ABB Drives en el Mercado de AguasSoluciones Optimizadas en Accionamientos de Media Tension para Plantas SWRO y GrandesEstaciones de Bombeo
César Paula, BRABB / Mauricio Ramírez, CLABB – Abril 2015
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 1
3BHT 490 567 R0001 Rev. B
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 23BHT490546R0001, 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 Group
May 14, 2015 | Slide 33BHT490546R0001, Rev. J
El Desafío: El Control Eficiente de la Energía¿Cómo lograr mas – utilizando menos energía (Kpi)?
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 la energía consumida por motores entre un 30 to 50%.
ABB en la optimización de los procesosConsumo específico de energía (x kWh/m3 de agua impulsada)
Accionamientos Media TensiónAC Drives
ACS1000/ACS2000Uso diario para el control de motoresACS1000 0.315–5 MW, 2.3–4.16 kVACS2000 0.250–3.2 MW, 4.0–6.9 kV
ACS5000Operación segura para altas potenciasACS5000 2–36 MW, 6.0–13.8 kV
ACS6000Alto rendimiento para industria demandanteACS6000 3–36 MW, 2.3–3.3 kV
MEGADRIVE-LCIConfiabilidad por mas de 40 añosMEGADRIVE-LCI 2–72 MW, 2.1–10 kV
ABB suministra accionamientos de velocidad variable para un amplio rango de aplicaciones en varias industrias y para el rango de potencias desde 250 kW a mas de 100 MW. Esto da a nuestros clients la posibilidad de escoger desde un portafolio de productos de marca y seleccionar el accionamiento que mejores prestaciones puede garantizar a sus requerimientos.
© ABB Group September 24, 2014 | Slide 43BHT490546R0001, Rev. J
Los Accionamientos de Velocidad Variable de M.T.¿Cómo lograr mas – utilizando menos energía?
ABB y la optimización de sus equipos
Accionamientos de Media Tensión (MVD) Presencia Local y Global
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 5
India, BangaloreIndia, Bangalore
China, BeijingChina, Beijing
NAS
Brasil, SorocabaBrasil, Sorocaba
Presencia Local:Ejemplo: Chile
Presencia Global:Seis Unidades en el mundo para Fabricación de Productos (PU)
Polonia, LodzPolonia, LodzUSA, New BerlinUSA, New Berlin Suiza, Turgi Centro de ExcelenciaSuiza, Turgi Centro de Excelencia
ABB como proveedor de tecnología
TecnologíaPilar fundamental del éxito y mejora de los procesos
40 añosExperiencia
1969AC drive
development started
1985Megastar 3-level PWM
MV drive with vector control
1993Self-healing
capacitors
1995Direct Torque
Control (DTC)
1997ACS1000 first IGCT-
based MV drive
1999ACS6000 first MV multidrive
with PEBB technology
2005ACS5000 first MV
drive with VSI-MF topology
2009ACS2000 MV drive for
direct-to-line connection
2012ACS5000 second
generation
Power extension 13.8 kV
2014ACS580MV introduction
in China
© ABB Group September 24, 2014 | Slide 63BHT490546R0001, Rev. J ABB una trayectoria con historia
Elegir el correcto accionamiento para su aplicaciónVista general
Motor[MW]
Motor [kV]
LCI
LCIAC
S600
0
ACS2000
ACS
5000
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
© ABB Group September 24, 2014 | Slide 73BHT490546R0001, Rev. J
Power range: 0.3 up to > 100 MW
ABB una experiencia comprobada
Accionamientos de Media TensiónMercados presentes
Cement Power Water Special applications,
e.g. test stands
Mining and minerals Chemical, oil and gas Marine Metals
© ABB Group September 24, 2014 | Slide 83BHT490546R0001, Rev. J ABB presencia mundial requerida
Segmentación Aplicaciones Típico rango de potencia
Aguas crudas y potables
Bombas para consumo y transmisiónBombas booster para distribución
0.3 - 5.0 MW0.3 - 1.5 MW
Plantas SWRO* Bombas para el consumo y proceso con agua de mar 0.3 - 4.0 MW
Aguas residuales Bombas para transmisión efluentesBombas de tratamiento y sopladores de aeración
0.3 - 5.0 MW0.3 - 1.5 MW
Doméstico Bombas de distribución para el enfriamiento, calentamientoy transferencia de calor
0.3 – 1.5 MW
Industrial* Bombas para el consumo y transmision para enfriamiento en procesos que requieren agua (power)
0.3 - 7.0 MW
Alto riego y grandesestaciones de bombeo
Bombas de consumo y transmission ( para los diferentes tipos de bombas existentes en el mercado)
5.0 - 40 MW
Accionamientos de Velocidad Variable de M.T.Optimización en el Mercado de Aguas
