{"id":8273,"date":"2009-09-30T08:00:35","date_gmt":"2009-09-30T11:00:35","guid":{"rendered":"http:\/\/treetech.com.br\/es\/articulos\/otros\/isa-cteep"},"modified":"2024-01-31T19:05:46","modified_gmt":"2024-01-31T22:05:46","slug":"modernizacion-de-proteccion-termica-en-transformadores-de-potencia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/treetech.com.br\/es\/modernizacion-de-proteccion-termica-en-transformadores-de-potencia\/","title":{"rendered":"Modernizaci\u00f3n de Protecci\u00f3n T\u00e9rmica en Transformadores de Potencia"},"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>Los transformadores de potencia son los equipos m\u00e1s importantes en una subestaci\u00f3n. Su construcci\u00f3n toma en consideraci\u00f3n una expectativa de vida de unos 40 a\u00f1os, pero los accesorios conectados a \u00e9l no siempre tienen esa misma longevidad.<\/p>\n<p>En ese trabajo se presentar\u00e1 la soluci\u00f3n adoptada para que el monitoreo de las temperaturas del parque de transformadores de potencias de la Compa\u00f1\u00eda de Transmisi\u00f3n Paulista (ISA-CTEEP) se vuelva viable. El parque de transformadores cuenta con una capacidad instalada de 43.069MVA y una infraestructura formada por 12.140 kil\u00f3metros de l\u00edneas de transmisi\u00f3n, 18.495 kil\u00f3metros de circuitos, 102 subestaciones y m\u00e1s de 500 transformadores de potencia con tensi\u00f3n de hasta 550kV.<\/p>\n<p>Tambi\u00e9n se presentar\u00e1n los resultados del trabajo de modernizaci\u00f3n de la protecci\u00f3n t\u00e9rmica de transformadores de potencia, que reemplaz\u00f3 los antiguos term\u00f3metros mec\u00e1nicos por un sistema de medici\u00f3n digital microcontrolado de temperatura de aceite y devanado y control del sistema de enfriamiento en los transformadores de la empresa.[\/vc_column_text][\/vc_column][vc_column width=\u00bb1\/3&#8243;][vc_single_image image=\u00bb4583&#8243; img_size=\u00bbthumbnail\u00bb alignment=\u00bbcenter\u00bb onclick=\u00bbimg_link_large\u00bb]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div><style>.vcex-button.vcex_69d7d394ad26a{background:#b2b2b2;color:#ffffff!important;}.vcex-button.vcex_69d7d394ad26a: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\/02\/IISIMSE_ISACTEEP_ModernizacaoTermica_2009_esp.pdf\" class=\"vcex-button theme-button flat grey medium align-center block vcex_69d7d394ad26a\" title=\"Download\"><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 width=\u00bb2\/3&#8243;]<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;\">Treetech Sistemas Digitais Ltda.<\/td>\n<td>Gilberto Moura<\/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<tr>\n<td class=\"td_item\" style=\"font-weight: bold; text-align: left;\">ISA-CTEEP Brasil<\/td>\n<td>Wilson Roberto Bacega<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n[\/vc_column_text][\/vc_accordion_tab][\/vc_accordion][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column][vc_text_separator title=\u00bbINTRODUCCI\u00d3N\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]Los transformadores de potencia son los equipos m\u00e1s importantes en una subestaci\u00f3n. Su construcci\u00f3n toma en consideraci\u00f3n una expectativa de vida de unos 40 a\u00f1os, pero los accesorios conectados a \u00e9l no siempre tienen esa misma longevidad.<\/p>\n<p>Por esa raz\u00f3n, para que la gesti\u00f3n de activos en una empresa siga siendo una actividad valiosa, debe centrar su preocupaci\u00f3n en el proceso de mantenimiento, que debe aumentar la confiabilidad operativa de los transformadores y sus accesorios, adem\u00e1s de prolongar su vida \u00fatil, logrando, al mismo tiempo, econom\u00eda de costos de mantenimiento y tiempos menores de indisponibilidad de la m\u00e1quina. Dentro de esos procesos, es b\u00e1sico conocer la condici\u00f3n de los term\u00f3metros del transformador con objeto de conservar un funcionamiento perfecto ya sea en precisi\u00f3n de la medida o en la actuaci\u00f3n de sus alarmas y disparos.