Soluciones de monitoreo de temperatura mediante fibra óptica para la medición de puntos calientes en bobinados directos
Basadas en la tecnología de detección por fibra óptica fluorescente, nuestras soluciones de monitoreo de temperatura por fibra óptica miden la temperatura de los puntos calientes de los devanados directamente dentro de los equipos de alta tensión, con total inmunidad a las interferencias electromagnéticas y sin potencial eléctrico en el punto de detección.
- Medición directa en el punto caliente, en lugar de una temperatura estimada o calculada
- Inmunidad total a las interferencias electromagnéticas (EMI): se puede utilizar de manera segura dentro de equipos de alta tensión en funcionamiento
- Escalable desde implementaciones de un solo punto hasta implementaciones multicanal en toda la planta
¿Qué es el monitoreo de temperatura por fibra óptica?
El monitoreo de temperatura por fibra óptica utiliza un sensor de fibra óptica fluorescente colocado directamente en el punto más importante —el punto caliente del devanado— y convierte el tiempo de decaimiento de la fluorescencia óptica en una lectura precisa de la temperatura. Dado que el elemento sensor es totalmente dieléctrico, puede integrarse de manera segura dentro de equipos energizados donde no se pueden utilizar sensores eléctricos convencionales.
- La punta del sensor se instala directamente sobre el conductor del devanado o cerca de él
- La fibra totalmente dieléctrica transmite la señal óptica: sin metal, sin potencial eléctrico
- Un demodulador convierte la señal óptica en un valor de temperatura en tiempo real
- La salida está disponible a través de la pantalla, el relé de alarma o RS485/Modbus para la integración con SCADA
Por qué el monitoreo convencional de la temperatura no es suficiente
Los termómetros de aceite de punta y los modelos térmicos basados en la corriente solo pueden estimar de manera indirecta la temperatura de los puntos calientes del devanado. En entornos de alta tensión y con altos niveles de interferencia electromagnética (EMI), esa diferencia entre la temperatura estimada y la real puede ocultar fallas en desarrollo hasta que ya se haya producido el daño.
- Los puntos críticos de los devanados suelen superar con creces las lecturas máximas de temperatura del aceite
- Los sensores eléctricos de temperatura están expuestos a interferencias electromagnéticas y deben aislarse de las partes bajo tensión
- Los modelos térmicos calculados se desvían bajo condiciones variables de carga y ambientales
- La detección tardía del sobrecalentamiento acorta la vida útil del aislamiento y aumenta el riesgo de fallas
Monitoreo de temperatura mediante fibra óptica por aplicación
El mismo principio de detección por fibra óptica fluorescente se configura de manera diferente según dónde se encuentre el punto crítico y cuántos puntos se deban cubrir.
Bobinados de transformadores sumergidos en aceite
Sondas de sensor integradas en el punto caliente del devanado durante la fabricación o la modernización, inmunes al campo electromagnético interno del transformador.
Bobinados de transformadores de tipo seco
Detección multipunto en los devanados de baja, media y alta tensión para prevenir el sobrecalentamiento en instalaciones interiores susceptibles de incendiarse.
Monitoreo de puntos críticos en bobinados
Detección directa de puntos calientes que reemplaza los cálculos de temperatura estimados que se utilizaban en los sistemas de monitoreo más antiguos.
Monitoreo de transformadores de potencia
Cobertura de temperatura de bobinados multipunto para transformadores grandes de generación y transmisión que presentan el mayor riesgo operativo.
Monitoreo del aislamiento de los transformadores
Datos de temperatura superpuestos a indicadores del estado del aislamiento para dar seguimiento al riesgo de deterioro a lo largo del tiempo.
Monitoreo de transformadores en subestaciones
Los demoduladores multicanal agrupan las lecturas de varios equipos de la subestación en un único punto de monitoreo centralizado.
Productos de monitoreo por fibra óptica para bobinados de transformadores
Desde la sonda de detección hasta el sistema completo que atraviesa la pared del tanque, nuestros productos de monitoreo de temperatura por fibra óptica se suministran directamente de fábrica, son diseñados internamente y se pueden configurar según tus requisitos específicos para los puntos calientes de los bobinados.
Configuración del monitoreo de temperatura por fibra óptica según el número de canales
El número de canales se selecciona en función de cuántos puntos de acceso se deban cubrir por cada activo.
| Configuración | Canales típicos | Caso de uso típico | SCADA / Salida RS485 |
|---|---|---|---|
| De un solo canal y de 3 canales | 1–3 | Transformador de tipo seco, bobinado de motor pequeño | ✓ |
| 6 canales | 6 | Transformador trifásico, bobinado multipunto | ✓ |
| Multicanal | 8–32 | Transformador de potencia, monitoreo de celdas GIS | ✓ |
| 64 canales | 64 | Monitoreo centralizado de toda la subestación y de toda la planta | ✓ |
El número exacto de canales, la longitud de la sonda y el grado de protección se configuran según cada proyecto. Ponte en contacto con nuestro equipo de ingeniería para obtener una configuración adaptada a tu equipo.