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 9
*En Chile, principales grandes proyectos están bajo ejecución y
planificación para el suministro de aguas de proceso minero
Sistemas de BombeoTípicos desafíos y problemas
© ABB Group
Altos costos inesperados de energía principalmente por razones de los métodos de control de flujo mecánico
Partidas y detenciones de motores y bombas
Altos costos por mantención regular del sistema de bombeo
Costos inesperados de mantención y reparación (rápido desgaste y deterioro)Bajo tiempo de vida de los components del sistema debido a las altas presiones durantela partida y detención de las bombas.Fuga de agua en el sistema de bombeo debido a la alta presión (>50 bar ) durantepartidas/detenciones ( ejem.: RT con diseño > 100 -150 bar )
El resultado:Altos costos de energíaAltos costos de mantención y reparacionesBaja disponibilidad de las componentes del
sistema.
OPEXHigh Live Cycle Costs (LCC)
Altos Costos en el Ciclo de Vida
Costos de Ciclo de Vida (LCC) de sistemas de bombeoAltos costos de energía y mantención
© ABB Group
Típicaestación debombeo
Sistema de Bombeo consiste de:
Bombas y motores
Válvulas (válvulas de control, válvulas de corte, válvulas check, etc.)
Tubería de transferencia y distribuciónSistema de Bombeo
Source: http://rrsmartpump.com/site/life-cycle-cost/
Estimated Life Cycle Costs per US Department of Energy
Típico LCC de un Sistema de bombeo:
Altos costos de energía, en este caso 45%
Altos costos de mantención regular, eneste caso 25%
© ABB Group
Costos de Energía:Significativo ahorro de energía en la reducción de la velocidad del conjunto motor/bomba
Costos de Ciclo de Vida (LCC) de sistemas de bombeoReducción de LCC con VSD´s
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 13
3BHT490570R0001 Rev. B
Accionamientos de velocidad variableMayor eficiencia y menores emisiones
Consumo de potencia para varios métodos de control
Potencial de ahorro de energía de un control con VSD versus métodos de control mecánico
La mayoría de los sistemas de bombeo a menudo funcionan a carga parcial Enormes ahorros de energía pueden lograrse mediante el control de la velocidad con accionamientos de velocidad variable
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 14
Demanda de potencia de bombas centrifugas
Leyes de afinidad de bombasLa potencia es proporcional al
cubo de la velocidad
0102030405060708090
100
40 50 60 70 80 90 100
Power consumption at reduced speed
Flow / Speed (%)
Pow
er (%
)
Flow / Speed (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
Power (%) 100% 72.9% 51.2% 34.3% 21.6% 12.5% 6.4% 2.7% 0.8% 0.1% Power (kW) 4'000 2'916 2'048 1'372 864 500 256 108 32 4 Speed (rpm) 1'500 1'350 1'200 1'050 900 750 600 450 300 150
Ejemplo: 4 MW de la bombaAl 80% de la velocidad, la potencia consumida es de solo el 51% o 2 MW
PumpA
B
Hmax
Curva de la Bomba
Curva del Sistema
Hst
PN
QN
HN
Head [m]
Flow [m3/h]
Static Hea Hst
Dynamic Head Hdyn
Liquid
Flow Diferencia en alturadel suministro
Pérdidas por fricción
HN (Nominal Head) = Hst + Hdyn
Curva de la bomba y sistema
El comportamiento del sistemade bombeo se describen concurvas
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 16
H
QP
Curva Bomba
Curva Proceso
P =· g · Q · H
P k · Q · H (ley potencia hidráulica)
Demanda de potencia de bombas centrifugas
P: Potencia en eje de la bombaQ: Cantidad de flujoH: Altura / presión: Densidad de flujo medio: Eficiencia de la bomba
g: Aceleración gravitacional
Leyes de afinidad de la bomba:Flujo es proporcional a la velocidadPresión es proporcional al cuadrado de la velocidadPotencia es proporcional al cubo de la velocidad
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 17
H2 = 0,64
Q2
= 0,
7
Q2
= 0,
7
H2 = 1,27
89.027.1*7.0P
Demanda de PotenciaControl por Estrangulamiento versus Control por VSD
H
Q
H1 = 1
Q1
= 1
45.064.0*7.0PQ
H1 = 1
Q1
= 1
HEstrangulamiento
(Throttling)Control VSD
Punto Diseño
Punto Diseño
Ahorro con VSD: 0.44 o aprox. 50%
Curva BombaCurva Proceso
Fundamental: Dimensionamiento de la BombaImpacto sobre la Eficiencia Energética
Sobredimensionamiento de las bombas esuna práctica comun.
