Transformador para transporte ferroviario y monitoreo de temperatura
Monitoreo de transformadores para el transporte ferroviario, destinado a subestaciones de tracción, transformadores de tipo seco y otros equipos eléctricos críticos, basado en datos de temperatura y sensores de fibra óptica adaptados a los exigentes entornos ferroviarios y de metro.
Por qué es importante la visibilidad de la temperatura en los sistemas de energía del transporte ferroviario
Los equipos de energía de tracción operan en condiciones que difieren de los entornos industriales o de servicios públicos típicos, lo que determina la forma en que se deben recopilar los datos de temperatura y estado.
Alta carga eléctrica
Los transformadores de tracción y rectificadores pueden transportar corrientes considerables en ciclos de trabajo exigentes, lo que genera estrés térmico con el paso del tiempo.
Ciclos de operación frecuentes
Los movimientos repetidos de los trenes generan cambios frecuentes en la carga, lo que contribuye a que se produzcan ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento en los transformadores principales.
Salas de equipos de acceso restringido
Las subestaciones de tracción y las salas de equipos suelen tener espacio y acceso limitados, lo que hace que las inspecciones manuales frecuentes no sean viables.
Entornos con fuertes campos electromagnéticos
La electrónica de potencia y los equipos de tracción generan condiciones electromagnéticas que requieren métodos de detección con una alta inmunidad a las interferencias electromagnéticas.
¿Qué aspectos se deben monitorear en los equipos de alimentación eléctrica del transporte ferroviario?
Los sistemas de alimentación eléctrica del transporte ferroviario se basan en una combinación de distintos tipos de transformadores y equipos eléctricos, cada uno con un comportamiento térmico y necesidades de monitoreo diferentes.
- ●Temperatura de los devanados del transformador — tanto para transformadores de tipo seco como para los sumergidos en aceite.
- ●Lugares de interés — las zonas con mayor probabilidad de calentarse más de lo normal bajo carga.
- ●Condiciones de enfriamiento — la eficacia con la que se disipa el calor durante los ciclos de funcionamiento.
- ●Transformadores de subestaciones de tracción — los activos principales de conversión de energía que alimentan la red de tracción.
- ●Transformadores rectificadores — cuando sea aplicable a la configuración de la potencia de tracción.
- ●Puntos calientes en tableros de distribución, barras colectoras y terminales de cable — cuando sea pertinente para el trazado eléctrico de la instalación.
Temas relacionados: Monitoreo de la temperatura de los transformadores de tipo seco · Monitoreo de puntos calientes en los devanados de transformadores · Monitoreo de la temperatura de los transformadores
Monitoreo de la temperatura en subestaciones de tracción
El monitoreo de las subestaciones de tracción se centra en los transformadores y los equipos eléctricos que convierten y distribuyen la energía a la red de tracción. Tanto el monitoreo de las subestaciones de tracción ferroviaria como el de las subestaciones de tracción del metro comparten esta misma necesidad fundamental: contar con una visibilidad continua del desempeño de los equipos clave entre una inspección y otra.
El monitoreo de los transformadores de potencia de tracción suele ser el punto de partida, ya que estas unidades transportan la carga eléctrica que mantiene a los trenes en movimiento.
Transformadores de potencia de tracción
Equipo de conversión primaria que abastece a la red de tracción.
Transformadores rectificadores
Se presenta cuando la configuración del sistema de tracción requiere una rectificación.
Transformadores de tipo seco
Es común en las salas de equipos de estaciones y subestaciones con espacio limitado.
Aparatos de conmutación y equipos de distribución
Puntos de conexión y barras colectoras en los que puede producirse un calentamiento localizado.
Terminaciones de cables
Puntos de terminación que conviene incluir cuando el riesgo de puntos críticos es relevante.
Monitoreo de la temperatura de transformadores de tipo seco para el transporte ferroviario
Los transformadores de tipo seco se utilizan ampliamente en estaciones de transporte ferroviario y subestaciones de tracción, especialmente en aquellos lugares donde no es recomendable utilizar equipos llenos de aceite por razones de espacio o de seguridad.