<\/p>\n<p>En ese trabajo se presentar\u00e1 la soluci\u00f3n adoptada para que el monitoreo de las temperaturas del parque de transformadores de potencias de la Compa\u00f1\u00eda de Transmisi\u00f3n Paulista (ISA-CTEEP) se vuelva viable. El parque de transformadores cuenta con una capacidad instalada de 43.069MVA y una infraestructura formada por 12.140 kil\u00f3metros de l\u00edneas de transmisi\u00f3n, 18.495 kil\u00f3metros de circuitos, 102 subestaciones y m\u00e1s de 500 transformadores de potencia con tensi\u00f3n de hasta 550kV. Tambi\u00e9n se presentar\u00e1n los resultados del trabajo de modernizaci\u00f3n de la protecci\u00f3n t\u00e9rmica de transformadores de potencia, que reemplaz\u00f3 los antiguos term\u00f3metros mec\u00e1nicos por un sistema de medici\u00f3n digital microcontrolado de temperatura de aceite y devanado y control del sistema de enfriamiento en los transformadores de la empresa.[\/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=\u00bb1.0 &#8211; LA IMPORTANCIA DE LA TEMPERATURA\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]Los componentes m\u00e1s importantes en los transformadores son el acero, el cobre, el aceite y el material aislante. De todos esos, el m\u00e1s fr\u00e1gil es el material aislante.<\/p>\n<p>El principal constituyente de los diversos materiales aislantes s\u00f3lidos utilizados en transformadores de alta tensi\u00f3n inmersos en l\u00edquido aislante es la celulosa. Entre los materiales aislantes s\u00f3lidos, el m\u00e1s utilizado actualmente es el papel.<\/p>\n<p>La celulosa es un compuesto org\u00e1nico, cuya mol\u00e9cula est\u00e1 compuesta por una larga cadena de anillos de glucosa, o mon\u00f3meros. Cada mol\u00e9cula de celulosa, cuando nueva, posee de 1.000 a 1.400 anillos de glucosa, enlazados como se muestra en la Figura 1.<\/p>\n<p>Cada fibra de celulosa posee muchas cadenas de mon\u00f3meros como esta.<\/p>\n<p>La cantidad media de anillos de glucosa enlazados en esa cadena es denominada Grado de Polimerizaci\u00f3n Molecular. Como la longitud de esas mol\u00e9culas es lo que garantiza la resistencia mec\u00e1nica de un material a base de celulosa, el grado de polimerizaci\u00f3n del material da una medida indirecta de sus caracter\u00edsticas mec\u00e1nicas, por ejemplo la resistencia a la tracci\u00f3n, que puede ser asociada a la funcionalidad o a la vida \u00fatil del material.<\/p>\n<p>La degradaci\u00f3n de la celulosa es, por lo tanto, causada por la disminuci\u00f3n en la longitud de las cadenas de mon\u00f3meros, as\u00ed como tambi\u00e9n por el estado de cada cadena. Existen tres mecanismos que contribuyen en la degradaci\u00f3n de esas cadenas de la celulosa, empleada en sistemas aislantes de transformadores de potencia: la hidr\u00f3lisis, la oxidaci\u00f3n y la pir\u00f3lisis [1]. Este \u00faltimo est\u00e1 relacionado directamente a la degradaci\u00f3n t\u00e9rmica, aunque todos ellos interfieren en ese proceso de envejecimiento y los tres mecanismos est\u00e1n interrelacionados. En este trabajo s\u00f3lo se tratar\u00e1 este \u00faltimo agente de degradaci\u00f3n del transformador: la temperatura, una vez que los otros dos se pueden mantener bajo control por un buen sellado del equipo.[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_single_image image=\u00bb7664&#8243; alignment=\u00bbcenter\u00bb onclick=\u00bbimg_link_large\u00bb][vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><em><strong>Figura 1 &#8211;\u00a0Mol\u00e9cula de Celulosa<\/strong><\/em><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb2.0 &#8211; LA PIR\u00d3LISIS\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]El calor extremo lleva a la carbonizaci\u00f3n de las fibras de celulosa. El calor en niveles moderados, como normalmente ocurre en transformadores, ya causa el rompimiento de los mon\u00f3meros individuales en la cadena de celulosa, formando un residuo s\u00f3lido y liberando mon\u00f3xido de carbono, di\u00f3xido de carbono y agua. Como no podr\u00eda ser diferente, el grado de polimerizaci\u00f3n se reduce, disminuyendo las caracter\u00edsticas de resistencia mec\u00e1nica de la celulosa.