Bombas son dimensionadas para máximoflujo y presión estática agregando factoresde seguridad por parte del:
Ingeniero de Proceso
Ingeniero Mecánico
Ingeniero de Bombas
Modificaciones en Terreno
En esta situación bomba/sistema estányendo a proveer mas flujo y presiónestática que la requerida (incremento Kpi)
Consumo de energía también es mas alto.
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 18
Flow Rate (Q)2 4 6 8 10 12
System Design Point Q=7; P=7
© ABB Group
Ejemplo, Sistema de bombeo con alta presión estáticaFlujo: 90% continuos / Potencia Motor: 3.5MW
© ABB Group
Ejemplo, Sistema de bombeo con alta presión estáticaFlujo: 90% continuos / Potencia Motor: 3.5MW
© ABB Group
Costos de Energía:Significativos ahorros de energía al reducir velocidadmotor/bombaAlto factor de potencia (0.95 to 1.0)
Costos en Ciclo de Vida (LCC) de sistemas de bombeoReducción de LCC utilizando VSD´s
El beneficio: Reducir costos en ciclo de vida (OPEX) de los sistemas de bombeo.
© ABB Group
Costos de mantención y reparación:Reducción de costos de mantenanción y reparación debido a la bajade la presión en las components del sistema de bombeo durante laspartidas, detenciones y la operación con la disminución de la velocidad de conjunto motor/bomba
Costos en Ciclo de Vida (LCC) de sistemas de bombeoReducción de LCC con VSD´s
Sensible en el uso & desgaste de partes de los sistemas de bombeo:
Rodamientos y sellos de las componentesde los sistema tales como motores bombas, válvulas, etc.
Uniones y sellos en la tubería.
Enrrollado del motor y jaula del estator para partida DOL
Típicamente partidas DOL son limitadas a un máximo de tres (03) partidas por hora.
Costos en Ciclo de Vida (LCC) de sistemas de bombeoCostos de alta mantención y reparación
Métodos de Partida de Motores de InducciónVista General
© ABB Group
Método de Partida Corriente Inrush en % comparada con INAccionamiento Velocidad Variable (VSD) 100% (dependiendo sobre requer. de partida)
Típico Partidor Suave (PSS) Hasta 300%
Conexión Estrella/delta Hasta 400%
Directo a la Línea (DOL) Hasta 700%
Partida de Motores de Inducción Directo a la Línea (DOL)Alto uso y desgaste – altos costos de mantención
© ABB Group
Impacto Negativo sobre la RedAlta corriente inrush de partida resultando en caidas de voltaje
Típicos problemas:
Otros consumidores genera disturbiosOtros motores en operación pueden tripearPartida de motores podría no ser posible todos
Alto estres térmico sobre los enrrollados del motor (envejecimiento)
Limitado números de partidas (típicamente 3 partidas por hora)
Alto estres mecánico en los componentews del sistema tal comomotores, bombas, rodamientos, sellos, válvulas, tubería, etc..
