Monitoreo de transformadores en subestaciones
Monitoreo continuo de los transformadores críticos de las subestaciones en cuanto a temperatura, gases disueltos, descargas parciales, bujes, transformadores con regulador de tensión en línea (OLTC), condiciones del sistema de aceite y rendimiento de enfriamiento.
Por qué es importante el monitoreo continuo en las subestaciones
Los transformadores de las subestaciones operan bajo una carga continua y tienen una tolerancia limitada a las interrupciones no programadas, por lo que es necesario poder verificar su estado en todo momento, no solo durante las visitas programadas.
- ●Carga continua
- ●Estrés térmico
- ●Envejecimiento del aislamiento
- ●Faltas internas
- ●Degradación por enfriamiento
- ●Deterioro de los bujes
- ●Anomalías del OLTC
- ●Subestaciones remotas o sin personal
Las inspecciones periódicas solo ofrecen una imagen instantánea, mientras que el monitoreo en línea permite observar las tendencias del estado de las instalaciones entre una inspección y otra; obtenga una visión más amplia en Monitoreo de transformadores de potencia.
¿Qué se debe monitorear en un transformador de subestación?
- ●Bobinado y temperatura — temperatura en puntos críticos, temperatura del aceite, rendimiento de enfriamiento.
- ●Aceite para transformadores — análisis de gases disueltos, estado del aceite.
- ●Aislamiento — descarga parcial.
- ●Bujes — estado del aislamiento.
- ●OLTC — condición de funcionamiento.
- ●Tanques y accesorios — nivel de aceite, presión, ventiladores y bombas.
Monitorear el estrés térmico bajo carga operativa real
Los transformadores de las subestaciones pueden estar sometidos a condiciones de carga variables y, en ocasiones, elevadas, por lo que es importante contar con una visión directa de su comportamiento térmico para evaluar su estado.
- ●Puntos críticos de bobinado
- ●Temperatura máxima del aceite
- ●Aumento de temperatura relacionado con la carga
- ●Respuesta de enfriamiento
- ●Tendencias de temperatura
Monitoreo de gases disueltos para la detección de fallas internas
Los cambios en las tendencias de los gases disueltos pueden proporcionar evidencia química de las condiciones que se están desarrollando en el interior de un transformador de subestación lleno de aceite.
- ●Sobrecalentamiento interno
- ●Descarga eléctrica
- ●Descomposición del aislamiento
- ●Tendencias en el desarrollo de fallas
Monitoreo de descargas parciales para evaluar el riesgo del aislamiento
La actividad de descargas parciales puede estar relacionada con la aparición de defectos en el aislamiento dentro de las estructuras de alta tensión del transformador.
- ●Defectos en el aislamiento
- ●Tendencias en las descargas
- ●Detección temprana de anomalías
- ●Evaluación del estado
Supervisar los componentes críticos del transformador
Los bujes y los cambiadores de tomas en carga pueden presentar alteraciones en su estado independientemente del devanado del transformador y del sistema de aceite. Un sistema de monitoreo en línea específico proporciona a los equipos de mantenimiento información continua sobre las tendencias entre una inspección programada y otra.
Monitoreo de bujes
El monitoreo en línea de los bujes ofrece un seguimiento continuo del estado del aislamiento de los bujes de alta tensión y ayuda a identificar anomalías eléctricas incipientes entre inspecciones programadas.
- Tendencias en la capacitancia y el estado dieléctrico
- Monitoreo de la corriente de fuga
- Comparación de fases y análisis de tendencias a largo plazo
- Adquisición de la señal de la toma de monitoreo, cuando corresponda
Supervisión de OLTC
El monitoreo en línea del OLTC supervisa el comportamiento operativo del cambiador de tomas y ayuda a identificar anomalías mecánicas o eléctricas incipientes durante las operaciones repetidas de conmutación.
- Corriente del motor y comportamiento en funcionamiento
- Posición de la pulsación e historial de conmutación
- Tendencias en el número de operaciones y en las condiciones
- Información sobre temperatura, vibración o sincronización, según se haya configurado
Monitoreo de la temperatura, el nivel y la presión del aceite
En el caso de los transformadores de subestación sumergidos en aceite, estos tres parámetros ofrecen una visión resumida del estado de funcionamiento del sistema de aceite y del tanque.
- ●Temperatura del aceite — permite evaluar las condiciones térmicas y el rendimiento de enfriamiento.
- ●Nivel de aceite — ayuda a detectar cambios anormales en el volumen de aceite, pérdidas de aceite o fugas.
