Monitoreo de transformadores de energía renovable
Monitoreo del estado de transformadores utilizados en aplicaciones eólicas, solares y de almacenamiento de energía, que combina datos térmicos, de aislamiento y del estado del transformador para entornos operativos remotos y con carga variable.
Supervisa los principales transformadores elevadores y otros activos críticos relacionados con los transformadores en las instalaciones de energía renovable, donde la carga, las condiciones térmicas y el acceso para el mantenimiento pueden variar significativamente con el tiempo.
Por qué es importante la visibilidad del estado de los transformadores en el sector de las energías renovables
Los transformadores para energía renovable pueden sufrir cambios frecuentes en la carga y las condiciones térmicas a medida que varía la producción eólica, solar o de almacenamiento.
- ●Producción variable de energía
- ●Cambios repetidos en la carga
- ●Ciclos térmicos
- ●Lugares remotos
- ●Subestaciones sin personal
- ●Inspección de rutina limitada
- ●Cambios operativos estacionales
- ●Transformadores elevadores de alto valor
El monitoreo en línea ayuda a los operadores a analizar las tendencias en el estado de los transformadores entre una visita y otra al sitio, así como a identificar anomalías incipientes que puedan requerir atención de mantenimiento.
Temas relacionados: Monitoreo de transformadores de potencia · Monitoreo de transformadores en subestaciones
¿Qué aspectos deben supervisarse en los transformadores de energía renovable?
- ●Condiciones térmicas — temperatura del punto caliente del devanado, temperatura del aceite superior, cambios de temperatura relacionados con la carga, respuesta de enfriamiento.
- ●Estado interno — tendencias de los gases disueltos, actividad de descargas parciales, estado del aislamiento.
- ●Componentes críticos — estado de los bujes; estado del transformador de tensión en línea (OLTC), cuando corresponda.
- ●Condición del aceite y de los sistemas auxiliares — temperatura del aceite, nivel de aceite, presión y estado del equipo de enfriamiento, cuando sea necesario.
Las funciones de monitoreo deben tener en cuenta el tipo de transformador, la configuración del sitio, el perfil de carga, la importancia crítica del activo y la instrumentación existente.
Monitorear la respuesta térmica del transformador ante una producción variable de energía renovable
- ●Cambios rápidos o repetidos en la carga
- ●Ciclos diarios de generación solar
- ●Variaciones en la producción de energía eólica
- ●Ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento
- ●Diferencias persistentes en los puntos críticos
- ●Respuesta del sistema de enfriamiento
Las tendencias de temperatura resultan más útiles cuando se evalúa el comportamiento térmico de los transformadores junto con la carga operativa real y las condiciones cambiantes de la generación de energía renovable.
Temas relacionados: Monitoreo de puntos calientes en los devanados de transformadores · Monitoreo de la temperatura de los transformadores
Monitoreo del transformador elevador principal para plantas eólicas y solares
Las plantas de energía renovable a escala industrial suelen depender de transformadores elevadores críticos que se ubican entre los activos de generación y el punto de conexión a la red eléctrica.
- ●Temperatura del punto caliente del devanado
- ●Temperatura del aceite del transformador
- ●DGA
- ●Descarga parcial
- ●Estado de los bujes
- ●Rendimiento de enfriamiento
- ●OLTC, cuando corresponda
En el caso de los transformadores principales de alto valor, la combinación de la información térmica con las señales de estado del aislamiento y del aceite permite obtener una visión más amplia de su estado.
Riesgos y métodos de monitoreo de los transformadores de energía renovable
| Condiciones de funcionamiento | Posible motivo de preocupación | Monitoreo pertinente |
|---|---|---|
| Temperatura elevada y repetida en el bobinado | Puede indicar estrés térmico | Monitoreo de temperatura / puntos calientes |
| Ciclos térmicos frecuentes | Puede contribuir a la repetición del estrés térmico | Monitoreo de tendencias de temperatura |
| Tendencia anómala en los gases disueltos | Puede ayudar a identificar una anomalía térmica o eléctrica interna en desarrollo | DGA |
| Aumento de las descargas parciales | Podría indicar una anomalía en el aislamiento en desarrollo | Monitoreo de la enfermedad de Parkinson |
| Cambio en el estado del buje | Permite evaluar el deterioro del aislamiento de los bujes | Monitoreo de bujes |
| Nivel o presión de aceite anómalos | Permite evaluar el estado del sistema de lubricación | Monitoreo del nivel y la presión del aceite |
| Rendimiento insuficiente del sistema de enfriamiento | Podría reducir la disipación de calor | Monitoreo de temperatura y refrigeración |
Las señales individuales sirven de apoyo para evaluar el estado; deben interpretarse en conjunto y no como un diagnóstico por sí solas.
Cómo elegir un sistema de monitoreo de transformadores para una instalación de energía renovable
Identificar los activos críticos de los transformadores
Distingue entre el transformador elevador principal, los transformadores de colector, los transformadores de subestación y los transformadores auxiliares.
Revisar el perfil operativo
Toma en cuenta la variabilidad de la carga, los patrones de generación diarios y estacionales, las condiciones de los sitios remotos, el funcionamiento sin supervisión y la importancia crítica de los transformadores.