El sistema de monitoreo de transformadores de tipo seco para el transporte ferroviario mide la temperatura de los devanados y proporciona señales de control para gestionar el funcionamiento de los ventiladores de enfriamiento y las funciones de alarma. El monitoreo de la temperatura de los transformadores del metro suele basarse en este mismo enfoque para las unidades de tipo seco a nivel de estación.
Producto: IB-S201: Monitor y controlador de temperatura para transformadores de tipo seco
Monitoreo de temperatura mediante fibra óptica en entornos ferroviarios con altos niveles de EMI
Los sistemas de alimentación eléctrica del transporte ferroviario suelen funcionar en entornos con fuertes campos electromagnéticos generados por los sistemas electrónicos de tracción y los equipos de conmutación. Los sensores de temperatura de fibra óptica son muy adecuados para estas condiciones.
- ●Inmunidad a las interferencias electromagnéticas — La detección óptica no se ve afectada por las interferencias electromagnéticas comunes en entornos de tracción.
- ●Aislamiento eléctrico — apto para su instalación sobre equipos de alta tensión y en sus alrededores.
- ●Monitoreo de temperatura multipunto — Se pueden medir simultáneamente varios puntos de detección en un transformador o panel.
- ●Monitoreo de puntos críticos — Los sensores se pueden colocar en los lugares donde es más probable que se produzcan temperaturas elevadas.
Productos: Sistema multicanal de medición y monitoreo de temperatura por fibra óptica · Sensor de temperatura fluorescente de fibra óptica
Cómo el monitoreo de la temperatura aporta valor agregado al transporte ferroviario
Los distintos puntos de un sistema eléctrico de transporte ferroviario presentan distintos niveles de riesgo térmico. No todos los lugares requieren el mismo enfoque de monitoreo.
Transformadores de tracción
Equipo de conversión de núcleos en funcionamiento continuo.
Transformadores de tipo seco
Es común encontrarlo en estaciones y salas de equipos.
Transformadores rectificadores
Se encuentra en ciertas configuraciones de tracción.
Conexiones de aparatos de conmutación
Puntos de conexión propensos al calentamiento localizado.
Puntos calientes en las barras colectoras
Lugares donde la densidad de corriente es mayor.
Terminaciones de cables
Puntos finales que conviene incluir cuando sea pertinente.
No todos los lugares requieren el mismo método de detección; la elección depende del tipo de equipo, la accesibilidad y las prioridades del proyecto.
Cómo elegir el método adecuado para monitorear la temperatura
Las distintas tecnologías de detección se adaptan a diferentes tipos de equipo y entornos. En la práctica, los proyectos de transporte ferroviario suelen combinar más de un método.
| Método | Aplicación típica | Consideraciones |
|---|---|---|
| PT100 / Sensores eléctricos convencionales | Bobinados de transformadores de tipo seco, temperatura general de la superficie | De uso generalizado y fácil de instalar; se deben tener en cuenta las consideraciones estándar sobre detección eléctrica cerca de lugares con alta tensión o altos niveles de EMI |
| Sensores de temperatura de fibra óptica | Puntos críticos internos seleccionados, lugares con altos niveles de EMI, medición multipunto | Aislado eléctricamente e inmune a las interferencias electromagnéticas, adecuado para entornos de tracción exigentes |
| WTI / OTI para transformadores sumergidos en aceite | Temperatura del aceite en los devanados del transformador y en la parte superior del transformador | Método convencional de indicación utilizado en los diseños de transformadores con inmersión en aceite |
La combinación adecuada depende del diseño del transformador, de la instrumentación existente y de las prioridades de monitoreo de cada proyecto.
Temas relacionados: Monitoreo de la temperatura de los transformadores · Monitoreo de temperatura mediante fibra óptica
Identificar equipos eléctricos
Localizar puntos térmicos críticos
Selecciona el método de detección
Definición de monitoreo local y remoto
Plan de integración con los sistemas existentes
Cómo planificar el monitoreo de la temperatura en un proyecto de transporte ferroviario
Comienza por enumerar los transformadores y el equipo eléctrico que forman parte del alcance del proyecto: transformadores de tracción, unidades de tipo seco, transformadores rectificadores y cualquier equipo de conmutación o terminación de cable que sea relevante.
A partir de ahí, identifica qué puntos son los que tienen más probabilidades de alcanzar temperaturas elevadas en condiciones normales de funcionamiento y elige un método de detección —o una combinación de métodos— adecuado a la estructura y al entorno electromagnético de cada ubicación.