- ●Presión — proporciona una indicación adicional de condiciones anormales de presión en el tanque o en el sistema de aceite.
El dispositivo de monitoreo integrado combina la medición de la temperatura, el nivel y la presión del aceite en una sola unidad para el monitoreo del estado de los transformadores.
De una señal anómala a una alerta de mantenimiento
| Condición observada | Posible motivo de preocupación | Monitoreo pertinente |
|---|---|---|
| Aumento de la temperatura del devanado | Podría indicar un problema térmico o de enfriamiento | Monitoreo de la temperatura |
| Tendencia anómala en los niveles de gas | Puede ayudar a identificar una falla interna en desarrollo | DGA |
| Aumento de las descargas parciales | Podría indicar una anomalía en el aislamiento | Monitoreo de la enfermedad de Parkinson |
| Cambio en el estado del buje | Permite evaluar el deterioro del aislamiento | Monitoreo de bujes |
| Anomalía del OLTC | Podría indicar un problema mecánico o eléctrico | Supervisión de OLTC |
| Anomalía en el nivel o la presión del aceite | Ayuda a evaluar un problema en el sistema de aceite | Monitoreo del nivel y la presión del aceite |
Las señales individuales sirven de apoyo para evaluar el estado; deben interpretarse en conjunto y no como un diagnóstico por sí solas.
De los sensores de campo al sistema de control de la subestación
Lo que distingue al monitoreo a nivel de subestación del monitoreo de un solo transformador es que el primero reúne todos los parámetros monitoreados en una sola vista centralizada.
- ●Alarmas centralizadas
- ●Tendencias históricas
- ●Visibilidad remota
- ●Revisión del estado de múltiples parámetros
Alarmas locales y visibilidad remota del estado
Monitoreo local
- ●Pantalla local
- ●Alarma
- ●Estado de enfriamiento
Monitoreo remoto
- ●Alarmas centralizadas
- ●Tendencias históricas
- ●Supervisión remota
- ●Planificación del mantenimiento
El monitoreo de condiciones no sustituye a la protección del transformador.
Monitoreo de un transformador o de varios equipos de una subestación
Transformador crítico único
Una configuración de monitoreo específico diseñada en torno a un transformador de subestación de alto valor o alto riesgo.
Monitoreo de múltiples transformadores
Una configuración centralizada que abarca varios transformadores dentro de la misma subestación en una sola pantalla de monitoreo y alarmas.
La arquitectura de monitoreo puede adaptarse según la cantidad de transformadores y los requisitos de monitoreo.
Aplicaciones típicas de monitoreo de subestaciones
Subestaciones de transmisión
Subestaciones de alta tensión en las que la disponibilidad de los transformadores es fundamental para la confiabilidad de la red eléctrica.
Subestaciones de distribución
Subestaciones que abastecen a los usuarios finales, donde la visibilidad continua del estado garantiza la confiabilidad del servicio.
Subestaciones remotas / sin personal
Lugares sin personal permanente en el sitio, donde el monitoreo remoto resulta especialmente valioso.
Subestaciones de energía renovable
Subestaciones que abastecen a plantas de generación eólica, solar u otras fuentes renovables con patrones de carga variables.
Aplicaciones relacionadas con los transformadores
Monitoreo de transformadores de potencia
Monitoreo integral del estado de transformadores críticos de alto valor.
Monitoreo de transformadores de potencia →
Monitoreo de transformadores sumergidos en aceite
Información sobre PD, DGA, bujes y parámetros térmicos para la evaluación de transformadores llenos de aceite.
Monitoreo de transformadores sumergidos en aceite →Monitoreo de puntos calientes en los devanados de transformadores
Supervisa el estrés térmico que pueda contribuir al envejecimiento del aislamiento.
Monitoreo de puntos críticos en bobinados →
Monitoreo del aislamiento de los transformadores
Combina los datos de PD, DGA, los bujes y la evidencia térmica para evaluar el estado del aislamiento.
Monitoreo del aislamiento de los transformadores →Sistemas de monitoreo recomendados para transformadores de subestaciones
Sensor de temperatura de fibra óptica para el monitoreo de puntos calientes en los devanados de transformadores
Para la medición directa de la temperatura en los puntos calientes del devanado.
Sistema de monitoreo en línea para el análisis de gases disueltos (DGA)
Para monitorear las tendencias de los gases disueltos en transformadores llenos de aceite.
Sistema de monitoreo en línea de descargas parciales en transformadores
Para el monitoreo continuo de la actividad de descargas parciales.
