{"id":7579,"date":"2015-02-02T10:00:15","date_gmt":"2015-02-02T12:00:15","guid":{"rendered":"http:\/\/treetech.com.br\/es\/articulos\/otros\/aplicacao-de-sistemas-de-monitoracao-on-line-na-visao-da-engenharia-de-manutencao"},"modified":"2023-12-05T17:25:50","modified_gmt":"2023-12-05T20:25:50","slug":"aplicacion-de-sistemas-de-monitoreo-online-bajo-la-vision-de-la-ingenieria-de-mantenimiento","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/treetech.com.br\/es\/aplicacion-de-sistemas-de-monitoreo-online-bajo-la-vision-de-la-ingenieria-de-mantenimiento\/","title":{"rendered":"Aplicaci\u00f3n de sistemas de monitoreo online bajo la visi\u00f3n de la Ingenier\u00eda de mantenimiento"},"content":{"rendered":"<div class=\"wpb-content-wrapper\">[vc_row][vc_column width=\u00bb2\/3&#8243;][vc_column_text]\n<h1><strong>Resumen<\/strong><\/h1>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">La creciente demanda por mayor confiabilidad y continuidad en el suministro de electricidad refleja sobre las reglas del sector, que prev\u00e9n pesadas multas por indisponibilidades de equipos de transmisi\u00f3n, aunque programadas. As\u00ed, la ingenier\u00eda de mantenimiento se depara con el reto de aumentar la confiabilidad y la disponibilidad de los activos mientras virtualmente elimina las desconexiones para pruebas y disminuye los costos del mantenimiento. En ese escenario, los sistemas <i>online<\/i> para monitoreo continuo y diagn\u00f3stico se vuelven herramientas esenciales para una gesti\u00f3n m\u00e1s efectiva e inteligente de esos activos. Este art\u00edculo presenta la experiencia de Eletrobras Furnas con la operaci\u00f3n y el mantenimiento de esos sistemas.<\/span><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\" style=\"height:10px;\"><\/div>[vc_accordion][vc_accordion_tab title=\u00bbAutores\u00bb][vc_column_text]\n<table class=\" alignleft\" style=\"color: #7e7c7c; height: 121px;\" width=\"443\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"0\">\n<tbody>\n<tr>\n<td class=\"td_item\" style=\"font-weight: bold; text-align: left;\">Eletrobras Furnas<\/td>\n<td>F\u00e1bio Abreu Pinto<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td class=\"td_item\" style=\"font-weight: bold; text-align: left;\">Treetech Sistemas Digitais Ltda.<\/td>\n<td>Marcos E. G. Alves<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n[\/vc_column_text][\/vc_accordion_tab][\/vc_accordion][\/vc_column][vc_column width=\u00bb1\/3&#8243;][vc_single_image image=\u00bb5095&#8243; alignment=\u00bbnone\u00bb]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div><style>.vcex-button.vcex_69da4f58d1dd6{background:#b2b2b2;color:#ffffff!important;}.vcex-button.vcex_69da4f58d1dd6:hover{background:#008242!important;}<\/style><div class=\"theme-button-wrap textcenter theme-button-block-wrap wpex-block wpex-clear wpex-clr\"><a href=\"http:\/\/treetech.com.br\/wp-content\/uploads\/2016\/08\/XXIISNPTEE_Furnas_ManutMonitor_2013_esp.pdf\" class=\"vcex-button theme-button flat grey medium align-center block vcex_69da4f58d1dd6\" title=\"Download\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\"><span class=\"vcex-button-inner theme-button-inner wpex-flex wpex-flex-wrap wpex-items-center wpex-justify-center\"><span class=\"vcex-button-icon vcex-icon-wrap theme-button-icon-left\"><span class=\"wpex-icon\" aria-hidden=\"true\"><svg xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" viewBox=\"0 0 512 512\"><path d=\"M64 464l48 0 0 48-48 0c-35.3 0-64-28.7-64-64L0 64C0 28.7 28.7 0 64 0L229.5 0c17 0 33.3 6.7 45.3 18.7l90.5 90.5c12 12 18.7 28.3 18.7 45.3L384 304l-48 0 0-144-80 0c-17.7 0-32-14.3-32-32l0-80L64 48c-8.8 0-16 7.2-16 16l0 384c0 8.8 7.2 16 16 16zM176 352l32 0c30.9 0 56 25.1 56 56s-25.1 56-56 56l-16 0 0 32c0 8.8-7.2 16-16 16s-16-7.2-16-16l0-48 0-80c0-8.8 7.2-16 16-16zm32 80c13.3 0 24-10.7 24-24s-10.7-24-24-24l-16 0 0 48 16 0zm96-80l32 0c26.5 0 48 21.5 48 48l0 64c0 26.5-21.5 48-48 48l-32 0c-8.8 0-16-7.2-16-16l0-128c0-8.8 7.2-16 16-16zm32 128c8.8 0 16-7.2 16-16l0-64c0-8.8-7.2-16-16-16l-16 0 0 96 16 0zm80-112c0-8.8 7.2-16 16-16l48 0c8.8 0 16 7.2 16 16s-7.2 16-16 16l-32 0 0 32 32 0c8.8 0 16 7.2 16 16s-7.2 16-16 16l-32 0 0 48c0 8.8-7.2 16-16 16s-16-7.2-16-16l0-64 0-64z\"\/><\/svg><\/span><\/span>Download<span class=\"vcex-button-icon vcex-icon-wrap theme-button-icon-right\"><span class=\"wpex-icon\" aria-hidden=\"true\"><svg xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" viewBox=\"0 0 512 512\"><path d=\"M288 32c0-17.7-14.3-32-32-32s-32 14.3-32 32V274.7l-73.4-73.4c-12.5-12.5-32.8-12.5-45.3 0s-12.5 32.8 0 