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SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
Instalaciones más flexibles e inteligentes gracias a la digitalización
Por Equipo de Prensa de Revista ElectroIndustria
Producción, transformación y distribución de la energía eléctrica, son algunas de las principales funciones de las subestaciones, que cada vez incorporan más tecnologías para elevar la confiabilidad y seguridad del suministro. Para abordar los avances, tendencias y recomendaciones de mantenimiento de estas instalaciones, consultamos a expertos en esta área.

Las subestaciones de poder tienen por finalidad abastecer de energía eléctrica a ciertos sectores geográ- ficos, y su ubicación se define de acuerdo a los análisis de planificación del sistema eléctrico que considera diferentes aspectos como nivel de voltaje, capacidad de carga, crecimiento de la demanda, consideraciones ambientales y limitaciones de espacio.

Así lo afirma Marcelo Matus, Gerente de Operaciones de Transmisión del Grupo Saesa, quien, en términos generales, señala que los requerimientos que deben cumplir las subestaciones son, por un lado, que proporcionen continuidad en el servicio y, por otro, que contemplen flexibilidad para futuras ampliaciones y facilidad en el mantenimiento. “En este sentido, es fundamental garantizar que no exista interrupciones de suministro, para lo cual se debe considerar diseños que permitan mantenimiento con líneas vivas y el traspaso de carga”, comenta. Para Miguel Readi, Subgerente Técnico de Alta Tensión de Enel Distribución, los principales aspectos a considerar son:

• Calidad de suministro

• Diseño que otorgue flexibilidad operacional, potencia firme (N-1), continuidad de servicio, mediante esquemas y automatismos que permitan aislar y reconfigurar la red en caso de fallas; y que cuente con un potencial de crecimiento de las mismas instalaciones.


• Seguridad de las personas y las instalaciones

• Cumplimiento de la normativa relacionada a las distancias eléctricas de seguridad y operacionales, considerando sistemas de extinción de incendio, como salas de equipos con compartimientos independientes que eviten el traspaso de calor en caso de incendio.

• Diseño de malla de puesta a tierra.

• Cumplimiento de normativas vigentes, en especial las relacionadas al diseño antisísmico de equipos y edificaciones.

• Considerar en el diseño la seguridad en los accesos y en el tránsito dentro del recinto, incorporando iluminación, sistemas de alarmas, cámaras de vigilancia de monitoreo remoto, etc.


• Medioambientales

• Cumplimiento de las normativas de emisión de ruido, por ejemplo, con equipos de bajo ruido o instalación de pantallas de aislación acústica, de manejo de sustancias tóxicas, tales como aceite y gases. Ejemplo de esto, es la instalación de sistemas colectores de aceite en caso de derrames accidentales.

• Criterios relacionados con la eficiencia energética, tales como la instalación de paneles solares y sistemas de iluminación inteligente de bajo consumo (LED).


Tendencias

Para Matus, las tendencias apuntan, por un lado, a mejorar la confiabilidad -dado que el objetivo primordial es evitar la interrupción de suministro a los clientes y, por otro, que los diseños y componentes de las subestaciones sean de mantenimiento fácil y de bajo costo.

“En este aspecto se está apostando a nuevas tecnologías, como son las subestaciones tipo GIS (encapsuladas o aisladas en SF6) que tienen un menor mantenimiento y requieren un menor espacio físico, así como las tecnologías digitales en los sistemas de control (Tipo Brick), las que reducen considerablemente los costos de construcción y mantenimiento. En términos generales, estas soluciones brindan un mayor grado de seguridad-confiabilidad y un menor costo de O&M”, explica.

“A nuestro juicio, lo principal es el diseño, el que debería realizarse evaluando todas las cargas asociadas, que estas cargas sean la potencia nominal de una subestación, y luego se dividan por lo menos en dos o más fuentes, con el objetivo de que una subestación pueda absorber las cargas de otras en caso de indisposición”, precisan desde el área de Operaciones de EEPA.

