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Medición de vibraciones en líneas de alta tensión

Si bien el mercado nacional para este tipo de sistemas de monitoreo está maduro, existen en la actualidad pocos sistemas de monitoreo de vibraciones que hayan sido desarrollados para ser una solución a la necesidad de medir los diferentes fenómenos de vibración que aparecen en las líneas eléctricas.

Para cualquier operador de un sistema de transmisión eléctrica, la gestión de activos es un problema estratégico en el que las decisiones principales se basan no solo en el enfoque estadístico y la experiencia, sino también en los datos recopilados o medidos directamente desde la red. Gracias al rápido desarrollo de las soluciones de IoT, ahora es posible contar con sensores específicos de vibración que se pueden colocar en el entorno de una línea de transmisión aérea de alta tensión.


Características del sistema

Una práctica común para medir las vibraciones es seguir las recomendaciones emitidas por CIGRE (Consejo Internacional de Grandes Redes Eléctricas) y utilizar equipamiento estándar que funciona correctamente, pero que presenta algunas limitaciones técnicas. Por ello, se ha desarrollado un sistema de monitoreo de vibraciones que ofrece las siguientes características:

Posibilidad de recopilar datos en línea desde la red eléctrica y entregar datos de comisionamiento, sustentabilidad de la línea, mantenimiento, herramientas de diagnóstico, etc.

Adicionalmente, es posible lograr la compatibilidad del sistema de vibraciones con otras mediciones como velocidad y dirección del viento, ampacidad, temperatura de la línea, etc.

Arquitectura basada en IoT, que consiste en una red de sensores autónomos directamente instalados en el conductor, alimentados mediante dispositivos de recolección de energía y capaces de transmitir de forma inalámbrica los datos a una estación de control (Gateway). En la imagen, se esquematiza el funcionamiento del sistema.


Prestaciones

Al tratarse de un sistema de monitoreo en vivo, las prestaciones que entrega son:

Comisionamiento:

Verificación del sistema de amortiguación después de la instalación.

Posibilidad de desarrollar nuevos mé- todos de verificación gracias a los nuevos datos de medición.


Evaluación de los fenómenos de vibración:

Recopilar datos en vivo y clasificar los diferentes fenómenos de vibración (vibración eólica, perdidas inducidas por movimiento, galoping).

Identificar fenómenos de vibración en función de la velocidad y dirección del viento cuando se complementa con datos de una estación meteorológica.


Sustentabilidad y mantenimiento de la línea:

Determinar el valor de la tensión mecánica en cada conductor individual o grupo de conductores de la línea para una grampa de sujeción o retención especifica.

Los datos de aceleración se utilizan para el mantenimiento predictivo.

Definir “niveles de alerta” en función de la amplitud máxima que puede aceptar un determinado tipo de conductor.


Herramientas de diagnóstico

DLR (Rango dinámico de línea).

Estimación de la vida residual de un cable debido a la fatiga.

Opcionales, según otros sensores que se incorporen:

Estación meteorológica para medir la temperatura, velocidad y dirección del viento.

Sensor térmico para medir la temperatura del conductor (posibilidad de evaluar la evolución de la carga de tracción del cable).

Medición de la Ampacidad.


A partir de la comparación de los datos anteriores, es posible de evaluar otros datos de interés como la evolución del vano del cable, estimación del espesor de la acumulación de hielo, etc.


Artículo gentileza de Comulsa. / www.comulsa.com
Mayo 2020
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