45.3l128 128c12.5 12.5 32.8 12.5 45.3 0l128-128c12.5-12.5 12.5-32.8 0-45.3s-32.8-12.5-45.3 0L288 274.7V32zM64 352c-35.3 0-64 28.7-64 64v32c0 35.3 28.7 64 64 64H448c35.3 0 64-28.7 64-64V416c0-35.3-28.7-64-64-64H346.5l-45.3 45.3c-25 25-65.5 25-90.5 0L165.5 352H64zm368 56a24 24 0 1 1 0 48 24 24 0 1 1 0-48z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/div> [\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb1.0 &#8211; INTRODUCCI\u00d3N\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">La electricidad se est\u00e1 volviendo cada vez m\u00e1s esencial para la sociedad, lo que lleva a un aumento en la demanda por confiabilidad y continuidad de su suministro. Nuevas aplicaciones de la electricidad, como, por ejemplo, los autom\u00f3viles el\u00e9ctricos, confirman esa tendencia. Tales necesidades reflejan en las reglas de la industria, que prev\u00e9n pesadas penalidades financieras en el caso de interrupci\u00f3n del suministro o incluso de la indisponibilidad de equipos de transmisi\u00f3n, aunque programadas previamente.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">As\u00ed, la ingenier\u00eda de mantenimiento se depara con el reto de aumentar la confiabilidad y la disponibilidad de los equipos de alta tensi\u00f3n al mismo tiempo en que virtualmente elimina desconexiones para pruebas y debe disminuir costos de mantenimiento.<\/span><\/p>\n<p class=\"p2\"><span class=\"s1\">En ese contexto, los sistemas <i>online<\/i> para continuo monitoreo y diagn\u00f3stico de equipos de alta tensi\u00f3n durante su operaci\u00f3n normal se vuelven herramientas esenciales para una gesti\u00f3n m\u00e1s efectiva e inteligente de esos activos, pues permiten, en lugar del mantenimiento preventivo que se basa en el tiempo de servicio, usar el mantenimiento predictivo basado en la condici\u00f3n real del equipo.<\/span><\/p>\n[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb2.0 &#8211; TOPOLOG\u00cdA T\u00cdPICA DE SISTEMAS DE MONITOREO ONLINE\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Normalmente, sistemas de monitoreo <i>online<\/i> para transformadores de potencia adoptan la topolog\u00eda presentada en el diagrama de bloques de la figura 1, cuyas partes principales pueden ser definidas como a continuaci\u00f3n:<\/span><\/p>\n<ul class=\"ul1\">\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Medici\u00f3n de Variables \u2013 Medici\u00f3n de diferentes variables consideradas importantes para conocer el estado del equipo, hecha por sensores generalmente localizados en el transformador. Si la arquitectura adoptada es la centralizada, habr\u00e1 tambi\u00e9n un equipo concentrador de las mediciones (PLC).<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Transmisi\u00f3n de Datos \u2013 Consiste en la transmisi\u00f3n de los datos obtenidos en la fase de detecci\u00f3n para la etapa de almacenamiento y procesamiento, usando el medio f\u00edsico m\u00e1s conveniente.<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Almacenamiento de Datos y Procesamiento \u2013 El almacenamiento de datos y procesamiento de las lecturas de los sensores tiene por objetivo extraer informaciones \u00fatiles para el mantenimiento y gesti\u00f3n de activos, como diagn\u00f3sticos y pron\u00f3sticos del estado de los diferentes subsistemas y de la condici\u00f3n general del transformador. Eso tambi\u00e9n evita sobrecargar la ingenier\u00eda de mantenimiento con un volumen muy grande de datos que ni siempre pueden ser f\u00e1cilmente interpretados.<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Disponibilidad de Informaciones \u2013 Para que el sistema de monitoreo cumpla su objetivo, informaciones relacionadas con el estado de los equipos precisan estar disponibles para las diversas partes interesadas y al mismo tiempo mantener la integridad de las informaciones y la seguridad en el acceso.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_single_image image=\u00bb7575&#8243; alignment=\u00bbcenter\u00bb][vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><strong><em>Figura 1 &#8211; Topolog\u00eda t\u00edpica de sistemas de monitoreo de transformadores<\/em><\/strong><\/p>\n[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb2.1 &#8211; Medici\u00f3n de Variables\u00bb element_type=\u00bbh2&#8243; span_background=\u00bb#008242&#8243; span_color=\u00bb#008242&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Furnas especifica que, usando sensores adecuados, los sistemas <i>online<\/i> para monitoreo de transformadores deben medir como m\u00ednimo las siguientes variables:<\/span><\/p>\n<ul