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 26
Sin corriente inrush durante la partida
Sin caida de voltaje en la red
Sin estres térmico sobre enrrollados del motorSin limitación en el número de partidas
Partida de motores de inducción con VSDVentajas y BeneficiosVSD provee suave y controlada aceleración de Motor y Bomba
Menor estres a la bomba y motor
Menor estres al sistema hidráulico
Menor o sin riesgo de oleadas (water hammer)
Menor riesgo de fuga de agua
El beneficio: Reducidos costos en el ciclo de vida (OPEX) de los sistemas de bombeo y alta disponibilidad.
Localización:Planta de Agua de Binhai en Tianjin, ChinaVSD MT - tipo ACS 2000
Principales beneficios:30% reducción en consume de energía es
lograda con la instalación de un ACS 2000 MT VSD (315 kW) para reemplazar control por estrangulamiento mecánico sobre la bomba.
Adicionalmente la pérdida de agua esreducida en torno al 10%.
Case ejemploDistribución Agua Fresca
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 27
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 28
3BHT 490 567 R0001 Rev. A
Plantas desaladoras SWROVentajas de un Accionamiento de Velocidad Variable
Significativa redución de costos de operaciónSignificativo ahorro de energíaExacto y preciso control de la presión
Sin sobre/baja presión en membranas ROPresión es dependiente de la temperatura y la salinidad del agua de mar.
Protección del proceso ante fluctuaciones de la red / reduce caída de la operación a -25% de la caída de voltajePartida Suave
Menor estres mecánico al motor, bomba, membranas, sistema hidraúlico, etc.Sin estres térmico a los enrrollados del motor.
Quiebre de Costos de una planta desaladoraSWRO (2006).
Tendencia es hacia proyectos BOO (Built Own Operated)
Costos de operación los mas bajosposible, es uno de los factoresdeterminantes.
Media TensiónAC Drives
ACS1000/ACS2000Every day motor controlACS1000 0.315–5 MW, 2.3–4.16 kVACS2000 0.250–3.2 MW, 4.0–6.9 kV
ACS5000High power for safe operationsACS5000 2–36 MW, 6.0–13.8 kV
ACS6000High performance for heavy industriesACS6000 3–36 MW, 2.3–3.3 kV
MEGADRIVE-LCIReliability in over 40 yearsMEGADRIVE-LCI 2–72 MW, 2.1–10 kV
© ABB Group September 24, 2014 | Slide 293BHT490546R0001, Rev. J
ABB suministra accionamientos de velocidad variable para un amplio rango de aplicaciones en varias industrias y para el rango de potencias desde 250 kW a mas de 100 MW. Esto da a nuestros clients la posibilidad de escoger desde un portafolio de productos de marca y seleccionar el accionamiento que mejores prestaciones puede garantizar a sus requerimientos.
Los Accionamientos de Velocidad Variable de M.T.¿Cómo lograr mas – utilizando menos energía?
ABB optimizando productos y soluciones
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 30
Suministro de Potencia - Voltaje Soluciones
10 - 13.8kV típico para SWRO y grandes estaciones de bombeo
M M
4.16 – 6.9 kV
M MM
En algunos casos > 13.8kV
M M
Interruptor, adicional costoTransformador de subidaAdicional costoAdicional pérdidas
Accionamientos de Media TensiónSoluciones para Estaciones de Bombeo & plantas desal. SWRO
© ABB Group May 14, 2015 | Slide 31
M
Soluciones con transformador de entrada
E- house
M
Sin Transformador
ConexiónDirecto-a-línea (DTL)
connection
E- house
M
Transformador Externo
E- house
Transformador Integrado
¿Cuál es la mejor solución ?
Soluciones MVDTransformador integrado, enfriado en aire
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 32
S3
Convertidor y transformador
(enfriado en aire) instalación interior
Las ventajas:Fácil instalación (3 cables entrad y 3 de salida)
Consideraciones:Convertidor y Transformador enfriado en aire
Transformador enfriado por aire forzado (menos eficiente)
Típica eficiencia del accionamiento: 96 – 96.5%
Aprox. 3.5 - 4% pérdidas en interior del E- house
E- house – enfriamiento afecta al CAPEX y OPEX
E- House – mayor espacio requerido
M
E- house
Voltaje línea: hasta13.8kV
Soluciones MVDTransformador externo, convertidor enfriado en aire
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 33
E- house
M
Las ventajas:Solo pérdidas del convertidor en interior de E- house
Menor enfriamiento del E- house comparado con solución integrada.
