Establecer los criterios de diseño del área de Instrumentación y Control para el diseño, suministro, programación, pruebas y puesta en servicio de los equipos que han de constituir el sistema de monitoreo y control para operar la Central. El propósito del sistema de control es mantener la operación de la Central con máxima disponibilidad, dentro de los márgenes de seguridad, confiabilidad y eficiencia, recomendados por códigos, normas, procedimientos y prácticas de operación para cualquier condición operativa, considerando los factores económicos y de seguridad, tanto del personal como del equipo, y así mismo, proporcionar al personal de operación la suficiente información del estado operativo de la Central.
El diseño del sistema de control y monitoreo de la Central debe basarse como mínimo, en un Sistema de Control Distribuido (SCD) redundante con falla a la condición segura, tomando en cuenta que la Central contará con personal mínimo de manera permanente dentro de la misma. El sistema debe contar con estaciones locales de control, se deben considerar como mínimo, dos estaciones de operación, una estación de ingeniería y una estación historiador. La empresa encargada del proyecto debe considerar como parte del alcance todo lo necesario para la instalación de un nodo de acceso para monitoreo remoto, localizado en la oficina de Área de Control del CENACE en Tijuana.
La Central debe tener un nivel de automatización tal que permita operar los equipos que la integran en forma automática. Por lo que el sistema, debe contar sin ser limitativo, con el monitoreo de las variables (según apliquen) del sistema de captación, sistema de almacenamiento, el turbo grupo, el control y monitoreo del equipo de conexión y desconexión, válvulas principales, interruptores de máquina, registro de tendencias, alarmas y eventos a largo plazo, por medio de las estaciones locales que correspondan. Cada componente de monitoreo y control, incluyendo sus tarjetas de entrada y salida se debe interconectar a un bus interno de comunicaciones redundante, que permita la completa e integral transferencia de datos a las estaciones de operación correspondientes. El control y protección deberá de ser generada por medio de lógica 2 de 3, con señales provenientes de sensores redundantes analógicos en donde sea posible su instalación, los sensores deben de llagar al sistema de control a tarjetas diferentes, las cuales a su vez deben de encontrarse en diferentes bastidores.
La instalación del sistema de control deberá de contar con un gabinete de interposición, de manera que de forma ordenada y claramente identificados lleguen todos los cables del proceso y aquellos que van hacia las tarjetas de entradas y salidas.
Página 123 Todos los puntos de conexión de las tarjetas de entrada/salidas del sistema de control, deben de llegar a estos gabinetes de interposición.
La comunicación interna, se debe realizar mediante un bus redundante de comunicación digital, de protocolo abierto que integre un canal de transferencia de datos completamente duplicado, de tal forma que a la falla de un canal o bus, no se degrade la comunicación al entrar a operar el otro. Ambos medios de comunicación deben tener la capacidad suficiente para no saturarse en ninguna condición y deben usar cable de fibra óptica como medio de enlace entre el cuarto de máquinas, cuarto de control. La empresa encargada del proyecto debe considerar como parte del alcance la instalación de dicha fibra óptica de manera subterránea paralela a la del cableado eléctrico con canalización y registros independientes (la construcción de la canalización debe realizarse conforme a los planos de diseño). El medio de enlace para la comunicación entre los equipos instalados en escollera y la caseta central abierto de acuerdo al diseño. Es importante mencionar que el medio para trasmisión de voz y datos debe ser independiente del usado para las señales de control.
Así mismo, el SCD debe permitir el acceso remoto de las principales variables de la operación de la Central, para visualización del CENACE. Además, se debe contar con las interfaces y protocolos adecuados (DNP 3.0 con hardware de características similares o superiores al equipo SEL-3530) para comunicación con sistemas externos de control y monitoreo ya existentes en la caseta para el punto de conexión, para ser transmitidas a las instalaciones del CENACE por medio de canales redundantes.