class=\"ul1\">\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Temperatura ambiente<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Temperatura del aceite<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Temperaturas de los devanados (hot spot)<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Condici\u00f3n de la bolsa o membrana del tanque de expansi\u00f3n<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Humedad y saturaci\u00f3n relativa del aceite de los transformadores<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Capacitancia y tangente delta de los bujes<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Hidr\u00f3geno en el aceite<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Corrientes y tensiones de carga<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Nivel del aceite del transformador<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Nivel del aceite de los conmutadores<\/span><\/li>\n<\/ul>\n[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb2.2 &#8211; Transmisi\u00f3n de Datos\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_background=\u00bb#008242&#8243; span_color=\u00bb#008242&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">La transmisi\u00f3n de datos de los sensores hasta la sala de control puede ser hecha por una serie de medios de comunicaci\u00f3n, a depender de los requerimientos de la arquitectura del sistema usado en la medici\u00f3n.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">En sistemas centralizados de medici\u00f3n, generalmente se utilizan cables de fibra \u00f3ptica. En sistemas descentralizados, adem\u00e1s del uso de fibras \u00f3pticas es com\u00fan usar cables de comunicaci\u00f3n serial padr\u00f3n RS-485, que tiene como ventaja el bajo costo y la rapidez de la instalaci\u00f3n, contribuyendo para reducci\u00f3n de costos y la viabilidad financiera de la instalaci\u00f3n de sistemas en transformadores de menor porte.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Otras opciones de comunicaci\u00f3n pueden ser consideradas, dependiendo de las caracter\u00edsticas de la planta, como, por ejemplo, links dedicados de radio o redes Wi-Fi inal\u00e1mbricas.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Si el almacenamiento de datos y el procesamiento sucedieren en un computador en la sala de control de la subestaci\u00f3n, la red de transmisi\u00f3n de datos puede ser conectada directamente a \u00e9l. Aun as\u00ed, si el computador est\u00e1 en una instalaci\u00f3n remota, la transmisi\u00f3n de los datos debe ser hecha por la intranet de la compa\u00f1\u00eda.<\/span><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_row_inner][vc_column_inner][vc_text_separator title=\u00bb2.3 &#8211; Almacenamiento de Datos y Procesamiento\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_background=\u00bb#008242&#8243; span_color=\u00bb#008242&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[\/vc_column_inner][\/vc_row_inner][vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Los datos suministrados por los sensores localizados en el cuerpo del transformador, tanto lecturas brutas cuanto lecturas obtenidas tras un pre tratamiento de los datos, son recibidos por el computador donde fue instalado el software del sistema de monitoreo, que puede estar localizado en la sala de control de la subestaci\u00f3n o en un local remoto.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">M\u00e1s que un sistema que simplemente digitaliza las mediciones, el sistema de monitoreo debe ser capaz de transformar los datos en informaciones \u00fatiles para el mantenimiento, como diagn\u00f3sticos y pron\u00f3sticos del estado del equipo.<\/span><\/p>\n<p class=\"p2\"><span class=\"s1\">Para lograrlo, el sistema de monitoreo debe estar equipado con un \u201cm\u00f3dulo de ingenier\u00eda\u201d que contenga algoritmos y modelos matem\u00e1ticos para generar diagn\u00f3sticos y pron\u00f3sticos. Algunas de las principales funciones de diagn\u00f3stico que pueden ser ejecutadas por el software de monitoreo son:<\/span><\/p>\n<ul class=\"ul1\">\n<li class=\"li3\"><span class=\"s3\">P\u00e9rdida de vida del aislamiento.<\/span><\/li>\n<li class=\"li3\"><span class=\"s3\">Previsi\u00f3n de temperatura futura.<\/span><\/li>\n<li class=\"li3\"><span class=\"s3\">Capacidad de sobrecarga.<\/span><\/li>\n<li class=\"li3\"><span class=\"s3\">Eficiencia del sistema de enfriamiento.<\/span><\/li>\n<li class=\"li3\"><span class=\"s3\">Asistente del mantenimiento del enfriamiento.