Mayor eficiencia del transformador: 99% (maturelcooled)
Típica eficiencia del accionamiento: 97%
Menor espacio del E- House comparado con solución integrada.
Voltaje línea: > 13.8 kV
Consideraciones:Cableado entre transformador y convertidorRequiere pozo para el caso de trafo en aceite (OOCC)
Transformer
outdoor installed
Soluciones MVDSin transformador y convertidor enfriado en aire
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 34
What is the best solution for your
requirements (CAPEX / OPEX)
S1
Las ventajas:Fácil instalación (3 cables entrada / 3 de salida)Menor espacio en E- houseMenor peso (sin transformador)Fácil retrofit para motores de velocidad fija
E- house
M
Consideraciones:Típica eficiencia del accionamiento: 96 – 97%Aprox. 3 - 4% pérdidas en interior de E- houseEnfriamiento de E- house afecta CAPEX y OPEX
4.0, 6.0 – 6.9kV
4.0, 6.0 – 6.9kV
Soluciones Optimizadas MVDTransformedor externo y convertidor enfriado en agua
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 35
Ventajas:Alta eficiencia del convertidor: 98.5%Solo 2% de las péridas al interior del E- house, lasrestantes pérdidas son transferidas por el agua del sistema de enfriamiento al exterior del E- houseMenor o no es requerido enfriamiento en E- house Alta eficiencia del transformador efficiency: 99% (maturel cooled)Típica eficiencia del accionamiento: 97.5%
Consideraciones:Dependiendo de la T°de enfriamiento del agua, se define usar fin/fan o chiller
E- house
M
Voltaje línea: > 13.8 kV
Converter Coo
ling
wat
er s
uppl
y
Oil immersed transformer
Soluciones Optimizadas MVDTransformador externo y convertidor enfriado en agua
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 36
E- house
M
Convertidor
Oil immersed transformer
Comentario:
*Sistema de enfriamiento de agua externo no está incluido
Ventajas:Baja o sin demanda de enfriamiento en E-house.Optima eficiencia convertidor/transform. : 97.5%
Ejemplo: Accionamiento de 3500 kWPérdidas al E-house: 1.0 kW
1.0 kW
Dato típico de eficiencia:Eficiencia Convertidor: 98.5%Eficiencia Transformador: 99.0%Total eficiencia Drive: 97.5%*
51.5
kW
Consideraciones:Dependiendo de la T° enfriamiento del agua, fin/fan o chiller es requerido
Soluciones Optimizadas MVDTransformador externo y convertidor enfriado en agua
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 37
E- house
M
Voltaje línea: > 13.8 kV
Convertidor
Transformador
Pta. Enfriamiento agua
Fin/Fan cooler
Coo
ling
wat
er s
uppl
y
Chiller
Suministro de agua de enfriamiento
Casi el 100% de las pérdidas son transferidas a través del agua de enfriamiento fuera del E- house
Agua de proceso
Soluciones Optimizadas MVDTransformador externo y convertidor enfriado en agua
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 38
E- house
M
Voltaje línea: > 13.8 kV
Convertidor
TransformadorPlanta de enfriamiento de agua:
En estaciones de bombeo el agua es disponible. Max. temperatura: 38°C (contactar a ABB)Agua de mar puede ser usada (contactar a ABB)
Fin/Fan cooler:
Hasta 47°C de T° ambiente para uso de Fin Fan (contactar a ABB) Para detalles y soluciones contactar a ABB
Coo
ling
wat
er s
uppl
y
Significativo ahorro en OPEX y CAPEX puede ser logrado en caso donde plantas de enfriamiento de agua son disponibles o fin/fan cooler puede ser utilizado.
