministrar a la CHEC los manuales, instrucciones de montaje e instalación, operación y mantenimiento, características de las baterías y en general de los elementos constitutivos más importantes de las baterías, que garantizan su desempeño, y protocolos de prueba completo por cada banco de baterías que se suministra. La información técnica suministrada en la oferta, deberá estar respaldada con los catálogos que se anexen a la misma, los cuales deben corresponder al equipo ofrecido. En el caso de presentarse diferencias entre los citados documentos y los equipos de la oferta, se requiere anexar la justificación respectiva, de lo contrario la Empresa considerará que la información es insuficiente. En la oferta se responderá la capacidad de cumplir o no a cada uno de los numerales de este anexo; ampliando la información en los casos que su cumplimiento sea parcial, inferior o superior a lo aquí descrito.
4.2.3.1
SERVICIOS
Durante la prestación de los servicios objeto de estos términos El Oferente deberá garantizar la continuidad de los servicios de energía DC y en especial el servicio de corriente DC en los equipos de la Suberstación de Chec, que estén activos en el momento de iniciar las obras, durante todo el tiempo que duren los trabajos que efectúe en desarrollo de los compromisos adquiridos por estos términos. Para lo anterior, EL Oferente coordinará con Chec la ejecución de los trabajos objeto de estos términos. Los servicios requeridos son: 4.2.3.1.1
SERVICIO DE DESMONTAJE
El oferente deberá incluir dentro de la oferta la desinstalación, retiro, destino final y eliminación de los bancos de baterías a reemplazar, cumpliendo con normas ambientales vigentes, para tal fin deberá presentar el correspondiente certificado donde los acredite como empresa que puede realizar este procedimiento. Esta constancia debe estar debidamente certificada por las autoridad competente y a su vez deberá entregar una constancia a la Chec de la destinación final del banco retirado y que no representa ningún riesgo para el medio ambiente.
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4.2.3.1.2
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SERVICIO DE INSTALACIÓN.
El contratista se hará cargo, bajo su entera responsabilidad, de la instalación de los bancos de baterías de acuerdo con las norma Colombiana NTC 2050, El RETIE -2002, y las normas IEE 1100-1992 e IEC 6 1000 y las recomendaciones del fabricante; incluida la instalación al sistema de protecciones. El Contratista será responsable de reponer o reparar a su costo las perdidas, daños y deterioros que sufran los equipos, elementos o materiales por un inadecuado transporte o una deficiente instalación. Para efectos de la instalación, el Contratista suministrará cables, soportes y accesorios para la totalidad de las conexiones que componen el banco de baterías. Como se tiene proyectado reemplazar equipos existentes y funcionando, el Contratista deberá utilizar el actual cableado de alimentación DC que va desde el rectificador hasta el banco existente y a reemplazar. La alimentación DC de las baterías es realizado a través de un acometida que sale desde un breaker DC instalado en el rectificador. Si el contratista determina que la acometida existente no le sirven, deberá notificarlo a CHEC manifestando las razones. Dentro de la oferta se debe incluir el costo de la maniobra para la conexión del banco nuevo, sin originar interrupción en el servicio DC de la Subestación, en el caso de que los trabajos requieran de hacer un corte en el suministro de energía DC este deberá ser solicitado al supervisor del contrato. Adicionalmente deben incluirse los accesorios que garanticen su duración sin sufrir deterioro debido a las condiciones ambientales del sitio de instalación, así como el óptimo funcionamiento de los equipos allí instalados. El contratista hará el montaje y conexión del banco de baterías de tal forma que se garantice el funcionamiento automático del sistema. Los trabajos adicionales que no se dicen explícitamente en este numeral y que sean indispensables para el buen desempeño del sistema ofertado, deben ser por cuenta y costo del oferente, en consecuencia se entienden incluidos en el valor total de la oferta. Para el montaje y puesta en servicio el contratista deberá estar acompañado por un técnico de La CHEC debidamente capacitado quien estará pendiente de las diferentes labores.