<\/span><\/li>\n<li class=\"li3\"><span class=\"s3\">Tendencia de la evoluci\u00f3n del gas en el aceite.<\/span><\/li>\n<li class=\"li3\"><span class=\"s3\">Humedad en el aceite y en el papel.<\/span><\/li>\n<li class=\"li3\"><span class=\"s3\">Temperatura de formaci\u00f3n de ampollas.<\/span><\/li>\n<li class=\"li3\"><span class=\"s3\">Temperatura de formaci\u00f3n de agua libre.<\/span><\/li>\n<li class=\"li3\"><span class=\"s3\">Diferencial de temperatura del conmutador bajo carga.<\/span><\/li>\n<li class=\"li3\"><span class=\"s3\">Torque del motor del CDC.<\/span><\/li>\n<li class=\"li3\"><span class=\"s3\">Sistema de reglas para emisi\u00f3n de diagn\u00f3sticos, pron\u00f3sticos y acciones recomendadas.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb2.4 &#8211; Habilitaci\u00f3n de la Informaci\u00f3n\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_background=\u00bb#008242&#8243; span_color=\u00bb#008242&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Para habilitar la informaci\u00f3n de los sistemas de monitoreo, el computador usado para rodar el software del sistema debe ser conectado a la intranet de la compa\u00f1\u00eda. Para permitir acceder al sistema de monitoreo sin ser necesario instalar un software espec\u00edfico en todos los computadores remotos que quieran acceder a los datos, la interfaz del usuario debe funcionar en un browser de internet com\u00fan, sin requerir la instalaci\u00f3n de ning\u00fan plug-in o add-on.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Adem\u00e1s, para evitar que sea necesario un seguimiento continuo del sistema, lo que llevar\u00eda a un gran consumo de tiempo de la ingenier\u00eda de mantenimiento (y su costo), el sistema de monitoreo debe enviar alertas autom\u00e1ticas si alguna anormalidad es detectada. Alertas pueden ser enviadas por email o textos SMS al m\u00f3vil, seg\u00fan las configuraciones gravadas previamente en el sistema.<\/span><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb3.0 &#8211; EXPERIENCIA DE LA INGENIER\u00cdA DE MANTENIMIENTO\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Eletrobras Furnas genera 10% de la electricidad de Brasil en 15 hidroel\u00e9ctricas y dos termoel\u00e9ctricas con capacidad instalada de 10.000 MW y posee cerca de 19.000 km de l\u00edneas que transmiten m\u00e1s de 40% de la electricidad consumida en el pa\u00eds, en un \u00e1rea que corresponde a 81% del PIB nacional. La capacidad de transformaci\u00f3n es de aproximadamente 105.000 MVA, con 682 transformadores distribuidos en 49 subestaciones con niveles de tensi\u00f3n de hasta 750 kV AC y \u00b1600 kV DC.<\/span><\/p>\n<p class=\"p2\"><span class=\"s1\">La grande responsabilidad de la compa\u00f1\u00eda en el sistema el\u00e9ctrico brasile\u00f1o y su vasta cobertura geogr\u00e1fica hicieron con que FURNAS sea una de las pioneras en la aplicaci\u00f3n de sistemas de monitoreo <i>online<\/i> de transformadores, con la adquisici\u00f3n de diversos sistemas compuestos de sensores y softwares de procesamiento de datos para transformadores y reactores shunt en los \u00faltimos 10 a\u00f1os.<\/span><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb3.1 &#8211; Arquitecturas de Sistemas de Monitoreo\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_background=\u00bb#008242&#8243; span_color=\u00bb#008242&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_row_inner][vc_column_inner][vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Los sistemas de monitoreo <i>online<\/i> pueden ser agrupados en dos tipos de arquitecturas, cuyas topolog\u00edas pueden ser observadas en las figuras 2 y 3:<\/span><\/p>\n<ul class=\"ul1\">\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Sistemas centralizados: Usan un elemento centralizador localizado junto al cuerpo del transformador, generalmente un PLC\u00a0(Programmable Logic Controller), para obtener las mediciones de los varios sensores instalados en el transformador y enviarlas al software de monitoreo en la sala de control de la subestaci\u00f3n.<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s1\">Sistemas Descentralizados: Usan sensores inteligentes tipo IED\u00a0<\/span><span class=\"s4\">(Intelligent Electronic<\/span><span class=\"s1\">\u00a0<\/span><span class=\"s4\">Devices)\u00a0<\/span><span class=\"s1\">en el transformador, que transmiten sus mediciones directamente al software de monitoreo, eliminando el elemento centralizador.