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Sistemas de monitoreo de
equipos en SS/EE eléctricas
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A raíz de los numerosos “eventos eléctricos” que han ocurrido este último año a nivel nacional, cada vez se hace más necesario el contar con sistemas de protección, control y supervisión de las inversiones de las subestaciones eléctricas. Analizaremos algunas soluciones disponibles frente a este problema.

Una de estas soluciones son los Sistemas Integrados de Protección y Control (SIRCO). Las subestaciones que se diseñan hoy en día emplean para las funciones de medida, protección y control una serie de elementos basados en tecnología digital, cuya característica fundamental es que se trata de equipos comunicables, capaces de intercambiar señales, medidas y órdenes entre sí a través de una Unidad Central de Subestación (UCS) con la que todos están comunicados y que, a su vez, es capaz de comunicar esta red inferior con otras redes compuestas por otros equipos (SCADA central que controla otros procesos de la fábrica) o con puestos remotos (Puesto central de Telemando que supervisa varias instalaciones de la misma compañía).

Un SIRCO consta, principalmente, de una Unidad Central de Subestación que se comunica mediante una red de fibra óptica (y elementos conversores) y concentradores necesarios con los equipos de protección y control de cada una de las posiciones. De éstos, obtiene todos los datos (medidas, estados, alarmas, etc.) para después ponerlos a disposición de los elementos de monitorización y mando de la instalación (consolas de operación, SCADA, telemando, etc.) y se encarga de enviar las órdenes procedentes de estos elementos a los equipos de protección y control para su ejecución.

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Las modernas instalaciones eléctricas que incorporan sistemas de protección y control integrados aportan una serie de ventajas a la explotación de la propia instalación. Entre éstas, podemos destacar las siguientes:

La respuesta ante cualquier incidente ocurrido en la instalación es mucho más rápida, al tener concentrada en la misma pantalla no sólo la información de los estados de los interruptores sino también el resto de parámetros eléctricos a tener en cuenta en la maniobra de normalización del servicio.

El estudio de cualquier incidente se facilita en gran medida al disponer de los sucesos (actuaciones de las protecciones, apertura de interruptores, etc.) ocurridos en la subestación, junto con el dato de la hora (con resolución de milisegundos) en que han ocurrido. De este modo, se pueden tomar las decisiones oportunas con una gran fiabilidad.

Asimismo, el operador no tendrá que realizar ninguna ronda por las distintas posiciones al tener agrupadas todas las medidas en la Consola de Operación, pudiendo al mismo tiempo efectuar comparaciones reales entre medidas que podrá visualizar en el mismo instante.

El transformador de poder es uno de los elementos más costosos en una subestación.

Son instalaciones que ocupan un espacio más reducido, solucionando los problemas de "escasez de espacio" que sufre cualquier tipo de industria en la actualidad.


Transformadores de poder

El transformador de poder es uno de los elementos más costosos en una subestación. La experiencia muestra que aproximadamente un 20% de los transformadores presenta síntomas de averías latentes que producirán una desconexión intempestiva. Este hecho hace que cobre vital importancia para la vida útil del transformador de poder contar con un completo sistema de monitoreo en línea de aquellas variables que pueden afectar su correcto funcionamiento.

comu3.gif (22546 bytes)El propósito de los sistemas de monitoreo en línea es conocer en tiempo real las condiciones de operación y el estado del sistema aislante de los transformadores de potencia, con el objetivo principal de detectar averías latentes que permitan tomar decisiones oportunas para reducir la probabilidad de fallas catastróficas en estos equipos.

Para esto, existen diversas soluciones de monitoreo en donde se hace más necesario la concentración de información de diversas partes del transformador y de la subestación eléctrica en general:

Bushing

Banco de Batería

Densidad de gas

Circuit Breakers

Descargas Parciales en el transformador e interruptores tipo GIS

Temperatura, nivel de líquido y presión del Transformador

Cambiador de Tap bajo Carga

El diagrama de la página anterior muestra una configuración óptima de supervisión de una subestación eléctrica en la que estas variables y muchas otras son supervisadas por distintos IEDs, los que entregan la información de funcionamiento a una o más RTUs. Dicha información puede ser subida a un servidor desde el cual se puede tener acceso remoto desde los distintos departamentos de una empresa eléctrica (áreas de mantenimiento, operación, etc.), se puede enviar mensajes de alarma a través de celulares o quedar disponible en el sistema SCADA de la empresa.

Estos avances permiten mejorar la disponibilidad y vida útil de los distintos elementos de la subestación, así como afrontar de mejor forma la difícil situación actual en el área eléctrica que enfrenta el país.

Por Fabritsio Salazar, Jefe Comercial del Area de Ingeniería y Servicios de COMULSA, en colaboración con las empresas QUALITROL y ZIV. comulsa@comulsa.cl
Marzo 2011
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