Revisar la instrumentación existente
Verifica qué está ya instalado: sensores de temperatura, WTI/OTI, DGA, PD, monitoreo de bujes y los sistemas de monitoreo remoto existentes.
Selecciona las funciones de monitoreo necesarias
Configura las funciones de monitoreo de acuerdo con el valor de los activos, el riesgo y los requisitos de operación y mantenimiento a distancia.
No todos los transformadores de una instalación de energía renovable requieren el mismo nivel de monitoreo. Los transformadores principales críticos y los activos remotos pueden justificar un monitoreo en línea más exhaustivo de su estado.
Monitoreo de la temperatura de los devanados de fibra óptica para transformadores elevadores críticos
- ●Medición de puntos calientes en bobinados directos — medir la temperatura real en los puntos seleccionados del devanado.
- ●Aislamiento eléctrico — apto para entornos de aislamiento de transformadores de alta tensión.
- ●Inmunidad a las interferencias electromagnéticas — La detección óptica permite medir la temperatura en entornos con fuertes campos electromagnéticos.
- ●Monitoreo multipunto — comparar el comportamiento de la temperatura entre las distintas fases y en puntos seleccionados del devanado.
- ●Nueva planificación de transformadores — La ubicación de los sensores integrados y el trazado de la fibra óptica pueden planificarse durante la fabricación del transformador.
Producto: Sistema de medición de temperatura por fibra óptica para transformadores sumergidos en aceite
Monitoreo remoto de transformadores para instalaciones de energía renovable distribuida
Las instalaciones de energía renovable pueden estar distribuidas en lugares remotos o sin personal.
- ●Visibilidad centralizada de las alarmas
- ●Tendencias históricas de las condiciones
- ●Menor dependencia de las inspecciones frecuentes en el sitio
- ●Revisión de múltiples activos de transformadores
- ●Planificación del mantenimiento remoto
- ●Comparación de las condiciones operativas entre las distintas plantas
La integración final depende del equipo existente en el sitio y de las interfaces del sistema disponibles. Temas relacionados: Monitoreo de transformadores en subestaciones.
Señales de estado adicionales para transformadores críticos de energía renovable
Análisis de gases disueltos
Permite evaluar las anomalías térmicas y eléctricas que se presentan en los transformadores llenos de aceite.
Monitoreo de descargas parciales
Proporciona información sobre el estado relacionada con la aparición de descargas en el aislamiento.
Monitoreo de bujes
Monitorea los cambios en el estado de los bujes de los transformadores de alta tensión críticos.
Monitoreo de sistemas de aceite y componentes de transformadores
Temperatura, nivel y presión del aceite
- ●Temperatura del aceite
- ●Nivel de aceite
- ●Presión
Supervisión de OLTC
Supervisa el estado de funcionamiento del cambiador de tomas cuando se utilice un OLTC en el diseño del transformador.
Monitoreo de transformadores en aplicaciones de energía renovable
Energía eólica
- ●Salida variable
- ●Sedes remotas
- ●Transformadores elevadores principales
- ●Sistemas colectores
- ●Tendencias térmicas
Energía solar
- ●Ciclos de carga diarios
- ●Alta carga del transformador durante el día
- ●Transformadores elevadores principales
- ●Subestaciones remotas
- ●Monitoreo centralizado
Almacenamiento de energía
- ●Bidireccional / perfiles de funcionamiento variables
- ●Cambios repetidos en la carga
- ●Condición térmica del transformador
- ●Monitoreo remoto
Por qué los clientes de energía renovable eligen INNO
- ●Portafolio de monitoreo de transformadores — opciones de monitoreo de temperatura, DGA, descargas parciales, pasamuros, transformador de tensión en línea (OLTC) y sistema de aceite.
- ●Experiencia en temperatura de fibra óptica — Opciones de medición directa de puntos calientes en el devanado para aplicaciones térmicas críticas de transformadores.
- ●Configuración flexible de monitoreo — Las funciones de monitoreo se pueden seleccionar según el tipo de transformador, los requisitos del sitio y el equipo existente.
- ●Apoyo para proyectos remotos y de modernización — La arquitectura de monitoreo se puede diseñar en torno a transformadores nuevos o a activos de energía renovable ya existentes, dependiendo de los sensores y las interfaces disponibles.
¿Un nuevo proyecto de energía renovable o la modernización de una instalación existente?
Nuevo proyecto
- ●Planificar los puntos de detección del transformador
- ●Selecciona las funciones de monitoreo necesarias
- ●Considera la posibilidad de incorporar sensores de temperatura en el devanado
- ●Planificar el monitoreo remoto
- ●Interfaces del sistema de coordenadas
Modernización de instalaciones existentes
- ●Revisar los sensores de temperatura existentes
- ●Revisar los dispositivos de monitoreo existentes
- ●Agregar monitoreo de DGA, PD y bujes cuando sea necesario
- ●Actualizar la adquisición de datos
- ●Integrar con los sistemas existentes del sitio siempre que sea posible
La instalación de nuevos sensores de fibra óptica directamente dentro del devanado de un transformador ya existente depende de la construcción del transformador y de su accesibilidad.