Para el control y operación de la Central se debe considerar el suministro, instalación, pruebas y puesta en servicio de un sistema construido mediante componentes electrónicos de estado sólido en base a microprocesadores, en los que la lógica funcional se establece mediante programación y la comunicación entre elementos, sea básicamente por transmisión de datos en lenguaje digital. El sistema estará constituido por el software operativo y de aplicación y todo el hardware necesario (unidades de control, buses de datos, fuentes de poder, estaciones de control, operación y programación, instrumentos de control, etc.) para su correcta operación. Todo el sistema de control y sus diferentes componentes deberán de estar sincronizados en tiempo por medio de un GPS redundante.
El sistema de control que se seleccione, debe incorporar las tecnologías actuales de los sistemas de control industriales más modernos. El sistema debe integrar las funciones de medición, automatización, protección, comunicación, interfaz con el operador, sistema de almacenamiento de datos y generación de reportes. La empresa encargada del proyecto debe entregar las
Página 124 licencias originales del software empleado, así como los medios ópticos y manuales correspondientes.
Los sistemas de control deben ser inmunes a las interferencias electromagnéticas propias de las instalaciones industriales, de conformidad con la norma IEC 1000-4-3 en el nivel de severidad 3. La operación del sistema de monitoreo y control no debe afectarse por los radios portátiles comúnmente utilizados por el personal de operación y mantenimiento o por teléfonos celulares. Además, sus componentes deben estar diseñados para operar de manera segura de acuerdo con las condiciones ambientales del sitio del Proyecto. Se deben considerar para la selección de equipos, las condiciones meteorológicas del sitio proporcionando como mínimo equipos resistentes a la corrosión.
Es parte del alcance el considerar que los gabinetes utilizados deben cumplir como mínimo con clase de protección NEMA 4X o superior así como colocar las conexiones en general por la parte inferior (base) esto para que se garantice el correcto mantenimiento de los equipos. Así mismo, se debe considerar como parte del alcance del proyecto el suministro, instalación, pruebas y puesta en servicio de equipos que garanticen una atmosfera acondicionada en temperatura, humedad y polvo, requerida para los equipos de control y comunicación de acuerdo a especificaciones del fabricante. Es importante mencionar que en el sitio del proyecto la humedad relativa llega al 100% muchas veces en el año.
CONTROL Y MONITOREO DE LOS SISTEMAS
El SCD debe considerar la operación automática de los sistemas, de manera que las acciones sean óptimas en todo momento, manteniendo sus parámetros operativos dentro de los límites normales considerando la integridad y seguridad de los mismos, integrando información relevante sobre los principales sistemas instalados. El sistema de control y monitoreo debe registrar de manera ininterrumpida y almacenar todas las señales de los sistemas y realizar las acciones oportunas en caso de algún evento de falla. Así mismo, se debe contar con un control manual de abatimiento de los sistemas en caso de falla del sistema de control o de emergencia. Además, el sistema debe considerar un control automático de paro en caso de presentarse oleaje fuera de los parámetros considerados como seguros por el fabricante. El monitoreo de las variables de los sistemas debe considerarse como un nodo del SCD y estar enlazadas digitalmente al mismo a través del bus de comunicaciones, por medio de conductores.
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CONTROL Y MONITOREO EN 13.8 KV
La empresa encargada del proyecto debe considerar dentro del alcance del SCD del Proyecto el sistema de control y supervisión del equipo de conexión y desconexión principal en 13.8 kV, el cual debe poder operarse desde las centrales de operación de la Central.
A través de este sistema de control, se deben adquirir como mínimo las señales de estado, alarma y operación del equipo de conexión y desconexión principal, se debe llevar a cabo la sincronización de la unidad y el cambio de suministro a los auxiliares. La unidad debe de contar con el restablecimiento y cambio de auxiliares y alimentadores a los interruptores electromagnéticos de los generadores, para que operen en forma automática, manual y emergencia.
MONITOREO DE LA ESTACIÓN METEOROLOGICA.
La Central debe contar con la instalación de al menos una estación meteorológica completa con su software y su hardware. La estación debe instalarse en un sitio representativo de las condiciones meteorológicas de toda la Central de acuerdo a los requerimientos de la norma IEC 61724, IEC 1829 y las recomendaciones de la Organización Mundial de Meteorología (WMO) y de común acuerdo con el Cliente. Así mismo, la información de dichas estaciones debe ser integrada al SCD de la Central.