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[\/vc_column_inner][\/vc_row_inner][vc_row_inner][vc_column_inner width=\u00bb1\/2&#8243;][vc_single_image image=\u00bb7578&#8243; alignment=\u00bbcenter\u00bb][vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><em><strong>Figura 2 &#8211;\u00a0Topolog\u00eda del sistema de arquitectura centralizada<\/strong><\/em><\/p>\n[\/vc_column_text][\/vc_column_inner][vc_column_inner width=\u00bb1\/2&#8243;][vc_single_image image=\u00bb7568&#8243; alignment=\u00bbcenter\u00bb][vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><em><strong>Figura 3 &#8211; Topolog\u00eda del sistema de arquitectura descentralizada<\/strong><\/em><\/p>\n[\/vc_column_text][\/vc_column_inner][\/vc_row_inner]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb3.2 &#8211; Resultados Obtenidos con Arquitecturas Centralizadas y Descentralizadas\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_background=\u00bb#008242&#8243; span_color=\u00bb#008242&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_row_inner][vc_column_inner][vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">La experiencia de la ingenier\u00eda de mantenimiento de Furnas con la operaci\u00f3n y el mantenimiento de sistemas de monitoreo usando arquitectura centralizada mostr\u00f3 que esos sistemas tienen una alta incidencia de defectos, generando altas cargas de trabajo para la ingenier\u00eda y los equipos de mantenimiento en campo, al punto de volver el sistema de monitoreo totalmente inoperante.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">El mismo comportamiento no fue observado en sistemas de arquitectura descentralizada, que demostraron buena confiabilidad y disponibilidad. Luego se volvi\u00f3 evidente que la diferencia en los resultados se debe a caracter\u00edsticas intr\u00ednsecas de cada arquitectura, conforme visto en la tabla 1.<\/span><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[\/vc_column_inner][\/vc_row_inner][vc_row_inner][vc_column_inner][vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><span id=\"tablepress-49-description\" class=\"tablepress-table-description tablepress-table-description-id-49\">Caracter\u00edsticas de las arquitecturas centralizadas y descentralizadas [1]<\/span>\n\n<table id=\"tablepress-49\" class=\"tablepress tablepress-id-49\" aria-describedby=\"tablepress-49-description\">\n<thead>\n<tr class=\"row-1\">\n\t<th class=\"column-1\"><strong>Arquitectura Centralizada<\/strong><\/th><th class=\"column-2\"><strong>Arquitectura Descentralizada<\/strong><\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody class=\"row-striping row-hover\">\n<tr class=\"row-2\">\n\t<td class=\"column-1\">PLC concentra la informaci\u00f3n recibida de todos los sensores y las env\u00eda al software de monitoreo.<\/td><td class=\"column-2\">En el sistema descentralizado, los sensores son IEDs (Intelligent Electronic Devices), y estos env\u00edan las informaciones directamente al software de monitoreo.<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-3\">\n\t<td class=\"column-1\">El elemento centralizador (PLC) es un punto de falla adicional en el sistema.<\/td><td class=\"column-2\">No hay elemento centralizador, eliminado as\u00ed este posible punto de falla. <\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-4\">\n\t<td class=\"column-1\">Sensores deben ser dedicados a la conexi\u00f3n con el PLC, resultando en la eventual necesidad de duplicaci\u00f3n de sensores y costos adicionales para los sistemas de monitoreo.<\/td><td class=\"column-2\">IEDs existentes en sistemas de protecci\u00f3n y control pueden ser integrados a los sistemas de monitoreo y adquisici\u00f3n de datos, evitando costos adicionales con sensores.<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-5\">\n\t<td class=\"column-1\">Una falla en el PLC puede llevar a la p\u00e9rdida de todas las funciones ofrecidas por el sistema.<\/td><td class=\"column-2\">Falla en un IED causa la p\u00e9rdida de apenas una parte de las funciones \u2013 otros IEDs contin\u00faan en servicio.<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-6\">\n\t<td class=\"column-1\">El elemento centralizador (PLC) genera al sistema costos adicionales en su instalaci\u00f3n, programaci\u00f3n y mantenimiento.<\/td><td class=\"column-2\">No hay elemento centralizador, eliminando costos adicionales.<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-7\">\n\t<td class=\"column-1\">Expansiones y mantenimientos en sistemas centralizados son m\u00e1s dif\u00edciles.<\/td><td class=\"column-2\">La arquitectura descentralizada es naturalmente modular, facilitando expansiones y mantenimientos.