Sistema de monitoreo de bujes de transformadores
Para monitorear los cambios en el estado de los bujes de alta tensión críticos.
Sistema de monitoreo en línea del regulador de tensión en línea (OLTC) del transformador
Para monitorear el estado de funcionamiento del cambiador de tomas en carga.
Sistema de monitoreo de la temperatura, el nivel y la presión del aceite de transformadores
Para monitorear las condiciones relacionadas con el sistema de lubricación y el sistema de enfriamiento.
Soluciones de monitoreo relacionadas
Monitoreo de transformadores
El panorama completo: temperatura, DGA, PD, bujes y más, todo en un solo lugar.
Monitoreo de la temperatura de los transformadores
Visibilidad mediante medición directa de la temperatura del devanado y del aceite.
Análisis de gases disueltos
Evidencia química de la aparición de anomalías térmicas y eléctricas.
Monitoreo de descargas parciales
Indicios eléctricos de la aparición de fallas localizadas en el aislamiento.
Monitoreo de bujes
Estado del aislamiento de los bujes de alta tensión en condiciones críticas.
Monitoreo del regulador de tensión en línea (OLTC) del transformador
Condición de funcionamiento del cambiador de tomas en carga.
El monitoreo de los transformadores de las subestaciones facilita la visibilidad de los activos en todo Subestaciones y el más amplio Red eléctrica y servicios públicos sector.
¿Proyecto de una nueva subestación o modernización de un transformador existente?
Nuevo proyecto
- ●Planificar puntos de monitoreo
- ●Seleccionar funciones de monitoreo
- ●Planificar la integración de SCADA
Modernización
- ●Revisar los sensores existentes
- ●Reutilizar los instrumentos adecuados
- ●Agregar funciones de monitoreo
- ●Integrar los sistemas existentes siempre que sea posible
¿Qué información nos ayuda a recomendar una configuración de monitoreo?
Información sobre el transformador
- ●Tipo de transformador
- ●Potencia nominal
- ●Nivel de voltaje
- ●Cantidad
Equipos existentes
- ●Sensores existentes
- ●Dispositivos de monitoreo existentes
- ●Sistema SCADA existente
Requisitos de monitoreo
- ●Parámetros de monitoreo requeridos
- ●Proyecto nuevo o modernización
Preguntas frecuentes
¿Qué parámetros se deben monitorear en el transformador de una subestación?
Entre los parámetros típicos se incluyen la temperatura de los devanados y del aceite, los gases disueltos, las descargas parciales, el estado de los pasacables, el estado del transformador con regulador de tensión en línea (OLTC) y el nivel, la presión y el estado de enfriamiento del aceite.
¿Cuáles son los parámetros más importantes para el monitoreo en línea?
Esto depende de la criticidad del transformador, su antigüedad y los problemas conocidos; los transformadores de subestaciones críticos o antiguos suelen beneficiarse de una cobertura más amplia de parámetros.
¿Cuál es la diferencia entre la protección y el monitoreo de condiciones?
Los sistemas de protección se activan para aislar un transformador durante una falla, mientras que el monitoreo de condiciones analiza las tendencias actuales para apoyar la planificación del mantenimiento; el monitoreo de condiciones no reemplaza a la protección.
¿Se pueden utilizar conjuntamente el monitoreo de la DGA y el de la PD?
Sí, aportan información complementaria tanto química como eléctrica y, con frecuencia, se utilizan conjuntamente para obtener una visión más completa del estado.
¿Por qué es importante monitorear los bujes y el OLTC?
Ambos son componentes críticos que pueden presentar problemas independientemente del aislamiento del devanado principal, por lo que es recomendable someterlos a un monitoreo específico.
¿Se pueden reutilizar los sensores de transformador existentes?
En muchos casos de modernización, sí, dependiendo del tipo de sensor, su estado y su compatibilidad con el sistema de monitoreo.
¿Se pueden conectar los datos de monitoreo al sistema SCADA?
Por lo general, los datos de monitoreo pueden ponerse a disposición del sistema SCADA o del sistema de control de una subestación como parte de la arquitectura general de monitoreo; los detalles específicos de la integración dependen del proyecto.
¿Todos los transformadores requieren la misma configuración de monitoreo?
No; la configuración adecuada depende del tipo de transformador, su nivel de criticidad, su historial de operación y los requisitos del sitio.
Crea la arquitectura de monitoreo adecuada para los transformadores de tu subestación
Envíenos el tipo de transformador, la cantidad, los sensores existentes y los requisitos de monitoreo para que podamos evaluar la configuración adecuada para su subestación.
