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Smart Solutions for Smart Grids

WAPA (Western Area Power Administration) transmite energía eléctrica a 15 Estados de las regiones Central y Oeste de los Estados Unidos, como puede ser verificado en el mapa al lado. La empresa es una de las cuatro administraciones del mercado de energía eléctrica del país, subordinada al Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE-USA). De acuerdo con el último informe anual, en el ejercicio encerrado el 31 de septiembre de 2008, WAPA vendió un total de 36 mil millones de kWh (kilowatts/hora) y registró un ingreso operacional bruto de US$ 1,2 mil millones.

Características del Sistema de Energía Eléctrica

Por medio de 296 subestaciones y más de 27 mil km de líneas, WAPA distribuye la energía eléctrica producida por 57 centrales hidroeléctricas, que, juntas, responden por una capacidad instalada de aproximadamente 10.395 MW. Las dimensiones y características del parque instalado exigen monitoreo continuo y fiable de todas las funciones de los transformadores en operación en sus subestaciones, de las cuales “temperatura” es una de las más significativas.

En función de estas características, WAPA mantiene la posición de líder en tecnología en su segmento de actuación. De su planificación consta la sustitución gradual de los termómetros mecánicos actualmente instalados por monitores de temperatura digitales, con la finalidad de optimizar las operaciones, obtener eficiencia en los entrenamientos técnicos, reducir la variedad de equipos de repuestos y, consecuentemente, el costo de mantenimiento de stock.

Suministro Treetech

Para implementar el proyecto de sustitución de los termómetros mecánicos, en 2006 WAPA evaluó los monitores de temperatura digitales de las siguientes empresas: Qualitrol Inc.; Advanced Power Technologies; Barrington Consultants Tech Inc.; Transformer Advantage; Dynamic Ratings; Schweitzer Engineering Laboratories (SEL) y Treetech Sistemas Digitais (la única extranjera).

Como resultado de esta evaluación, determinó que los equipos Treetech fuesen aplicados en los nuevos transformadores de grandes fabricantes tradicionales y multinacionales, como Hyundai y Waukesha Electric. Además de esto, en octubre de 2007, la unidad WAPA de Rock Mountain Region definió a Treetech como su “fuente única” (Sole Source) de suministro de monitores de temperatura.  Desde que debidamente justificada, Sole Source libera a WAPA de realizar licitaciones públicas para adquisición de equipos que, debido a características técnicas exclusivas, son producidos por sólo un fabricante. El informe de justificativa de “Sole Source” elaborado por Wapa está disponible en el sitio del Departamento de Energía de los Estados Unidos.

Destaques del Proyecto

Entre los criterios de evaluación de la cliente, pueden ser relacionados peso y facilidad/ simplicidad de sustitución de los termómetros anteriores por los Monitores de Temperatura (Mod. TM1 e TM2), considerándose aspectos como adaptaciones mecánicas y eléctricas. Los monitores de Treetech, por ser miniaturizados y compatibles con los espacios liberados por los antiguos equipos, demostraron gran ventaja ante las de las otras marcas.

La facilidad de parametrización y la simplicidad de operación, que resultan en mayor eficacia de los entrenamientos impartidos a los operadores, también favorecen los equipos de Treetech. Finalmente, la multiplicidad de protocolos de comunicación de los monitores de Treetech – Modbus y DNP 3.0 los tornan más competitivos.

A continuación, las características evaluadas por Wapa y las características del monitor de temperatura TM1 y TM2 de Treetech:

Criterios de AnálisisRequisitos de WapaCaracterísticas del Equipo Treetech
Aplicación universal en transformadores de diferentes fabricantes y característicasDimensiones reducidas, que alcancen en los paneles de control de cualquier transformador existenteEquipo en miniatura con frente de apenas 96x96mm
Instalación embutida en la puerta de panelInstalación embutida con terminales de conexión en la parte trasera del equipo y teclado/pantallas frontales
Características del transformador programables en el equipo, sin modificaciones en el hardwareTotalmente programable por el panel frontal
Estandarización de stock y de piezas de reservaEl mismo aparato puede ser reconfigurado conforme la aplicación, estandarizando y reduciendo stocks.
Tensión de alimentación 38-160Vdc y 120/240VacAlimentación universal 38 a 265Vdc o Vac 50/60Hz
Integración con sistemas de adquisición de datos existentes en las subestacionesInterfaz de comunicación y protocolos estandarizados y abiertos - RS232 y DNP 3.0Protocolos abiertos DNP3.0 y Modbus. Interfaces RS232 y RS485.
Administrado a distanciaDetección inmediata de defectos y configuración remotaAutodiagnóstico de fallas. Adquisición de datos y gestiones de configuraciones remotos.
Condiciones de operaciónTemperatura de operación: -40°C a 85°CProbado y aprobado en pruebas de tipo climáticos, de vibración y eléctricos
Vibraciones
Pantalla de alto brillo, legible de -40°C a 85°CPantalla LED de alto brillo legible de -40°C a 85°C
EntradasMedición de temperatura de 3 bobinadosMedición de temperatura de hasta tres bobinados
Entradas para 3 sensores de temperatura Pt100Entradas para hasta 4 sensores de temperatura
Ausencia de partes mecánicas para calibraciónCalibración y configuración totalmente por software
SalidasMínimo 7 contactos de salida Ocho contactos de salida
Accionamiento de ventilación forzada temporizado incluso en la alimentaciónVentilación forzada con temporización de accionamiento en la falta de alimentación
FunctionsFunciones especialistas Pre-enfriamiento, Ejercicio de Ventiladores, Diferencial de Temperatura del OLTC, Previsión de Gradiente de Temperatura Final y Alternado de grupos de VFAdemás de las funciones especificadas, posee inclusive Memoria de Masa, Redundancia en el Accionamiento de la VF y Accionamiento de Desconexión con Doble Seguridad

WAPA ya especifica estos requisitos técnicos en la adquisición de nuevos transformadores. Otras empresas de energía, como la HHIC-PHIL Subic, de Filipinas, y las americanas Kansas City, Power&Light y Detroit Edson también están adoptando la tecnología por recomendación del fabricante Hyundai de Corea del Sur.

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