Por último, decide cómo se revisarán los datos de monitoreo tanto de manera local como remota, y cómo deben integrarse con cualquier sistema de control o monitoreo ya existente en el sitio.
Monitoreo remoto en todas las estaciones y subestaciones de tracción
Las redes de transporte ferroviario abarcan múltiples estaciones y subestaciones, lo que hace que la visibilidad centralizada y remota sea una necesidad práctica más que una comodidad adicional.
La ruta de integración definitiva depende de los sistemas existentes y de las interfaces disponibles en cada sitio.
Monitoreo de diferentes activos de energía del transporte ferroviario
Transformadores de potencia de tracción
Estos transformadores soportan la carga eléctrica principal que alimenta la red de tracción y, por lo general, son la prioridad principal para el monitoreo continuo de la temperatura, dada su función operativa y su importancia crítica para el servicio.
Transformadores de tipo seco para subestaciones
Los transformadores de tipo seco instalados en estaciones y salas de equipos se benefician del monitoreo de la temperatura de los devanados, lo cual facilita el control de la refrigeración y ayuda a detectar a tiempo tendencias térmicas anormales.
Conexiones eléctricas de alta tensión
Las conexiones de los tableros de distribución, las barras colectoras y los terminales de cable pueden generar un calentamiento localizado con el paso del tiempo. La tecnología de sensores de fibra óptica ofrece una opción práctica para monitorear estos puntos en entornos con altos niveles de interferencia electromagnética (EMI).
Monitoreo adicional del estado de los transformadores ferroviarios críticos
En el caso de ciertos transformadores críticos, el monitoreo de temperatura puede complementarse con funciones adicionales de monitoreo de estado.
Nuevos proyectos de transporte ferroviario frente a mejoras del sistema existente
Nuevo proyecto
Los nuevos proyectos de metro y de electrificación ferroviaria brindan la oportunidad de planificar la ubicación de los sensores y la arquitectura de monitoreo desde la etapa de diseño.
- ●Planificar los puntos de detección para transformadores de tracción y de tipo seco
- ●Seleccionar métodos de detección según el tipo de equipo
- ●Incorporar la monitorización remota en el sistema desde el principio
Modernización del sistema ferroviario existente
Las subestaciones de tracción existentes y los sistemas de control de temperatura de los transformadores existentes a menudo pueden modernizarse sin necesidad de reemplazar todo el equipo.
- ●Revisar los sensores y controladores de temperatura existentes
- ●Agregar monitoreo en puntos que antes no se monitoreaban
- ●Integrar con los sistemas de mantenimiento o control existentes cuando sea posible
¿Por qué elegir INNO para el monitoreo de la temperatura en el transporte ferroviario?
- ●Experiencia en temperatura de fibra óptica — opciones de detección adecuadas para las condiciones de alta interferencia electromagnética (EMI) propias de los entornos de energía de tracción.
- ●Monitoreo de la temperatura de los transformadores de tipo seco — monitores y controladores específicos para unidades de tipo seco de estaciones y subestaciones.
- ●Monitoreo de temperatura multipunto — sistemas que miden simultáneamente múltiples puntos en un transformador o panel.
- ●Apoyo para nuevos proyectos y modernizaciones — El sistema de monitoreo puede planificarse para nuevas infraestructuras ferroviarias o incorporarse a las subestaciones de tracción ya existentes.
Productos recomendados para el monitoreo de temperatura en el transporte ferroviario
IB-S201: Monitor y controlador de temperatura para transformadores de tipo seco
Monitoreo y control de la temperatura de los devanados en transformadores de tipo seco.
Ver producto →Sensor de temperatura fluorescente de fibra óptica
Sensor inmune a las interferencias electromagnéticas (EMI) para lugares con alta tensión y altos niveles de EMI.
Ver producto →Sistema multicanal de medición y monitoreo de temperatura por fibra óptica
Mide varios puntos en equipos críticos al mismo tiempo.
Ver producto →
Demodulador de temperatura de fibra óptica fluorescente de 6 canales
Demodulador compacto que admite hasta seis puntos de detección de fibra óptica.