Soluciones MVDResumen para accionamiento de bomba de 3.5 MW
© ABB Group May 14, 2015 | Slide 39
Pérdidas en calor al E- house
Trasnformador integrado
140 kW
Eficiencia drive enfriado en aire: 96.0%(Convertidor/Transformador Integrado)
Tramsformador externotransformerPérdidas en calor al E- house
70 kW
Eficiencia drive enfriado en aire: 97.0%(Convertidor/Transformador inmerso en aceite)
Mejora de la eficiencia del drive: 1.0%50% menor de potencia demandada y costos del sistema HVAC
Transformador externo
Pérdidas en calor al E- house
1 kW
Eficiencia drive enfriado en agua: 97.5%(Convertidor/Transformador inmerso en aceite)
Mejora de la eficiencia del drive: 0.5 - 1.5%Menor o sin demanda de enfriamiento de HVAC en E- house
51.5 kW pérdidas de calor enfriadas por agua fuera del E-
house
© ABB Group May 14, 2015 | Slide 40
Solución Optrimizada MVDTransformador externo y convertidor enfriado en agua
ACS1000 enfriado en aguaRango de Potencia: hasta 5.2 MWVoltaje motor: 3.3 – 4.16 kV12 o 24 pulsos rectificador de diodosFiltro sinusoidal a la salida
Típico circuito de agua de un MV Drive
Introducción:
Mayor parte de las componentes quegeneran calor son enfriadas por agua.
El Drive está controlando la T° del aguapura interna como referencia de T°.
Suficiente velocidad de flujo y T° del aguaexterna tiene que ser suministrada al convertidor
© ABB Group May 14, 2015 | Slide 41
Soluciones MVDTransformador externo y convertidor enfriado en agua
ACS1000 Aire «smart water cooling»Disponible como opción de ingenieríaRango Potencia: 0.3 – 2.0 MWVoltaje motor: 3.3 – 4.16 kV
Enfriado en agua con un intercambiador de calor aire-aguaintegradoPrincipio de funcionamiento simplificado del circuito de aire de refrigeración cerrado. Las flechas celestes y verdesindican el flujo de aire.Para detalles contactar a ABB.
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 42
CAPEXReducción de Costos sin Comprometer la Operación
OPEXOperación Eficiente sin Comprometer la Disponibilidad
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 43
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 44
Soft starting with VSD and automatic bypassSynchronous Bypass Unit (SBU)
Synchronous Bypass ControlStart-up bypass for induction motorsStart-up bypass for more than 6 motors as engineered optionControlled by extra AMC board, using Synchrotact 5
Cabinetdimensions
Length: 830 mm;
Depth: 1000 mm
Height: 2360 mm
Weight:700 kg
.
Soft starting with VSD and automatic bypassExample with 6 Motors
Soft starting with VSD and automatic bypassChile, reference example - process water supply for mining
Intake PS,equipped with 8 pumps
Motor data: 450 kW / 4000 V
One ACS 1000i with Auto By-pass
Two Booster PS,each equipped with total 8 pumps
Motor data: 3200 kW / 6900 V
Two ACS 5000 with Auto By-pass
Simplified overview diagram for illustration
Soft starting with VSD and automatic bypassChile, reference example - process water supply for mining
Scope of supply of ABB Process Automation (PA):
Complete e-rooms as turn-key solution including:
- Variable speed drives (ACS 1000 and ACS 5000 with auto bypass)
- MV/LV power distribution (switchgear, MCC)
- Auxiliary power distribution (ACC, UPS, battery charger)
- Distribution transformers
- Instrumentation
- Communication (DCS, SCADA)
- E-room equipment (e.g. fire-fighting, HVAC, lighting)
- Power transformers (distribution and VSD)
- Power factor correction
- Emergency diesel generator
- Heat exchangers for water-cooled equipment (chiller/fin fan)
© ABB Group December 2009| Slide 49
SWRO desalination, reference examples
More than 229 medium voltage drives in 17 plants
Project name Production Installation Medium Voltage Drives(m3/d) country Qty. Product