4.2.4 NORMAS APLICABLES El oferente indicará las normas técnicas en las cuales se basa el diseño de sus equipos. Tales normas deberán ser internacionalmente reconocidas. 8
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IEEE 450-80, 484-81, 485-83. "Recommended practice for maintenance, testing, and replacement of large lead storage batteries for generating stations and substations". El Vendedor deberá suministrar a La CHEC, si se le solicita, una copia de cada norma que utilizará durante la ejecución del contrato. Cuando se requiere demostrar la equivalencia de las normas, este requisito será realizado por un organismo certificador y a cargo del oferente. Cuando las normas mencionadas establezcan diferentes valores para la misma variable o parámetro, la CHEC se reserva el derecho de seleccionar la norma que ofrezca mayor calidad.
4.2.5 MANO DE OBRA PARA FABRICACIÓN La mano de obra debe ser de primera calidad y emplear las mejores técnicas de fabricación. La ejecución, el acabado y las tolerancias deben corresponder a prácticas de fabricación de equipos de alta calidad. Los diseños y fabricación de equipos/materiales deben ser tales que se eviten empozamientos de agua. 4.2.6 MATERIALES Todos los materiales incorporados deben ser nuevos y de la mejor calidad, libres de defectos e imperfecciones y de las clasificaciones y grados especificados donde esto se indique. Los materiales que no hayan sido especificados en particular deben ser sometidos previamente a aprobación y deben satisfacer las exigencias de las normas ISO (International Standard Organization) y ASTM (American Society for Testing and Materials), UL, u otras equivalentes, debidamente aprobadas. Los nombres de los fabricantes de materiales, incluidos en el suministro, conjuntamente con los datos relativos a sus características de funcionamiento, capacidades, características nominales, así como cualquier otra información importante, deben ser sometidos a la aprobación de la CHEC.
4.2.7 PRECAUCIONES CONTRA INCENDIO El diseño de las baterías y sus materiales de construcción deben ser tales que los riesgos de incendio y por consiguiente los daños en las instalaciones, sean mínimos.
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4.2.8 LUGAR DE INSTALACION. Los bancos de baterías se instalaran en los salones de equipos de las subestaciones de CHEC
4.2.9 CARACTERÍSTICAS GENERALES. La presente Especificación de Requisitos contiene los parámetros que se exigirán de las baterías de elementos acumuladores eléctricos estacionarios del tipo plomo-ácido tubulares a utilizar por La CHEC como fuente de energía de corriente continua de emergencia para sus equipamientos en subestaciones de energía. Describe las características físicas y técnicas que deberán cumplir las baterías de acumuladores, sus elementos constitutivos, accesorios, disposiciones para su uso y la información técnica que deberá adjuntarse. De cada fabricante de baterías, El Oferente deberá facilitar toda la documentación técnica asociada a los modelos solicitados Descripción de producto: • Tecnología: composición y tipo de electrodo, del electrolito, tipo de separador, etc. • Tensión por elemento o monoblock que compone la batería. • Disposición de las bornes de conexión Plano de armado. • Curvas de recarga en función del tiempo desde el comienzo de la carga: o Tensión de recarga o Corriente de recarga o Porcentaje de carga • Tablas o curvas de descarga: o Horas de autonomía en función de los amperios suministrados para distintas tensiones de corte por elemento. o Horas de autonomía en función de la potencia(watios)suministrada por elemento para distintas tensiones de corte por elemento. • Tablas o curvas de tensión de flotación recomendadas en función de la temperatura. • Tablas de auto-descarga en función del tiempo de la batería en almacén para diferentes temperaturas. • Corriente máxima de recarga y corriente recomendada de recarga por el fabricante de baterías. La corriente máxima admitida por la batería deberá ser como mínimo del 40% de la capacidad nominal en Ah en 10 horas. • Rutinas de mantenimiento de la batería en almacén. 4.2.9.1 10
CARACTERISTICAS ESENCIALES
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Las baterías deberán cumplir las siguientes características: Que no se produzca desgaste y sedimentación acelerada en la materia activa, causadas por la descarga al alimentar cargas eléctricas. Que la tensión entregada sea de tal magnitud que pueda suministrar una cantidad razonable de energía con una corriente moderada. -
Que su mantenimiento preventivo sea mínimo.
-
Que su resistencia interna eléctrica sea muy baja.
-
Que en descargas profundas el nivel de sulfatación y polarización sean bajos.
-
Que presente excelentes características de descarga.