La estación es del tipo completa, compuesta por los siguientes elementos:
- 1 sensor calibrado de irradiación solar global (piranómetro clase 2 según norma ISO- 9060), tipo disco con fotorresistencia. Sellado según IP 67.
- 1 sensor calibrado de temperatura ambiente. - 1 sensor calibrado de presión barométrica. - 1 sensor calibrado de humedad relativa.
- 1 sensor calibrado de velocidad y dirección del viento a la altura de los módulos. - Cables, soportes para montaje de sensores y gabinete de conexiones.
- Varillas de tierra para aterrizado de equipo.
- Juego de herramientas de instalación y mantenimiento.
- Comunicación con el cuarto de control a través del bus de comunicación de la Central. - Certificados de calibración vigentes (referida al World Radiometric Reference),
programas de instalación, manuales de operación y mantenimiento, y todo lo necesario para que la estación funcionen correctamente.
Página 126 Además, se debe considerar una estación de medición del oleaje completa y calibrada, capaz de medir de los siguientes valores sin ser limitativo: la altura, frecuencia y dirección del oleaje en una zona representativa de la Central. El sistema debe ser diseñado con la tecnología más actual y los mejores materiales, de fácil manejo, fácil mantenimiento, que permitan su funcionamiento en situaciones de alto oleaje o entorno turbulento, que garantice una larga vida útil, que permita la recopilación de datos en la costa y que cumpla con normas de fabricación y desempeño internacionales como la S4 Current Meter Family o similar.
SISTEMA DE COMUNICACIÓN REMOTO
Todos los equipos necesarios para la transmisión de datos desde la Central hasta al nodo de acceso remoto localizado en la oficina del CENACE (Centro Nacional de Control de Energía). Por lo que es responsabilidad de la empresa encargada del proyecto el asegurar la compatibilidad en los puntos de comunicación con la infraestructura existente, para garantizar el correcto envío-recepción de todos los datos especificados. Se debe contar con las interfaces y protocolos adecuados (DNP3.0 terminado en el extremo del ACBC en interfaz serial RS-232 V.24 con hardware de características similares o superiores al equipo SEL-3530) para comunicación con sistemas externos de control y monitoreo ya existentes en la caseta para el punto de interconexión de señalizaciones, para ser transmitidas a las instalaciones del CENACE por medio de canales redundantes dedicados.
Las señales que, como mínimo, deberán ser enviadas al CENACE: a) Señales del punto de interconexión:
Mediciones: Corrientes en amperes por fase, tensiones entre fases, potencia activa (de entrada y salida), potencia reactiva (de entrada y salida), energía activa en la hora (kWh), energía reactiva en la hora (kVARh) y frecuencia.
Alarmas: Operación de las protecciones, interruptor principal bloqueado, falta de tensión de CD en el circuito de protección y bobina de disparo.
Estados (abierto/cerrado): Cuchilla de seccionamiento e interruptor principal.
EQUIPO DE RADIOCOMUNICACIÓN VHF
La empresa encargada del proyecto debe considerar la configuración y prueba de (1) un equipo portátil y de radio frecuencia (VHF) para comunicación de voz así como (1) un equipo móvil para la Central Undimotríz, con las siguientes características:
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EQUIPO MÓVIL
Estación base, tipo consola para instalación en escritorio (instalada en el Cuarto de Control de la Central)..
Analógico, migrable a digital (únicamente con software).
Sintetizado, en la banda de 146-174 MHz.
Programable en campo, para 16 canales como mínimo.
Con control de tiempo de la portadora.
Con rastreador de canales (SCAN), para mínimo de cinco canales.
Con control local, micrófono de escritorio y bocina interna.
Para alimentación con 127 VCA y 12VCD.
Ajustado a las frecuencias que se proporcionaran al fincar el contrato.
Este suministro incluye manual técnico detallado para mantenimiento y servicios, así como un lote de accesorios para la programación y software para programación a través de PC compatible con IBM.