Cómo funciona la detección de temperatura mediante fibra óptica fluorescente
Pulso de excitación
Se envía un pulso de luz a través de la fibra hasta un cristal fluorescente situado en la punta del sensor.
Decaimiento fluorescente
El cristal emite fluorescencia y su intensidad disminuye a un ritmo que varía precisamente con la temperatura.
Señal óptica de retorno
La señal de decaimiento viaja de regreso a través de la misma fibra dieléctrica hasta el demodulador.
Salida de temperatura
El demodulador convierte el tiempo de decaimiento en una lectura de temperatura, una señal de alarma o una salida RS485.
¿Qué incluye un sistema de monitoreo de temperatura por fibra óptica para los devanados de un transformador?
El sistema completo de monitoreo de temperatura por fibra óptica para los devanados de transformadores se basa en el monitor de la serie IF-TF, sus sondas sensoras internas y externas, y los componentes de paso y brida que se utilizan para dirigir la fibra hacia el tanque. Se agregan accesorios opcionales según el entorno de instalación.
- Monitor de temperatura por fibra óptica para bobinados de transformadores de la serie IF-TF
- Sonda interna de temperatura con fibra óptica
- Sonda externa de temperatura con fibra óptica
- Conjunto de paso / brida
Accesorios opcionales
- Gabinete de control: integrado (todo en uno) o en dos partes
- Cubierta protectora: obligatoria cuando se utiliza un gabinete dividido
- Accesorios de montaje
Monitoreo de temperatura por fibra óptica, diseñado y personalizado internamente
Diseñamos y fabricamos equipos de monitoreo de temperatura por fibra óptica fluorescente de principio a fin —desde la sonda del sensor hasta el demodulador—, lo que nos brinda la flexibilidad de adaptar una configuración a los requisitos específicos de monitoreo de su transformador, equipo de conmutación o toda la planta.
- Investigación y desarrollo, así como fabricación propia, de sondas de sensores y hardware de demoduladores
- Configuraciones adaptadas a la clase de voltaje, el número de canales y la longitud de la sonda
- Clasificaciones de carcasas personalizadas y opciones de montaje para entornos interiores, exteriores o de sistemas de información geográfica (GIS)
- Apoyo de ingeniería desde la consulta inicial hasta la puesta en marcha
Preguntas frecuentes sobre el monitoreo de temperatura mediante fibra óptica
¿Qué es el monitoreo de temperatura por fibra óptica?
El monitoreo de temperatura mediante fibra óptica utiliza un sensor de fibra óptica fluorescente colocado directamente en un punto caliente para medir la temperatura en tiempo real, convirtiendo la atenuación de la fluorescencia óptica en una lectura precisa de la temperatura.
¿Por qué usar sensores de fibra óptica en lugar de sensores eléctricos de temperatura convencionales?
Los sensores de fibra óptica son totalmente dieléctricos, lo que les confiere una inmunidad total frente a las interferencias electromagnéticas y permite su instalación segura directamente dentro de equipos de alta tensión en funcionamiento, donde no se pueden utilizar sensores eléctricos.
¿Dónde se instala normalmente el sensor?
La punta del sensor se instala directamente en el punto donde se espera que se produzca el punto caliente, como el conductor del devanado, en lugar de en un punto indirecto como la superficie del tanque.
¿Cuál es la diferencia entre el sensor y el sistema de medición?
El sensor de temperatura de fibra óptica es la sonda instalada en el punto caliente, mientras que el sistema de medición es el hardware del demodulador/host que lee el sensor y genera datos útiles.
¿Cuál es la diferencia entre la temperatura del punto caliente y la temperatura del aceite en la parte superior?
La temperatura del aceite en la parte superior refleja el estado promedio del aceite en el tanque, mientras que la temperatura del punto caliente es la temperatura máxima real dentro del devanado, que suele ser significativamente más alta.
¿Qué tan precisa es la medición de temperatura mediante fibra óptica fluorescente?
Sí, este método ofrece una alta precisión de medición, normalmente dentro de un margen de ±1 °C, en un rango de operación de aproximadamente -40 °C a +200 °C, lo cual es lo suficientemente preciso como para monitorear directamente el comportamiento de los puntos calientes del devanado.
¿Es necesario calibrar periódicamente el sensor de fibra óptica?
No. El elemento sensor fluorescente no sufre desviaciones con el paso del tiempo ni con el uso, por lo que no requiere la recalibración periódica que suelen necesitar los sensores de temperatura eléctricos.
¿Cuál es la vida útil típica de una sonda de sensor de fibra óptica?
Sí: al no contar con componentes electrónicos activos en la punta sensora, la sonda está diseñada para una vida útil de más de 20 años, lo que coincide con la vida útil del propio transformador.
¿Es seguro utilizar el monitoreo de temperatura por fibra óptica dentro de equipos que están bajo tensión?