Magataa Desalination Plant 500'000 Algeria 33 ACS1000
Tuas Desalination Plant 265'000 Singapore 32 ACS1000
EDAM Jamnagar / Reliance 189'270 India 30 ACS2000
Escondida Desalination Plant 220'000 Chile 28 ACS2000
Ras Az Zawr 300'000 Saudi Arabia 236 ACS500017 ACS2000
Point Lisas Industrial Park 130'000 Trinidad 12 ACS1000
Salalah Desalination Plant 69'000 Oman 10 ACS1000
Perth SSWA stage 1 137'000 Australia 9 ACS1000
Perth SSWA stage 2 137'000 Australia 9 ACS1000
© ABB Group December 2009| Slide 50
SWRO desalination Reference example: Magtaa, Algeria
Background:Capacity of 500,000 m³/day of drinking water to serve about 5 million peopleMagtaa plant in Algeria will be the world's largest seawater desalination plant using reverse osmosis technology
ABB scope of supply:Electrical plant system, including a 220 kV outdoor substation33 MVD type ACS 1000 / total drive power: 57.8 MW
Motor voltage: 3300 VMotor power: between 700 and 2000 kW12-pulseAir-cooled
© ABB Group December 2009| Slide 51
SWRO desalination Reference example: Chile Minera Escondida
Background:216,000 m3/d (57 MGD) SWRO plant for Chile’s Escondida copper mineThe mine, whose owners include BHP Billiton and Rio Tinto, is located in the Atacama Desert, southeast of Antofagasta.
ABB scope of supply:28 MVD type ACS2000 / total drive power: 35MW
Motor voltage: 4000 VMotor power: between 355 and 2300 kWAir-cooled
© ABB Group May 14, 2015 | Slide 523BHT 490 567 R0001 Rev. A
Reference exampleSummary, large pumping stations
More than 900 MW drive power
Project Name Installation Country
No. MVD
Total Drive Power [kW]
Toshka Raw Intake Intake PS Egypt 21 240'000
Ras Lafan Sea Water Intake PS Qatar 27 199'000
Shuwaihat water transmission scheme UAE 44 137'000
Kumming China 4 88'000
Hui Nan Zhuang PS China 8 60'000
La Brena Spain 6 46'200
Changi Waster water influence PS Singapore 10 35'000
TARP Chicago waste water influence PS USA 6 26'850
Changi Waster water effluence PS Singapore 8 15'200
Wanjiazhai Yellow River Project P.2 China 2 13'000
54 860'250
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 53
3BHT 490 567 R0001 Rev. A
Reference exampleEgypt - Toshka Raw Intake pumping station
Flow control method: Variable Speed Drives
Water supply for: 25,000ha farm landThree million people
Pumping capacity: 334`000 liter per second
Number of pumps: 21 (one as spare)
Motor type: Vertical synchronous
Motor power: 12 MW per pump
Speed range: 210 – 300 rpm
Total drive power: 240 MW
Nasser Lake above the Aswan High Dam
outlet canal:240km long
Pumping station
140m long, 30m wide, 60m high
inlet canal: 6km long
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 54
3BHT 490 567 R0001 Rev. A
B
27 x ACS6000 VSDs27 x induction motors type AMC (375 rpm) Speed range: 244 – 382 rpmNominal motor power:
- Phase 1 9 x 7050 kW- Phase 2 18 x 7500 kW
Total drive power: 199.45 MW
Reference example - Industrial cooling water Qatar, Ras Laffan - sea water intake pumping station
© ABB Group May 14, 2015 | Slide 553BHT 490 567 R0001 Rev. A
Reference exampleUAE – Shuweihat water transmission scheme
Transfer of fresh water from Shuweihat desalination plant to the city Abu Dhabi and other locations
250km parallel double pipeline with 1600mm diameter
Transfer capacity: 100 million gallons a day (682’000m3/d)
Six Pumping StationsTotal number of VSDs: 44Total drive power: 137 MW
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 56
3BHT 490 567 R0001 Rev. A
Reference: Chile Michilla Pumping StationProcess water for mining
Approx. 10km distance, 700m head
Converter ACS 1014-W1Motor power 2100 kWMotor voltage 4 kVMotor speed 3000 rpm
© ABB Group
May 14, 2015 | Slide 57