Unit Substation Design for Petrochemical and Lube Integration Project “LuPech” (J-18) atIOCL Gujarat Refinery

Abstract

Este Trabajo de Fin de Máster estudia el diseño de la instalación eléctrica para un proyecto petroquímico y de lubricantes llamado 'Lupech' (J-18). Este proyecto es la expansión de una refinería de Indian Oil Corporation Limited (IOCL) en la provincia de Gujarat, India. El trabajo se centrará en el diseño de una subestación que proporcionará suministro eléctrico a las siguientes unidades nuevas ubicadas en la refinería: unidad INDMAX RFCC (Residue Fluid Catalytic Cracking) y unidades de tratamiento de gas de petróleo licuado. El diseño de ingeniería se realiza en colaboración con Intecsa Industrial S.A., una corporación española especializada en el desarrollo de servicios de ingeniería. Los requisitos principales del equipo de diseño eléctrico se proporcionan en el FEED (Front-End Engineering Design) y deben ser seguidos perfectamente por el contratista. Para el diseño de la instalación, se aplicarán los métodos de cálculo estándar adquiridos por Intecsa Industrial. Todos estos métodos siguen las regulaciones necesarias, tanto internacionales como nacionales. Además, se utiliza el software ETAP (Electrical Transient Analyzer Program) para verificar resultados. Los principales equipos eléctricos que se implementarán en la subestación son transformadores, interruptores de alta y media tensión, baterías de condensadores, bancos de baterías, PMCC (Centro de Control de Motores de Potencia), MCC (Centro de Control de Motores), SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida) de corriente alterna y corriente continua, cuadros de distribución de alumbrado y de potencia), cuadros eléctricos auxiliares y variadores de frecuencia que estarán incluidos en los MCCs. También se realiza una estimación de los sistemas de cableado, de pararrayos, de puesta a tierra y de alumbrado. Además del diseño de la subestación, se han llevado a cabo unos estudios de flujo de cargas y voltaje, de arranque de motores, de cortocircuito y armónico del sistema para evaluar el rendimiento y la seguridad de los sistemas eléctricos.

This Master’s Thesis studies the electrical installation design for a petrochemical and lube project called ‘Lupech’ (J-18). This project is the expansion of an Indian Oil Corporation Limited (IOCL) refinery in the province of Gujarat, India. More specifically, the thesis will focus on the design of a unit substation, identified as 'ESS-044', which will provide electrical power supply to the following new units located at the refinery: INDMAX RFCC (Residue Fluid Catalytic Cracking) unit and LPG (Liquified Petroleum Gas) treater units. The engineering design is done in collaboration with Intecsa Industrial S.A., a Spanish corporation specialized in the development of EPC (Engineering, Procurement and Construction supervision) services. The main electrical design equipment requirements and conditions are provided in the FEED (Front-End Engineering Design) and must be perfectly followed by the contractor, Intecsa Industrial. For the calculation and design of the installation, the standard calculation methods acquired by Intecsa Industrial will be applied. All these methods follow the necessary regulations, both international and national. Furthermore, ETAP (Electrical Transient Analyzer Program) software is used to check results and calculations. The main electrical equipment that will be implemented in the substation are transformers, HV (High Voltage) and MV (Medium Voltage) switchgears, capacitor banks, battery banks, PMCC (Power Motor Control Center), MCC (Motor Control Center), AC (Alternating Current) and DC (Direct Current) UPS (Uninterruptable Power Supply), LDB (Light Distribution Board), PDB (Power Distribution Board), auxiliary switchboards and VFD (Variable Frequency Drive) included into MCC’s arrangement. Furthermore, there is also an estimation of the cabling system, lightning system, earthing system and lighting system. Finally, in addition to the detailed design of the substation, a load flow and state voltage study, motor starting study, short circuit study and harmonic study of the system have been held to analyze and evaluate the performance and safety of electrical systems.