-
Que su caída de tensión en presencia de carga sea uniforme.
4.2.9.2
TIEMPO DE VIDA ÚTIL DE LA BATERÍA.
El Oferente deberá consignar, por cada fabricante y tecnología, el tiempo de vida útil de la batería a 25º en flotación, siempre y cuando no se supere el número de ciclos garantizados (los cuales deben ser indicados). Se considerará que una batería es útil para una capacidad real mínima del 80% de la capacidad nominal. El número mínimo de años que se deberán garantizar para cualquier tecnología será de 10 años, indicando el tiempo esperado de los modelos presentados.
4.2.9.3
RESTRICCIONES.
La CHEC no admite baterías base plomo acido donde la placa contenga Cadmio. Por razones medio ambientales y las cuales deben cumplir un proceso que solo en algunos países se procesa.
4.2.9.4
RESPONSABLES.
La CHEC es responsable de la puesta en vigencia y control de lo que en este documento se especifica. 11
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El Oferente es responsable de cumplir con estas especificaciones. 4.2.9.5
TIPO DE SERVICIO
Será para servicio de emergencia en flotación.
4.2.9.6 CANTIDAD DE CICLOS EN FUNCIÓN DE LA PROFUNDIDAD DE DESCARGA
El fabricante deberá garantizar como mínimo una durabilidad al ciclado de 1200 ciclos, con una profundidad de descarga del 80% y una disminución de su capacidad no mayor a un 20% ensayado de acuerdo con la Norma IEC 896-1.
4.2.9.7
AUTODESCARGA
El fabricante deberá garantizar que el régimen de autodescarga sea inferior al 5% mensual, ensayado según Norma IEC 896-1, indicando su valor garantizado.
4.2.9.8
TENSIÓN NOMINAL
La tensión nominal por elemento acumulador será 2 Voltios y la mínima tensión en la descarga será 1,80 Voltios para un régimen de descarga a 10 horas.
4.2.9.9
DENSIDAD DEL ELECTRÓLITO
La densidad nominal del electrólito y su tolerancia, en condiciones normales (con acumulador cargado, el electrólito en su nivel máximo y a 20°C) será determinada por el fabricante y deberá estar comprendida entre 1,210 kg/litro y 1,245 kg/litro. Las características del ácido sulfúrico a utilizarse se detallan en la Norma IRAM 41 107. Las características del agua destilada a utilizarse serán las indicadas en la Norma IRAM 2061.
4.2.9.10 CAPACIDADES
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Las capacidades requeridas serán para un régimen continuo de 10 horas, con una corriente de 1/10 de la capacidad indicada (C10), a una temperatura de 20°C y la densidad del electrólito de acuerdo con el Apartado anterior.
4.2.9.11 MARCAS IDENTIFICATORIAS La batería deberá contar con una chapa identificatoria de la misma con los siguientes datos: 1. Marca 2. Modelo. 3. Número de serie 4. Fecha de fabricación 5. Capacidad nominal [Amperio/hora] y tiempo de descarga 6. Numeración consecutiva de los elementos acumuladores, considerando como N° 1 el del extremo de polaridad (+) de la batería 7. Densidad nominal del electrólito en estado de carga a 20 °C En cada vaso deberá marcarse en forma indeleble y fácilmente localizable: Marca, Modelo de acumulador y Fecha de fabricación.
4.2.9.12 INDICADORES DEL NIVEL DE ELECTRÓLITO Los acumuladores realizados en vasos de material traslúcido serán dotados de marcas indicando los niveles máximos y mínimos del nivel de electrólito. Para vasos fabricados con material opaco, cada vaso tendrá una sector translúcido que permita visualizar la posición del nivel del electrólito en relación con el nivel máximo y mínimo.
4.2.9.13 ACCESORIOS Los accesorios que deberán suministrarse con cada banco de batería son los que se detallan a continuación: 1.
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Densímetro de elevación (2) Rango de medición: desde 1,100 a 1,300 kg/litro. Error máximo admisible: 0,005 kg/litro.
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2.