Sí. La fibra totalmente dieléctrica no conduce corriente eléctrica, por lo que puede instalarse directamente en devanados energizados sin generar riesgo de descarga eléctrica ni de arco eléctrico.
¿Cómo se comportan los sensores de fibra óptica bajo campos electromagnéticos intensos?
Dado que la señal se transmite de forma óptica y no eléctrica, los sensores de fibra óptica no se ven afectados por los fuertes campos electromagnéticos presentes en el interior de los equipos de alta tensión en funcionamiento.
¿Se pueden integrar los datos de temperatura de fibra óptica con el sistema SCADA?
Sí. El sistema de medición transmite datos a través de RS485/Modbus para su integración con plataformas SCADA o de monitoreo centralizado de condiciones.
¿Es adecuado el monitoreo de temperatura por fibra óptica para los transformadores de tipo seco?
Sí. Los transformadores de tipo seco suelen utilizar el monitoreo de la temperatura de los devanados mediante fibra óptica como su principal indicador de estado, ya que no utilizan aceite para el monitoreo basado en gases disociados (DGA).
¿Puede el sistema activar una alerta temprana antes de que se produzcan daños en el aislamiento?
Sí. Dado que la lectura detecta el punto caliente real en lugar de una estimación, los umbrales de alarma pueden configurarse para señalar el aumento de temperatura mucho antes de que se dañe el aislamiento.
¿Puede el monitoreo de temperatura por fibra óptica reemplazar el análisis de gases disueltos (DGA)?
Los dos métodos son complementarios, no intercambiables: el monitoreo por fibra óptica proporciona una tendencia de temperatura en tiempo real, mientras que el análisis de gases de descomposición (DGA) detecta los gases producidos por la degradación del aislamiento a lo largo del tiempo.
¿La sonda de fibra óptica afecta la rigidez dieléctrica del transformador?
No. La sonda y la fibra están fabricadas con materiales dieléctricos diseñados para soportar el mismo aceite aislante y las mismas tensiones eléctricas que el aislamiento del devanado circundante.
¿Se puede utilizar el monitoreo de temperatura por fibra óptica en los paneles de conmutación aislados con gas (GIS)?
Sí. El mismo principio de detección dieléctrica se aplica a las celdas de sistemas aislados con gas (GIS) y a otros conjuntos cerrados de alta tensión en los que no sería práctico utilizar sensores eléctricos.
¿Qué formatos de salida ofrece el sistema de medición a los operadores de la planta?
Las lecturas están disponibles como un valor de visualización local, una señal de alarma activada por relé o una señal digital RS485/Modbus para un sistema SCADA o una plataforma de monitoreo.
¿El sistema puede distinguir entre varios puntos calientes en los devanados de un mismo equipo?
Sí. Cada sonda de sensor proporciona su propia lectura independiente, por lo que se pueden comparar directamente las diferencias de temperatura entre las fases o los puntos del devanado.
¿De qué manera la monitorización por fibra óptica ayuda a prolongar la vida útil de los transformadores?
Al monitorear la temperatura real en los puntos calientes, los operadores pueden tomar decisiones sobre la carga y el enfriamiento basándose en la tensión real del aislamiento, en lugar de en una estimación conservadora, lo que reduce el envejecimiento térmico innecesario.
¿Qué mantenimiento requiere un sistema de monitoreo de temperatura por fibra óptica?
El mantenimiento se limita principalmente a una inspección visual periódica de las conexiones externas y a comprobaciones del funcionamiento del demodulador, ya que la sonda de detección en sí no cuenta con piezas móviles ni componentes electrónicos activos.
Cuenta con la confianza de empresas de servicios públicos y fabricantes de transformadores de todo el mundo
Nuestros sistemas de monitoreo de temperatura por fibra óptica se utilizan en empresas de energía eléctrica, fabricantes de transformadores y plantas industriales en mercados desarrollados de América del Norte, Europa y Asia-Pacífico.
Al pasar a la detección directa de puntos calientes, nuestro equipo de ingeniería obtuvo una visión mucho más clara de los márgenes de carga reales que la que jamás había proporcionado el modelo térmico anterior.
Equipo de Ingeniería de Servicios PúblicosAlemania
Las sondas dieléctricas nos permiten monitorear puntos del devanado que antes simplemente no podíamos medir, sin introducir ningún riesgo eléctrico en el diseño.
Fabricante de transformadoresJapón
La integración con nuestra plataforma SCADA existente fue sencilla, y la salida RS485 se ha mantenido confiable a lo largo de años de servicio continuo.
Operador de red eléctricaEstados Unidos
Contar con datos reales sobre los puntos de mayor tráfico nos ha ayudado a justificar las decisiones de carga con mucha más confianza durante los períodos de máxima demanda.
Fabricante de equipos eléctricosCorea del Sur
¿No estás seguro de qué configuración de monitoreo de temperatura por fibra óptica es la adecuada para tu equipo?
Dinos qué tipo de equipo tienes y cuáles son los puntos clave que necesitas cubrir; nuestro equipo de ingeniería te recomendará el sensor y la configuración de canales adecuados.