Productos recomendados para el monitoreo de transformadores en el sector de las energías renovables
Opciones prácticas de monitoreo para los principales transformadores elevadores y otros activos críticos de transformadores de energía renovable.
Sistema de medición de temperatura por fibra óptica para transformadores sumergidos en aceite
Un sistema completo de fibra óptica para la medición directa de la temperatura en los puntos calientes de los devanados de transformadores elevadores críticos.
Sistema multicanal de medición y monitoreo de temperatura por fibra óptica
Supervisa simultáneamente múltiples ubicaciones de devanados y fases, lo que lo hace ideal para transformadores principales críticos.
Sensor de temperatura de fibra óptica para el monitoreo de puntos calientes en los devanados de transformadores
El elemento sensor se coloca en puntos específicos del devanado para proporcionar datos directos sobre la temperatura de los puntos calientes.
Sistema de monitoreo DGA en línea para el análisis de gases disueltos en aceite de transformadores
Agrega información sobre el estado químico, junto con datos de temperatura, de los transformadores críticos de energía renovable.
Sistema de monitoreo en línea de descargas parciales en transformadores
Monitoreo continuo de la actividad de descarga como señal complementaria del estado del aislamiento.
Sistema de monitoreo de bujes de transformadores
Supervisa los cambios en el estado de los bujes de transformadores de alta tensión críticos.
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
Medición directa de la tensión térmica bajo carga operativa real.
Monitoreo de puntos críticos en bobinados →
Monitoreo de transformadores en subestaciones
Monitoreo del estado de los transformadores de las subestaciones, incluyendo las instalaciones remotas y sin personal.
Monitoreo de transformadores de subestaciones →Soluciones de monitoreo relacionadas
Monitoreo de temperatura mediante fibra óptica
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¿Qué información nos ayuda a recomendar una configuración de monitoreo de energía renovable?
Información del sitio
- ●Energía eólica / solar / almacenamiento de energía
- ●Escala del sitio
- ●Cantidad de transformadores
- ●Operación remota / supervisada
Información sobre el transformador
- ●Tipo de transformador
- ●Potencia nominal
- ●Voltaje
- ●Sistema de enfriamiento
Requisitos de monitoreo
- ●Parámetros obligatorios
- ●Sensores existentes
- ●Dispositivos de monitoreo existentes
- ●Requisito de monitoreo remoto
- ●Proyecto nuevo / modernización
Preguntas frecuentes
¿Qué transformadores se deben monitorear en una planta de energía renovable?
Entre las prioridades típicas se incluyen el transformador elevador principal, los transformadores de colector y los transformadores de subestación, y el nivel de monitoreo se establece de acuerdo con la importancia crítica de cada activo.
¿Por qué es importante monitorear la temperatura de los transformadores en las plantas eólicas y solares?
La producción eólica y solar varía con frecuencia, y esta variabilidad provoca cambios en la carga y el comportamiento térmico de los transformadores, que el monitoreo de la temperatura puede ayudar a seguir a lo largo del tiempo.
¿Cómo afecta la generación variable de energía renovable a la temperatura del transformador?
Los cambios en la potencia de generación provocan cambios en la carga del transformador, lo que afecta la temperatura de los devanados y del aceite, así como la respuesta del sistema de enfriamiento.
¿Se puede medir directamente la temperatura en el punto más caliente del bobinado?
Sí, los sensores de temperatura de fibra óptica pueden colocarse en puntos específicos del devanado para proporcionar una medición directa, lo cual resulta más sencillo si se planifica durante la fabricación del transformador.
¿Por qué se utilizan sensores de temperatura de fibra óptica en los transformadores de energía renovable?
La tecnología de sensores de fibra óptica ofrece aislamiento eléctrico e inmunidad a las interferencias electromagnéticas, lo que la hace ideal para entornos con transformadores de alta tensión y ubicaciones cercanas a equipos de electrónica de potencia.
¿Se pueden utilizar conjuntamente el DGA y el monitoreo de descargas parciales?
Sí, aportan evidencia química y eléctrica complementaria y, con frecuencia, se utilizan conjuntamente en transformadores críticos de energía renovable.
¿Se pueden monitorear de forma remota los transformadores de energía renovable?
Sí, los sensores de estado de los transformadores pueden conectarse, a través de dispositivos de monitoreo locales y una puerta de enlace, a un sistema SCADA o a un centro de monitoreo remoto, dependiendo de las interfaces de sistema disponibles en el sitio.
¿Se pueden modernizar las instalaciones de transformadores eólicos o solares existentes para incluir monitoreo en línea?
En muchos casos sí, aunque la configuración disponible depende del diseño del transformador, de la instrumentación existente y de los puntos de instalación accesibles.
Supervisar los transformadores críticos de energía renovable desde el sitio hasta el centro de control
Envíenos su solicitud de energía renovable, la información sobre los transformadores, el perfil de operación y los equipos de monitoreo existentes. Podemos ayudarle a evaluar las funciones adecuadas de monitoreo de temperatura y estado para los transformadores críticos.