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Termómetro de alcohol (2)
Rango de medición: 0°C a 50°C Error máximo admisible: ±1°C 3. Jarra de material plástico Capacidad 2 dm3 con pico 4. Embudo de material plástico Acorde al uso (2) 5. Un (1) kilogramos de grasa - Antioxidante para protección de bornes y pasta conexiones
4.2.10 CARACTERISTICAS TECNICAS DE LOS COMPONENTES. 4.2.10.1
TAPA Y CONTENEDOR
4.2.10.1.1 MATERIALES CONSTITUTIVOS El contenedor o vaso será enterizo, de forma paralelipípeda y con buena rigidez mecánica y dieléctrica. La tapa y el contenedor de la unidad (celda o batería monoblock) serán construidos en material resistente a las llamas, categoría FV0, determinado con el ensayo de llama retardada según IEC 707 o BS 6334 método FV (ejemplo: acrilonitrilo-estireno -SAN- transparente) o un material cuyo índice límite de oxígeno LOI sea mayor o igual a 28% medido según ASTM 2863. Deberá asimismo ser resistente al ataque del ácido del electrólito.
4.2.10.1.2 IMPERMEABILIDAD El vaso deberá cumplir la exigencia de impermeabilidad absoluta.
4.2.10.1.3 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS a) El material deberá tener un espesor mínimo y uniforme en toda la pieza garantizado por el fabricante. b) La densidad del material deberá ser homogénea en toda la pieza. c) No contendrá burbujas de aire. d) El material deberá ser estabilizado contra la radiación ultravioleta. 14
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4.2.10.1.4 RANGO DE TEMPERATURA Las características de estos materiales se mantendrán para el rango de temperatura de 0°C a 45°C.
4.2.10.1.5 UNIÓN TAPA-VASO La fijación de la tapa al vaso puede efectuarse mediante adhesivo o por termofusión, tal que no se agriete ni diluya cuando el elemento acumulador soporte temperaturas entre 0°C y 45°C. Deberá además asegurar la total hermeticidad del elemento.
4.2.10.1.6 DEFORMACIÓN La tapa deberá ser capaz de absorber la eventual deformación del vaso sin que esto implique pérdida de hermeticidad de la unión tapa-vaso.
4.2.10.2 PLACAS
4.2.10.2.1 MATERIAL El plomo constitutivo de las placas será de óptima pureza. Las placas positivas podrán ser del tipo de plomo puro mientras que las placas negativas de aleación de plomo-antimonio resistente a la corrosión y con mínima utilización de material activo. Las placas positivas y negativas deberán mantener su forma original, resistencia y dimensiones a lo largo de la vida de la batería.
4.2.10.2.2 DEFECTOS Las rejillas (placa negativas) y las espinas (placas positivas) no presentarán defectos por: a) b) c) 15
Rebabas de juntas Sopladuras superficiales Inclusiones de escorias
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d) e) f)
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Falta de llenado Unión fría Rechupes
4.2.10.2.3 APOYO Las placas deberán apoyar en no menos de tres puntos equiespaciados (sobre nervios o espaciadores piramidales) solidarios al fondo del vaso.
4.2.10.2.4 PLACAS POSITIVAS Las placas positivas serán del tipo tubular. El llenado de los tubos o bolsillos será total. El cierre de los mismos se realizará de manera que no se produzca pérdida de materia activa.
4.2.10.2.5 PLACAS NEGATIVAS Las placas negativas serán del tipo empastado. No deberán presentar carencia ni desprendimiento de materia activa.
4.2.10.3 SEPARADORES Los separadores serán construidos en material microporoso sintético de muy baja resistencia eléctrica, que deberá mantener sus características primitivas a lo largo de toda la vida útil del acumulador y en el rango de temperatura indicado. Se preferirán aquellos del tipo sobre o bolsillo.