<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-8\">\n\t<td class=\"column-1\">La temperatura t\u00edpica de operaci\u00f3n de un PLC es de 55 \u00baC [2]. Su instalaci\u00f3n junto al cuerpo del transformador no es aconsejable.<\/td><td class=\"column-2\">La temperatura de operaci\u00f3n se mantiene entre -40 y +85 \u00baC, adecuada a la instalaci\u00f3n en el patio junto al equipo principal.<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-9\">\n\t<td class=\"column-1\">La instalaci\u00f3n del PLC seria recomendada en la sala de control \u2013 grandes cantidades de cables y conexiones entre el dispositivo y el patio, con gran costo.<\/td><td class=\"column-2\">IEDs generalmente instalados junto al activo, en el patio \u2013 apenas una comunicaci\u00f3n serial ya los conecta a la sala de control.<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-10\">\n\t<td class=\"column-1\">Aislamiento t\u00edpico de 500 V \u2013 inadecuado para el ambiente de una subestaci\u00f3n de alta tensi\u00f3n [2].<\/td><td class=\"column-2\">El nivel de aislamiento t\u00edpico es 2,5 kV \u2013 proyectado para el ambiente de una subestaci\u00f3n de alta tensi\u00f3n.<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-11\">\n\t<td class=\"column-1\">Generalmente testado para aplicaciones en ambiente industrial [2].<\/td><td class=\"column-2\">Testado para las condiciones adversas de subestaciones, atendiendo a normas internacionales: compatibilidad electromagn\u00e9tica, temperatura, vibraci\u00f3n.<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-12\">\n\t<td class=\"column-1\">Puertas de comunicaci\u00f3n serial no toleran descompensaciones, impulsos e inducciones encontradas en subestaciones, obligando el uso de fibras \u00f3pticas en la comunicaci\u00f3n con la sala de control \u2013 alto costo de instalaci\u00f3n.<\/td><td class=\"column-2\">Puertas de comunicaci\u00f3n serial proyectadas para el ambiente de una subestaci\u00f3n, permitiendo el uso de cables de par trenzado para comunicaci\u00f3n con la sala de control \u2013 instalaci\u00f3n barata. Opcionalmente permite uso de fibras \u00f3pticas en la comunicaci\u00f3n.<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-13\">\n\t<td class=\"column-1\">Generalmente opera usando protocolos de comunicaci\u00f3n industriales [2]<\/td><td class=\"column-2\">Protocolos de comunicaci\u00f3n espec\u00edficos para instalaci\u00f3n en sistemas de potencia (time stamp, sincronismo de relojes, etc.).<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb3.3 &#8211; Casos de \u00c9xito\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_background=\u00bb#008242&#8243; span_color=\u00bb#008242&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Varios casos de \u00e9xito, descritos abajo, demuestran los beneficios de usar sistemas de monitoreo <i>online<\/i>, cuando estos presentan la confiabilidad necesaria, que es proporcionada por la arquitectura adecuada. En todos los casos a seguir, la arquitectura descentralizada fue utilizada.<\/span><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb3.3.1 &#8211; Usina Hidroel\u00e9ctrica Serra da Mesa\u00bb color=\u00bbcustom\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_background=\u00bb#008242&#8243; span_color=\u00bb#008242&#8243; accent_color=\u00bb#008242&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Aprovechando la modularidad de la arquitectura descentralizada, un sistema de monitoreo fue instalado para monitoreo exclusivo de bujes, pero con posibilidades futuras de expansi\u00f3n. La figura 4 muestra detalles de la instalaci\u00f3n, que incluy\u00f3 los siguientes equipos [3]:<\/span><\/p>\n<ul class=\"ul1\">\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Tres bujes de 550 kV y tres de 245 kV en un banco de autotransformadores monof\u00e1sicos.<\/span><\/li>\n<li class=\"li2\"><span class=\"s3\">Tres bujes de 550 kV en un banco de reactores shunt monof\u00e1sicos.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_single_image image=\u00bb7569&#8243; alignment=\u00bbcenter\u00bb][vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><em><strong>Figura 4 \u2013 Detalles del sistema para monitoreo de los bujes [3].<\/strong><\/em><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Pocos meses de haber sido instalado, el sistema de monitoreo dispar\u00f3 una alarma por aumento en la capacitancia del buje de 550 kV del autotransformador de la fase A, como visto en la figura 5.