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Termografía para el mantenimiento de subestaciones

Debido a que el sobrecalentamiento y las temperaturas de operación anormalmente frías pueden indicar la degradación de un componente eléctrico, las cámaras termográficas proporcionan las capacidades predictivas necesarias para el mantenimiento de subestaciones y switchgears.
Las cámaras termográficas portátiles son una buena opción para monitorear los equipos en las subestaciones, ya que capturan representaciones bidimensionales de la temperatura superficial aparente de los componentes eléctricos y otros objetos.

En las industrias de Generación y Distribución de energía, el término “subestación” es utilizado de muchas formas. Varias instalaciones al aire libre que van desde interruptores en las estaciones generadoras hasta equipos en los servicios públicos o en instalaciones industriales que cambian o modifican el voltaje, la frecuencia u otras características de la energía primaria son denominadas subestaciones.

El mantenimiento predictivo ayuda a garantizar la calidad de la electricidad del usuario final, mejorando la confiabilidad de las subestaciones a través del monitoreo del equipo a lo largo del tiempo para aislar las condiciones que indican una falla inminente. El objetivo es determinar si se requiere una acción correctiva y, de ser así, ejecutarla antes de que se produzca la falla.

En este sentido, las cámaras termográficas portátiles son una buena opción para monitorear los equipos en las subestaciones, ya que capturan representaciones bidimensionales de la temperatura superficial aparente de los componentes eléctricos y otros objetos. Hoy en día, algunas de estas cámaras incluyen tecnología que fusiona una imagen visual o de luz visible con una infrarroja para una mejor identificación, análisis y gestión de imágenes. Las imá- genes duales se alinean con precisión a cualquier distancia y aumentan los detalles para que los problemas sean más fáciles de detectar.


¿Qué chequear y cuándo?

Para obtener una descripción detallada del mantenimiento de las subestaciones y los switchgears relacionados se debe seguir la norma NFPA 70B, Prácticas recomendadas para el mantenimiento de equipos y sistemas eléctricos, Capítulo 8: “Subestaciones y switchgears”. Esa norma explica que, en la transformación primaria de energía, las subestaciones pueden entregar protección del sistema, medición de corrección del factor de potencia y conmutación de circuitos, además de cambiar la tensión. Las subestaciones y los switchgears inherentemente operan en Alta Tensión. La NFPA 70E proporciona una guía específica adicional sobre los procedimientos y el nivel de equipamiento de protección personal (EPP) necesario para la inspección de subestaciones. Los inspectores termográficos típicamente inspeccionan transformadores, reguladores, interruptores, condensadores, entre otros componentes.

El momento del día es un factor importante en la recolección de imágenes termográficas de los componentes de las subestaciones. Las lecturas en la quietud de la madrugada pueden evitar los efectos de los reflejos solares y el viento, lo que puede afectar las lecturas de temperaturas.

Sin embargo, en las horas previas al amanecer, las cargas generalmente son más livianas y los problemas menos detectables. El entrenamiento y la experiencia del termógrafo también pueden afectar cuando se deben realizar escaneos IR al aire libre.


¿Qué buscar?

Después de realizar un inventario completo del equipo en una subestación, escanee todo el patio de la subestación, guardando imágenes de cualquier anomalía conocida o posible. Preste especial atención a piezas o equipos similares que tengan cargas similares, que estén claramente operando a diferentes temperaturas.

Un buen enfoque termográfico para el mantenimiento de subestaciones es crear rutas de inspección que incluyan todas las subestaciones que pertenezcan a su compañía eléctrica o instalación. En un computador, guarde las imágenes termográficas de cada componente de la subestación y realice un seguimiento de las mediciones de temperatura a lo largo del tiempo. De esa forma, tendrá imágenes de referencia para comparar con imágenes futuras, lo que le ayudará a determinar si los niveles de temperaturas son inusuales y, tras una acción correctiva, a evaluar si el mantenimiento fue exitoso.


¿Qué representa una “alerta roja”?

Las condiciones del equipamiento que representan un riesgo de seguridad debieran tener la mayor prioridad para su reparación. Más allá de eso, los lineamientos de NETA (Asociación Internacional de Pruebas Eléctricas, en español) dicen que, cuando la diferencia de temperatura entre componentes similares con cargas similares superan los 15°C, se deben realizar reparaciones inmediatamente. NETA también recomienda la misma acción cuando la temperatura entre un componente y la temperatura ambiente excede los 40°C.

Siguiendo esta línea, una forma de categorizar las tareas de mantenimiento y marcar el equipo que necesita reparaciones con urgencia, es monitorear el equipamiento de la subestación para detectar grados específicos de aumento de temperatura por encima de los puntos de referencia establecidos. Personal técnico, de seguridad y de mantenimiento bien informado, puede establecer estos lí- mites desde “continuar supervisando” hasta “corregir inmediatamente”, con otros niveles intermedios de acción, tales como “programar mantención” o “reparación lo antes posible”.

Este enfoque ha sido exitoso cuando los puntos de referencia tienen en cuenta las diferencias entre los escaneos de visibilidad directa (por ejemplo, contactos de metal con metal en el tablero de distribución) y situaciones sin visibilidad directa (por ejemplo, los componentes internos de los transformadores), donde el calor se disipa u oscurece desde la vista directa del termógrafo y la cámara IR. En un escaneo sin visibilidad directa, la temperatura real de operación será mucho más alta que la que registra la cámara IR, por lo que los puntos de referencia que indican qué acción correctiva tomar deben ser mucho más bajos. Además, los componentes anormalmente fríos y anormalmente calientes deben incluirse en la mezcla.


Acciones de seguimiento

Cuando descubra un problema utilizando una cámara termográfica, use el software asociado para documentar sus hallazgos en un reporte que incluya una imagen visual, digital, del equipo, así como su correspondiente imagen térmica. Esa es la mejor forma de comunicar cualquier problema que encuentre y de hacer sugerencias para corregirlo.

Tras la acción correctiva, una nueva imagen termográfica puede ser usada para evaluar la efectividad de la reparación y analizar los materiales y las técnicas utilizadas. Con esta información, puede mejorar continuamente su programa de mantenimiento para subestaciones.


Artículo gentileza de Intronica. / www.intronica.com
Diciembre 2017
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