4.2.10.4 BORNES Y PUENTES
4.2.10.4.1 MATERIAL Y CARACTERÍSTICAS GENERALES Las baterías deberán ir unidas entre sí, por medio de conectores en platina de cobre electro plomeado o conectores flexibles en cable, permitiendo una adecuada interconexión de acuerdo a la capacidad de las mismas. Además deberán poseer protectores plásticos de tal forma que no quede expuesta ninguna parte energizada 16
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evitando el riesgo de corto circuito o lesión accidental y para protegerlas contra la corrosión. Se deberán suministrar juegos de tornillos suficientes en acero inoxidable con el fin de fijar los conectores a las partes de cada batería, éstos se componen de tornillos, doble arandela plana, arandela de presión y tuerca. Dichos bornes dispondrán de insertos roscados macho o hembra de material de alta conductividad y propiedades mecánicas acorde a la prestación, con tuercas o bulones (según corresponda), arandelas planas y de compresión que aseguren un correcto ajuste aún ante vibraciones. La densidad máxima de corriente no deberá exceder de 15 A/mm 2 para un régimen de descarga de 1 minuto. Para el cálculo de la densidad no se deberá considerar la superficie roscada. La cubierta de plomo alrededor de los insertos dentro de la celda no será inferior a 2 mm. Los conectores entre celdas serán diseñados para soportar la corriente de cortocircuito. El terminal de celda y las conexiones entre celdas y entre grupos de celdas deberá ser de un material apropiado con el fin de reducir al mínimo la caída de tensión entre celdas, y deberá ser de un material apropiado para prevenir la corrosión y el mal contacto. Las uniones deberán ser hechas en tal forma que se obtenga una resistencia de contacto baja y se mantenga por largos períodos de servicio sin atención alguna. El oferente deberá suministrar todos los conectores intercelda según el voltaje y las cantidad de celdas que conforman cada banco de baterías.
4.2.10.4.2 SELLOS HERMÉTICOS ALREDEDOR DE LOS BORNES Los bornes contarán con un sistema de sellado para impedir que los gases y/o el electrólito puedan salir del recinto tapa-contenedor.
4.2.10.4.3 MARCACIÓN DE LOS BORNES Los bornes positivos y negativos de cada elemento acumulador deberán ser perfectamente identificados mediante su símbolo correspondiente (+) y (–) (según 17
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IEC 417, símbolos 5005-a y 5006-a respectivamente). La demarcación será clara y visible, preferentemente en sobrerrelieve o en bajorrelieve en la tapa del vaso, cercano al borne correspondiente, debiendo ser inalterable a los agentes corrosivos. En el caso de ser señalizados adicionalmente con color será: rojo para el (+) y negro o azul para el (–).
4.2.10.5
TAPONES
El tapón de inspección y ventilación es el elemento destinado a cerrar el orificio de llenado o impedir la salida del electrólito y entrada de polvo, a la vez de permitir el escape de gases.
4.2.10.5.1 MATERIAL Para su construcción se empleará material plástico inatacable por el ácido del electrólito y sin componentes que puedan contaminar y alterar la pureza del mismo. Se aceptarán tapones antideflagrantes. Deberán prestar correcta funcionalidad en el rango de temperatura de 0 °C a 45 °C.
4.2.10.5.2 SISTEMA DE CIERRE Podrá emplearse como sistema de cierre el de rosca o bayoneta. 4.2.10.6 ESTANTES ESTRUCTURAS DE SOPORTE DE LAS BATERIAS Y REQUERIMIENTOS ANTI-SISMICOS Las baterías deberán ser montadas en estructuras rígidas autosoportadas, diseñadas para resistir la carga de la batería llena con un amplio margen de seguridad. Las estructuras deberán ser hechas en material resistente al ácido y terminadas con dos capas aislantes también resistentes al ácido. El ensamble de la estructura completa deberá ser de construcción abierta, con todas las partes accesibles para inspección. Las estructuras de soporte de las baterías deberán ser montadas en el piso sobre aisladores. El ensamble completo de la estructura de soporte y la batería deberán resistir sin problema de volcamiento o riesgo de desparramarse, una aceleración sísmica en cualquier dirección, según el Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes. El soporte deberá ser diseñado para permitir retiro de elementos horizontales y verticales en operaciones de mantenimiento del banco. 18