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Gracias a esta alarma, y al r\u00e1pido aumento de la capacitancia, el banco de transformadores fue desconectado para que mediciones <i>offline<\/i> fueran ejecutadas y muestras de aceite tomadas, y las pruebas confirmaron la existencia de defectos. La prueba encontr\u00f3 cerca de 7.000 ppm de acetileno, confirmando la evoluci\u00f3n de una falla en el buje.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">As\u00ed, el sistema de monitoreo evit\u00f3 una falla catastr\u00f3fica con posibilidad de incendio y graves da\u00f1os al transformador [3].<\/span><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_single_image image=\u00bb7570&#8243; alignment=\u00bbcenter\u00bb][vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><em><strong>Figura 5 \u2013 Aumento en la capacitancia del buje de 550 kV de la fase A<\/strong><\/em><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[\/vc_column_inner][\/vc_row_inner][vc_row_inner][vc_column_inner][vc_text_separator title=\u00bb3.3.2 &#8211; Subestaci\u00f3n de Conversi\u00f3n de Ibi\u00fana\u00bb color=\u00bbcustom\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_background=\u00bb#008242&#8243; span_color=\u00bb#008242&#8243; accent_color=\u00bb#008242&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Ibi\u00fana es la subestaci\u00f3n donde la tensi\u00f3n de \u00b1600 kV DC del sistema de transmisi\u00f3n HVDC de la hidroel\u00e9ctrica de Itaipu es convertida para 345 kV AC. Con capacidad instalada de 7.200 MVA distribuida en 24 transformadores conversores monof\u00e1sicos (figura 6), abastece la regi\u00f3n de S\u00e3o Paulo.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">En la primera etapa de implantaci\u00f3n del monitoreo <i>online<\/i> fueron modernizados los sistemas de supervisi\u00f3n de temperatura de todos los 24 transformadores conversores, con la substituci\u00f3n de todos los term\u00f3metros de aceite y devanados originales, mec\u00e1nicos, por monitores de temperatura digitales, como ilustra la figura 6. Como resultado, la incidencia de defectos en el sistema de monitoreo de temperatura fue reducida de un promedio de 7 defectos\u00a0por a\u00f1o para virtualmente cero, dejando que el personal de mantenimiento se ocupara de tareas de mayor importancia y reduciendo los costos de mantenimiento y el tiempo de parada de los transformadores [4].<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">El sistema de monitoreo montado incluy\u00f3 tambi\u00e9n el monitoreo de la capacitancia y de la tangente delta de los bujes de los transformadores de corriente continua, una aplicaci\u00f3n pionera en el mundo [5].<\/span><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_single_image image=\u00bb7571&#8243; alignment=\u00bbcenter\u00bb][vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><strong><em>Figura 6 \u2013 Vista del transformador conversor monof\u00e1sico y substituci\u00f3n de sus term\u00f3metros mec\u00e1nicos por IEDs monitores de temperatura para el sistema de monitoreo<\/em><\/strong><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[\/vc_column_inner][\/vc_row_inner][vc_row_inner][vc_column_inner][vc_text_separator title=\u00bb3.3.3 &#8211; Subestaci\u00f3n de Campinas\u00bb color=\u00bbcustom\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_background=\u00bb#008242&#8243; span_color=\u00bb#008242&#8243; accent_color=\u00bb#008242&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Con capacidad instalada de 1.720 MVA, la subestaci\u00f3n de Campinas es una de las m\u00e1s importantes en el sistema de transmisi\u00f3n de Furnas. Para aumentar su capacidad de transformaci\u00f3n, esa subestaci\u00f3n recibi\u00f3 un nuevo banco de autotransformadores monof\u00e1sicos de 345-138\/13,8 kV y 150 MVA con conmutadores bajo carga, compuesto de dos fases de fabricaci\u00f3n Jeumont \/ Vatech (Francia) 2001 y una fase Asea 1975.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Siguiendo la filosof\u00eda de migrar del mantenimiento preventivo para el mantenimiento basado en la condici\u00f3n, los transformadores Jeumont fueron especificados por Furnas para ser entregues ya equipados con sensores, y el transformador Asea fue modernizado con la instalaci\u00f3n de sensores para el monitoreo <i>online<\/i>. Los sensores en los transformadores nuevos y en el ya existente fueron conectados al software de monitoreo <i>online<\/i> usando la arquitectura descentralizada [1].