Debe cumplir con lo indicado en la especificación CFE U0000-04 de fecha marzo del 2006.
CARACTERÍSTICAS DEL TRANSMISOR:
Potencia de RF 40 W
Estabilidad en frecuencia: + 0.00025% (- 20 a + 60 ºC).
Emisión de armónicas y espúreas: a 70 dB por debajo de la portadora.
Ruido de FM: -45 dB.
Distorsión de audio: < al 2%.
Espaciamiento entre canales: 25 KHz/12.5 KHz.
CARACTERÍSTICA DEL RECEPTOR:
Sensibilidad: 0.30 V a 12 dB SINAD (a 25 KHz).
Selectividad: -80 dB (a 25 KHz).
Rechazo a intermodulación: 85 dB.
Rechazo a señales espúreas e imagen: 83 dB.
Página 128 Salida de audio: 5W.
Distorsión: < 5%
Pruebas.
Suministro, Montaje e instalación en la Central Undimotríz.
EQUIPO PORTÁTIL
Equipo portátil, sin pantalla, banda VHF de 146 a 174 MHz, con 16 canales como mínimo (programable por computadora), con configuración de tonos, rastreador de canales, equipado con cargador individual de carga rápida, con batería de Li-Ion de alta capacidad (17 hora en alta potencia), transmisor de potencia de 1,5 W programable, distorsión del audio menor al 5%, emisión de -36 dBm < 1 GHz/-30 dBm< 1 GHz y estabilidad de frecuencia ± 2,5 ppm.
TORRE Y SISTEMA RADIANTE
La empresa encargada del proyecto debe considerar la instalación, configuración y prueba de una torre de telecomunicaciones y un sistema radiante con las siguientes características: Torre de telecomunicaciones
La torre debe tener las siguientes características:
Triangular autosoportada de la altura suficiente para proporcionar correcta
comunicación entre el radio portátil y la estación base cuando el personal se encuentre en la zona de escollera, la caseta de interconexión para la comunicación.
Galvanizada por inmersión caliente.
Equipada con sistema de pararrayos.
El diseño de la cimentación debe apegarse a los parámetros del suelo, topografía, diseño por sismo y por viento.
En caso de aplicar se debe de incluir un sistema de luces de obstrucción que consiste en una lámpara de obstrucción de 10cd de intensidad tipo LED-ROJO, con panel solar y batería integrada, equivalente al modelo A650 marca CARMANAH.
Se debe incluir la ingeniería de instalación, tornillería, accesorios y sistema de alumbrado.
Pintura de la torre de acuerdo a la norma de la Secretaría de Comunicaciones y Transporte, con los colores reglamentarios, aplicación de primario (CFE-P21) y acabado epóxico altos sólidos (CFE-A3) de acuerdo con la especificación CFE D8500- 02. La aplicación de este recubrimiento a la torre, incluyendo tornillería y accesorios, deberá realizarse en fábrica, en el entendido de que si por maniobras de montaje se afecta el recubrimiento, se efectuara una nueva aplicación en las partes afectadas.
Página 129 Debe incluir porta cablera vertical a lo largo de la torre, escalerilla horizontal desde la base de la torre hasta la caseta, escalera hombre con protección y bandola de seguridad.
Suministro, Montaje, pruebas y puesta en servicio en la Central Undimotríz.
Similar al modelo BX-64 de la marca ROHN.
SISTEMA RADIANTE VHF
El sistema VHF debe tener las siguientes características:
Antena omnidireccional tipo taco de billar, construida de fibra de vidrio.
Ganancia de 5.25 dB. Rango de 155 a 164 MHz.
Con cable de conexión y conectores tipo N macho.
Con herraje de montaje.
Suministro, Montaje e instalación en la Central Undimotríz.
Cable coaxial con las siguientes características:
Cantidad: la suficiente para la interconexión de la estación base a la antena. (Sin empalmes)
Tipo “Foam Heliax” de ½ “.
Atenuación: < 1dB/30 m (a 225 Mhz). Máxima capacidad de potencia: 1000W.
Radio mínimo de curvatura: 13 cm.