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En caso de utilizarse tubos, éstos serán obturados en sus extremos mediante soldadura. Dicha estructura estará protegida mediante pintura epoxi, previo decapado y pasivado. La CHEC solicitará una estructura que contenga al conjunto de celda acumuladores que deberán ser apta para ser instalada en Zonas de Peligrosidad Sísmica de Nivel 4. Dicha exigencia corresponde a sismos de Grado VIII y superiores de la Escala Mercalli. El Oferente deberá facilitar e instalar la estructura mecánica soporte de baterías adecuada a los requerimientos del pedido (vertical / horizontal), a los requerimientos del fabricante (separación entre elementos, inclinación, fijación, etc.) y a la región donde se realiza la instalación respecto a las protecciones sísmicas necesarias. Estas estructuras y los elementos asociados deberán cumplir todas las normativas pertinentes respecto a seguridad de la instalación (mecánica, eléctrica, etc.). Los bastidores para albergar las baterías deben ser auto soportables, auto apilables y diseñados para zona sísmica grado 4. 4.2.11 LISTA DE DOCUMENTOS PARA CADA BANCO DE BATERIAS SOLICITADO SEGÚN CAPACIDAD. El Vendedor debe presentar para aprobación a La CHEC, de la "Lista de documentos", la cual, debe incluír al menos la siguiente documentación: 4.2.11.1 PLANOS Dimensionales del conjunto de baterías y soportes por cada banco de baterías según la capacidad. 4.2.11.2 MANUALES Manuales de montaje, operación y mantenimiento 4.2.11.3 DOCUMENTOS Y PLANOS PARA CADA REFERENCIA SEGÚN CAPACACIDAD 4.2.11.3.1 EQUIPOS DE BANCOS DE BATERIAS El oferente debe entregar a La CHEC los planos de los bancos de baterías, los cuales deben mostrar al menos la siguiente información: 19
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1. 2. 3. 5.
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Dimensiones y pesos (de las celdad y del banco de batería) Material de los componentes y su ubicación Detalles de los bornes. Parámetros eléctricos
4.2.11.3.2 GUÍAS DE OBRA CIVIL El oferente debe entregar a La CHEC los planos guías de obras civiles, los cuales deben incluir toda la información sobre detalles de anclaje y acceso. 4.2.11.3.3 PLANTAS Y CORTES El oferente debe entregar a La CHEC cortes de los equipos a suministrar, ilustrando la identificación de los bancos de baterías, conectores y terminales, puesta a tierra, modo de conexión, etc. 4.2.11.3.4 MANUALES PARA CADA SUBESTACION
Los manuales se deben elaborar en español y deben utilizar el léxico de la Publicación "IEC multilingual dictionary of electricity". Los manuales se deben separar en 2 partes: -
Manuales de montaje. Manuales de operación y mantenimiento.
El oferente debe entregar a la CHEC manuales, los cuales se deben editar bajo las siguientes directivas: 1. Cada parte debe tener un índice para facilitar la consulta y toda la información debe estar debidamente clasificada y separada. 2. Toda la información debe estar actualizada 3. El Oferente debe entregar los manuales de mantenimiento y operación, los manuales de montaje y los manuales funcionales El oferente debe entregar para aprobación una copia a La CHEC de toda la información que se va a incluir en los manuales de operación y mantenimiento, en los manuales de montaje y en los manuales funcionales. En todo caso, toda la información debe ser entregada a más tardar 5 días después de dada la orden de iniciación de los trabajos. 4.2.11.3.5 MANUALES DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
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Los manuales de operación y mantenimiento deben contener al menos la siguiente información: 1.