<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">En la fase de puesta en servicio, el sistema de monitoreo inici\u00f3 la adquisici\u00f3n de datos <i>online<\/i> y almacen\u00f3 las mediciones en un banco de datos hist\u00f3rico, permitiendo acceder local y remotamente a la informaci\u00f3n por la intranet de Furnas. En esa etapa, una falla sucedi\u00f3 en la fase B del banco, que fue puesta fuera de servicio por protecciones de diferencial y sobrecorriente. A pesar de que la puesta en servicio del sistema de monitoreo a\u00fan est\u00e9 incompleta, la informaci\u00f3n que \u00e9l ya hab\u00eda obtenido pudo ser utilizada despu\u00e9s de la falla para auxiliar en la investigaci\u00f3n de sus causas.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Solamente despu\u00e9s de la falla, el gas disuelto en el aceite, estable hasta ese momento, mostr\u00f3 un gran aumento, alcanzando el fondo de escala del sensor. Investigaciones posteriores revelaron que el origen de la falla fue un varistor interno conectado en paralelo con el devanado de la regulaci\u00f3n [1].<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Este evento demostr\u00f3 que la aplicaci\u00f3n de sistemas de monitoreo tambi\u00e9n permite el an\u00e1lisis de fallas con m\u00e1s informaciones, permitiendo un entendimiento m\u00e1s profundo de las causas y de sus efectos, en el sentido de determinar m\u00e1s precisamente el riesgo potencial de familias espec\u00edficas de transformadores y permitir el perfeccionamiento de los propios sistemas de monitoreo.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Ese sistema de monitoreo fue el primero instalado en Furnas usando la arquitectura descentralizada y est\u00e1 en operaci\u00f3n exitosa desde entonces, ayudando a demostrar las ventajas de esa arquitectura.<\/span><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb4.0 &#8211; CONCLUSI\u00d3N\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">La experiencia de la ingenier\u00eda de mantenimiento de Furnas con la operaci\u00f3n y el mantenimiento de un gran n\u00famero de sistemas <i>online<\/i> de monitoreo de transformadores demostr\u00f3 que la arquitectura utilizada para montar un sistema tiene importancia decisiva en su confiabilidad y facilidad de mantenimiento.<\/span><\/p>\n<p class=\"p1\"><span class=\"s1\">Sistemas basados en la arquitectura descentralizada demostraron mejores resultados que aquellos de arquitectura centralizada, que presentaron un alto \u00edndice de defectos y requirieron un gran esfuerzo de mantenimiento.<\/span><\/p>\n<p class=\"p2\"><span class=\"s1\">En el caso de los sistemas descentralizados, aplicaciones exitosas mostraron la importancia de los sistemas de monitoreo <i>online<\/i> para evitar fallas catastr\u00f3ficas en los equipos, aumentando su disponibilidad y reduciendo los costos del mantenimiento.<\/span><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb5.0 &#8211; REFERENCIAS\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[\/vc_column_inner][\/vc_row_inner][vc_row_inner][vc_column_inner][vc_column_text]\n<ol>\n<li>Alves, Marcos, Albuquerque, Roberto, \u201cMonitora\u00e7\u00e3o On-Line de um Banco de Autotransformadores 345-138\/13,8 kV 150MVA com Comuta\u00e7\u00e3o Sob Carga\u201d, XIX SNPTEE, Rio de Janeiro, Outubro\/2007.<\/li>\n<li>Lavieri Jr., Arthur, Hering, Ricardo, \u201cNovos Conceitos em Sistemas de Energia de Alta Confiabilidade\u201d, Encarte Especial Siemens Energia, http:\/\/ mediaibox.siemens.com.br\/upfiles\/232.pdf, Janeiro\/2001.<\/li>\n<li>Melo, Marcos A. C., Alves, Marcos, \u201cExperi\u00eancia co m Monitora\u00e7\u00e3o On-Line de Capacit\u00e2ncia e Tangente De lta de Buchas Condensivas\u201d, XIX SNPTEE \u2013 Semin\u00e1rio Nacional de Produ\u00e7\u00e3o e Transmiss\u00e3o de Energia El\u00e9trica. Rio de Janeiro, Brasil, 2007.<\/li>\n<li>Peres, Edilson, Duso, Wilson, Latenek, J., Alves, Marcos, \u201cMonitora\u00e7\u00e3o On-Line de Transformadores Conversores do Sistema de Transmiss\u00e3o HVDC na SE Ibi\u00fana \u201d, XIII ERIAC, Puerto Iguazu, Argentina, Maio\/2009.<\/li>\n<li>Peres, Edilson, Alves, Marcos, \u201cField Experience with On-Line DC Bushing Monitoring in HVDC System at Ibi\u00fana Substation\u201d, 2009 HVDC User\u2019s Conference, Foz do Igua\u00e7u, Brasil, 2009.<\/li>\n<\/ol>\n[\/vc_column_text][\/vc_column_inner][\/vc_row_inner][\/vc_column][\/vc_row]\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[vc_row][vc_column width=\u00bb2\/3&#8243;][vc_column_text] Resumen La creciente demanda por mayor confiabilidad y continuidad en el suministro de electricidad refleja sobre las reglas del sector, que prev\u00e9n pesadas multas por indisponibilidades de equipos de transmisi\u00f3n, aunque programadas. 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