Ver producto →Sistema de medición de temperatura por fibra óptica para transformadores sumergidos en aceite
Medición directa de puntos calientes en los devanados de transformadores de tracción sumergidos en aceite.
Ver producto →
Indicador de temperatura de los devanados del transformador BWR2
Indicación convencional de la temperatura de los devanados en transformadores.
Ver producto →Aplicaciones relacionadas con el monitoreo de la temperatura
Monitoreo de la temperatura de los transformadores de tipo seco
Monitoreo y control de la temperatura de los devanados en transformadores de tipo seco.
Monitoreo de puntos calientes en los devanados de transformadores
Medición térmica directa bajo carga operativa real.
Monitoreo de transformadores en subestaciones
Monitoreo del estado de los transformadores críticos de las subestaciones.
Monitoreo de transformadores de potencia
Monitoreo integral del estado de transformadores críticos de alto valor.
Soluciones de monitoreo relacionadas
¿Qué información nos ayuda a recomendar una solución de monitoreo del transporte ferroviario?
Si nos compartes algunos datos básicos sobre tu aplicación ferroviaria o de metro, nos ayudará a sugerirte una configuración de monitoreo adecuada más rápidamente.
- ●Tipo de aplicación: tren o metro
- ●Tipo de equipo (de tracción, rectificador, de tipo seco, etc.)
- ●Tipo y características nominales del transformador
- ●Cantidad de activos que se deben supervisar
- ●Sensores de temperatura existentes, si los hay
- ●Puntos de monitoreo obligatorios
- ●Proyecto nuevo o modernización de un sistema existente
- ●Requisitos de monitoreo remoto
Preguntas frecuentes sobre el monitoreo de la temperatura en el transporte ferroviario
¿Qué es el monitoreo de transformadores en el transporte ferroviario?
Se trata del monitoreo continuo de la temperatura y los datos relacionados con el estado de los transformadores utilizados en los sistemas de energía del transporte ferroviario, incluidas las unidades de tracción y las de tipo seco.
¿Qué es el monitoreo de transformadores de tracción?
El monitoreo de los transformadores de tracción se centra en los transformadores que suministran energía directamente a la red de tracción, y consiste en dar seguimiento a la temperatura de los devanados y a los indicadores térmicos relacionados.
¿Qué abarca el monitoreo de las subestaciones de tracción?
Por lo general, abarca los transformadores de tracción, los transformadores rectificadores (cuando corresponda), los transformadores de tipo seco y los equipos de conmutación relacionados dentro de una subestación de tracción.
¿En qué se diferencia el monitoreo de transformadores ferroviarios del monitoreo de transformadores de metro?
El enfoque de monitoreo subyacente es similar; las diferencias suelen reducirse a la configuración del equipo, la disposición del sitio y la configuración específica de la energía de tracción de cada red.
¿Por qué es importante monitorear la temperatura de los transformadores de tipo seco?
Los transformadores de tipo seco son comunes en las estaciones de transporte ferroviario, y el monitoreo de la temperatura de los devanados permite controlar oportunamente la refrigeración y detectar a tiempo cualquier tendencia térmica anómala.
¿Por qué utilizar el monitoreo de temperatura por fibra óptica en el transporte ferroviario?
La tecnología de sensores de fibra óptica ofrece inmunidad a las interferencias electromagnéticas (EMI) y aislamiento eléctrico, lo que la hace ideal para los entornos con fuertes campos electromagnéticos que se encuentran cerca de los equipos de energía de tracción.
¿Se puede realizar el monitoreo de las subestaciones ferroviarias de manera remota?
Sí, los datos de temperatura y estado pueden recopilarse localmente y ponerse a disposición de un centro de mantenimiento o de control, dependiendo de los sistemas existentes en el sitio.
¿Se pueden modernizar las subestaciones de tracción existentes para incluir un sistema de monitoreo de temperatura?
En muchos casos sí, aunque la configuración disponible depende del diseño del transformador, de los instrumentos existentes y de los puntos de instalación accesibles.
Supervisa las temperaturas críticas en todo el sistema de energía de tu sistema de transporte ferroviario
Comparta los detalles de su subestación de tracción o del equipo de la estación, y le ayudaremos a diseñar una configuración adecuada para el monitoreo de temperatura.