Dos conectores para cable Foam Heliax de ½ “, tipo N hembra (L44N).
Supresor de transientes para cable Foam Heliax de ½”.
it de abrazadera y adaptadores de ángulo para cable Foam Heliax de ½”.
Suministro, Montaje e instalación en la Central Undimotríz.
ESTACIONES DE OPERACIÓN, INGENIERÍA E HISTORIADOR
El control, supervisión y comunicación del operador con el sistema de monitoreo y control de la Central, se debe efectuar básicamente a través de pantallas y teclados funcionales integrados en estaciones locales, las cual deben permitir el monitoreo y/o control de la Central.
Las estaciones y switch de comunicación de buses, deben de ser instaladas en un gabinete tipo rack que permita expansión futura considerando la instalación de hasta 7 estaciones en total. El gabinete debe de ser construido de manera tal que impida el acceso no autorizado y se tenga acondicionamiento del aire, con capacidad de controlar la temperatura, humedad y polvo (Nema
Página 130 4X como mínimo). La conexión para los dispositivos de entrada/salida de las estaciones, deberá de ser llevada por medio de equipos de extensión (extender).
El ordenador debe tener como mínimo un procesador dual de 3,2 GHz, 4 MB de memoria cache para una memoria de 1 333 MHz y memoria RAM DDR3 de 4 GB, con características de expansión suficientes para correcta operación y actualización. Las estaciones de ingeniería e historiador deben contar con un arreglo de discos duros tipo RAID por hardware, que permita la pérdida de uno de ellos, su reemplazo de manera inmediata y reconstrucción automática.
El tiempo máximo de actualización de datos en exhibición de tipo dinámico desde el cambio en proceso, debe ser típicamente de 0,5 a 1,0 s; la formación de desplegados completos en pantalla, no mayor de 1,0 s. Se deben seleccionar monitores con las siguientes características:
Doble Monitor a color, tipo industrial para imagen fija 24/7 (mínimo de 22”).
Resolución full HD 1 920 x 1 080 dpi.
Controles básicos.
Compatibilidad.
Garantía.
El acceso a las diversas imágenes gráficas debe requerir un mínimo de pulsaciones de teclas a través de un ambiente de ventanas. Para el manejo de imágenes en pantalla o envío de comandos, se debe usar el ratón (mouse). Las estaciones de operación deben contar con una impresora con las siguientes características:
Tipo laser a color.
Modo de resolución de 600 x 600 dpi.
Velocidad de impresión 27 ppm.
Memoria RAM de 128 MB.
Rendimiento mensual: hasta 3 000 páginas tamaño carta.
Las estaciones de operación deben de tener los derechos restringidos a solo la operación y protección para todos y cada uno de los sistemas de proceso controlados a través del sistema de monitoreo y control, básicamente el control de la unidad y apagado de la estación. Una de ellas debe estar ubicada en el Cuarto de Control y la segunda se debe instalar en el Cuarto de Control existente. La estación de Ingeniería debe permitir acceso a todos los programas necesarios para la modificación de parámetros de los equipos de la Central, y debe instalarse en el Cuarto de Control. En cuanto a la estación historiador, debe ser capaz de registrar tendencias, alarmas y
Página 131 eventos a largo plazo y debe instalarse en el Cuarto indicado por el cliente. Se debe considerar que las estaciones de ingeniería y operación deben tener acceso al historial de alarmas y eventos.
Las alarmas deben presentarse como mínimo en la pantalla de las estaciones de operación e historiador, en forma dinámica y audible, e integrarse en un registro para la generación de reportes de alarmas. La información destinada a los operadores en desplegados, reportes e instrumentos, debe ser invariablemente en idioma español, para las unidades de ingeniería se debe utilizar el Sistema Internacional.
SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE DATOS
El SCD debe incluir las funciones de cálculo y almacenamiento de datos históricos de las señales analógicas y digitales (mínimo 1 año para todas las señales en base diez minutal) y la formulación de reportes. Los datos históricos deben almacenarse sin reducción de atributos en archivos de base de datos tipo SQL o similar. Para la explotación de esta base de datos se debe