Actualmente, destaca el Subgerente Técnico de Alta Tensión de Enel Distribución, el diseño de subestaciones contempla la utilización de equipamiento y sistemas anti incendios, así como también de extinción de arcos eléctricos, además de sistemas de doble barra; sistemas doble línea y transferencias automáticas para cumplir con la condición N-1 (norma); sistemas de comunicación, monitoreo y control remotos, dado que las subestaciones no cuentan, por lo general, con personal permanente; casa de celdas prefabricadas; canaletas de cables de control prefabricadas; y equipamiento de medida que cumpla con la Norma Técnica.

En el caso de la construcción de proyectos de ampliación en subestaciones, agrega Readi, se debe considerar la continuidad del servicio, por lo que en los proyectos se incluyen obras provisorias e instalaciones de equipos móviles que garanticen el suministro de los clientes.


El rol de la digitalización

Los expertos coinciden en que la digitalización juega un papel fundamental dentro en las subestaciones. Con esta tecnología, afirma Fabio De La Fuente, Gerente de Ingeniería y Construcción de ACCIONA Energía, “mejora la flexibilidad de un sistema, haciendo más fácil la integración de otros equipos y funcionalidades, además de permitir ampliaciones futuras sin mayores complicaciones (ampliaciones modulares). Por otra parte, una subestación digitalizada es una subestación más inteligente, ya que la adquisición, envío y procesamiento de la información es más rápida y, por tanto, acorta los tiempos de toma de decisión y operación de los equipos. Finalmente, contribuye a la confiabilidad del sistema para operar de manera remota y para detectar y reparar con prontitud fallas que pudieran afectar las subestaciones”.

Por su parte, Matus destaca el avance que ha experimentado la digitalización, por ejemplo, “en la implementación de redes digitales en anillo en las cuales los equipos de poder (interruptores, transformadores de corriente, potencial, entre otros) se conectan al pie de patio, lo cual disminuye las intervenciones en el control de las subestaciones. Esto, a su vez, permite poder llevar todas estas señales a través de los canales de comunicaciones a los Centros de Control, permitiendo tener un mayor grado de información y decisión”.

Cabe mencionar que, adicionalmente, la Norma Técnica exige una serie de estándares a cumplir. En el ámbito de las comunicaciones, expresa el ejecutivo de Grupo Saesa, se han reforzado la seguridad, redundancia, disponibilidad y confiabilidad de las redes y los sistemas que conformen la arquitectura de comunicaciones. “Hoy en día es vital que todas las subestaciones cuenten con sistema SCADA”, sostiene.


Criterios para el mantenimiento

El programa de mantenimiento, en general, depende de lo que especifique el fabricante de los equipos utilizados en las subestaciones, advierte De La Fuente. “Normalmente, las labores de mantenimiento consideran inspecciones visuales una vez al mes con subestaciones energizadas y una parada anual en la que se realizan reaprietes, engrases y pruebas de equipos. Adicionalmente, el transformador se somete a una revisión exhaustiva cada tres años. Además, dependiendo del entorno en donde esté ubicada la subestación, a veces se exigen trabajos de mantenimiento periódicos. Por ejemplo, en subestaciones cercanas al mar es necesario hacer lavados de los equipos con agua desmineralizada, para evitar efectos nocivos de la contaminación salina”, detalla.

En este aspecto, una buena práctica sería realizar un mantenimiento periódico en forma completa y con personal competente. “Acá influye mucho el tamaño y complejidad de una subestación, pudiéndose llegar a necesitar el apoyo de sistemas de mantenimiento. Un aspecto relevante es el control periódico del aceite de transformadores y el monitoreo de temperatura”, destacan desde el área de Operaciones de EEPA. La idea, explican, es programar la normalización del equipo y no esperar una intervención de emergencia. “Es relevante que una subestación cuente con transformadores con cambiadores de TAP bajo carga para poder regular de mejor manera la tensión en alimentadores”, sentencian.

Diciembre 2017
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