Guía de operación En esta parte se debe indicar como es la operación de los equipos, describiendo sucintamente las pautas de diseño y las acciones remediales cuando se presenten eventos anormales y alarmas. 2. Características garantizadas Estas deben tramitarse en los formatos del numeral 4.2.15 3. Información general sobre los bancos de baterías: a. Información general sobre las características y particularidades del equipo b. Instrucciones de operación c Lista de empaque de los repuestos d Bitácora para mantenimiento 4.2.11.3.6 MANUALES DE MONTAJE Los manuales de montaje deben contener al menos la siguiente información: 1. Guías para montaje, incluyendo los planos de planta y cortes especificados en la sección y las guías de obras civiles especificadas. 2. Instrucciones para transporte, almacenamiento y montaje de baterías. Dichas instrucciones deben seguir los delineamientos de las cláusulas 10.2 y 10.3 de la Publicación IEC 694. 4.2.12 PRUEBAS
4.2.12.1 PRUEBAS DE RUTINA Y ACEPTACIÓN Los equipos para cada subestación se deben ensamblar completamente para someterse a las pruebas de rutina y aceptación, las cuales se deben realizar de acuerdo con las normas que las rigen. Solo se aceptan equipos que cumplan satisfactoriamente las pruebas de rutina y aceptación. El oferente debe entregar para aprobación, una copia a La CHEC de los reportes de pruebas de rutina y de aceptación, a mas tardar 8 días después de haber sido ejecutadas las pruebas. Se probarán todas las celdas o las que seleccione el Interventor en cada uno de los sitios según el siguiente orden de ensayos: 1.Pruebas mecánicas de inspección visual 21
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2.Pruebas de laboratorio de electrolito 3.Determinación de voltaje nominal 4.Descarga profunda durante diez (10) horas y recuperación normal mediante la acción del cargador, hasta alcanzar la condición del 100% de carga. El Contratista suministrará los equipos para pruebas de las celdas como son: Cargadores, resistencias y otros instrumentos de medida y prueba que se requieran. 4.2.12.2 PRUEBAS DE CAMPO Las pruebas de campo para cada banco de batería según su capacidad las ejecuta La CHEC, el oferente debe proponer los formatos y procedimientos para el registro de la prueba. 4.2.12.3 PRUEBAS DE PUESTA EN SERVICIO Las pruebas de puesta en servicio para cada banco de baterías las ejecuta La CHEC, con las instrucciones y formatos de prueba entregados por el fabricante.
4.2.13 CARACTERÍSTICAS TECNICAS GARANTIZADAS. El proponente establecerá y garantizará las características técnicas de las baterías ofertados mediante el diligenciamiento de las tablas que se presentan en este capítulo y referenciará el número de catálogo o anexo y las páginas donde la CHEC puede corroborar dicha información. El incumplimiento de alguna de estas características exigidas por la CHEC, podía descalificar la propuesta técnicamente. Los formatos deben ser completamente diligenciados por el oferente para cada uno de los tipos de baterías solicitadas. En los casos en que en la columna marcada como SOLICITADO, aparezca la palabra “SI” y el dato requerido posee unidades de medida, se deberá indicar el valor correspondiente en la columna marcada como OFRECIDO, o indicar la documentación adjunta que contiene la información. El fabricante garantizará las características técnicas de los equipos ofrecidos, las cuales serán consignadas en los cuadros respectivos, verificadas por medio de las pruebas en fábrica solicitadas en estos términos de referencia. 22
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4.2.13.1 BATERIAS DE 2 V DC CAPACIDAD 300A-H. BANCO DE BATERÍAS DE 60 CELDAS
ITE M 1. 2. 3. 4. 5.
DESCRIPCION
UND
REQUERIDO
Marca Referencia Fabricante Ciudad y/o país de fabricación Norma de Fabricación
6. 7.
Capacidad delbanco de baterías
8.
Tipo
9.
Tecnología
10. 11.
Temperatura de trabajo Tipo de utilización
12.
Tipo de carga
13. 14.
Vida útil de las baterías Ciclos de descarga a profundidad del 80% sin disminuir capacidad > 20% Tensión mínima de descarga a régimen Vcc ≥1,80 de 10 Hrs Kg/Litro entre 1,210 y 1,245 Densidad de electrolito a 20°C Tipo Placa Positiva Tipo Tubular Tipo Placa Negativa Tipo Empastado Estantes Rack Antisísmicos cumpliendo requisitos numeral 4.2.10.6 Manuales de montaje Diagramas de conexiones
15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27.
28.
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Autonomía del banco
Diagrama dimensional Garantía Diagrama dimensional Diagramas de conexiones Año de fabricación de los equipos a suministrar Certificado que acredite al oferente en el manejo y destino final a baterías sin perjuicio para el medio ambiente Certificado ISO 9001 versión 2000 ó 2008
300 AH Mínimo 10 horas a plena carga (C10) a un voltaje final /celda de 1.8 Vdc., Según ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. del Anexo No. 1. Estacionaria, Abierta, celdas independientes de 2 voltios nominales. Plomo- ácido; celda positiva tubular Desde –10 º C hasta +45 º C para funcionamiento continuo 24 horas x 365 días-año Controles de equipo de patio, circuitos de protección, inversores, circuitos de alumbrado de emergencia, anunciadores, etc. en las subestaciones Años >10 Nro ≥1200
Años
Año
Sí
2011
Sí
OFRECIDO
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