<\/p>\n<p>Como en un transformador la temperatura no se distribuye de forma uniforme, generalmente el an\u00e1lisis de los efectos del calor en el deterioro de la celulosa debe considerar la temperatura del punto m\u00e1s caliente (hottest spot), pues ese es el lugar en que ocurrir\u00e1 la mayor degradaci\u00f3n.<\/p>\n<p>Conocidas las acciones de la temperatura en el material aislante aplicado en los transformadores, vamos a observar c\u00f3mo se realiza el control de la temperatura en los transformadores.[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column][vc_text_separator title=\u00bb3.0 &#8211; LA PROTECCI\u00d3N T\u00c9RMICA EXISTENTE\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]La protecci\u00f3n t\u00e9rmica de los transformadores se realizaba con term\u00f3metros anal\u00f3gicos como los que se muestran en la Figura 2. Esos dispositivos en general son cajas robustas e impermeables, con cubiertas de vidrio y sus agujas mec\u00e1nicas ajustables para realizar el comando de los ventiladores y las funciones de alarma y protecci\u00f3n.<\/p>\n<p>Esos dispositivos son esenciales para determinar la capacidad de carga de los transformadores de manera segura y protegerlos en situaciones de sobrecarga, cuando la temperatura puede alcanzar valores que afecten la vida \u00fatil del transformador o le cause alg\u00fan da\u00f1o severo.<\/p>\n<p>A pesar de su importancia, hubo un gran n\u00famero de fallas de transformadores por motivo de falla en ese equipo.<\/p>\n<p>Los term\u00f3metros anal\u00f3gicos instalados en la empresa son, en su mayor\u00eda, del fabricante extranjero de Europa (Fig. 3) y se componen de dos, tres o cuatro unidades:<\/p>\n<ul>\n<li aria-level=\"1\">Indicador de Temperatura de aceite (una unidad).<\/li>\n<li aria-level=\"1\">Indicador de temperatura de devanado (una, dos o tres unidades).<\/li>\n<\/ul>\n<p>Sus elementos principales son:<\/p>\n<p>1 \u2013 Termopozo o bulbo.<\/p>\n<p>2 \u2013 Tubo capilar.<\/p>\n<p>3 \u2013 Elemento de calentamiento.<\/p>\n<p>4 \u2013 TC de Imagen t\u00e9rmica.<\/p>\n<p>5 \u2013 Caja de calibraci\u00f3n.<\/p>\n<p>6 \u2013 Punteros de indicaci\u00f3n.<\/p>\n<p>7 \u2013 Contactos secos de alarma, disparo y enfriamiento.[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_single_image image=\u00bb8264&#8243; alignment=\u00bbcenter\u00bb onclick=\u00bbimg_link_large\u00bb][vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><em><strong>Figura 2 &#8211; Term\u00f3metros anal\u00f3gicos<\/strong><\/em><\/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=\u00bb4.0 &#8211; PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]Los indicadores de temperatura de aceite como los de la Figura 3 hacen la medici\u00f3n directa de la temperatura del aceite en la parte superior (top oil) por medio del sistema de sonda capilar e indicador de aguja. La sonda, al contacto con el aceite en la parte superior del transformador, hace que el l\u00edquido expansible dentro de la sonda se expanda y mueva las agujas de medici\u00f3n y de disparo de los microinterruptores ajustables. As\u00ed, al aumento de temperatura, las agujas alcanzan los puntos de ajuste para prender ventiladores, emitir alarmas y desconectar el transformador.<\/p>\n<p>Debido a los altos niveles de tensi\u00f3n en los bobinados de los transformadores, la instalaci\u00f3n de sondas de medici\u00f3n directamente sobre ellos se hace imposible.<\/p>\n<p>La medici\u00f3n de la temperatura de devanados se realiza por imagen t\u00e9rmica, un proceso de inferencia indirecta de la temperatura por medio de la temperatura del aceite y la corriente de carga. Para eso, la unidad para indicaci\u00f3n de temperatura de devanado tiene construcci\u00f3n similar a la utilizada para indicaci\u00f3n de temperatura de aceite, pero acrecentando una resistencia de calentamiento, acoplada a un termopozo y conectada al transformador de corriente. La corriente del TC producir\u00e1 un mayor calentamiento (con relaci\u00f3n a la temperatura de aceite, al bulbo y a la sonda proporcional a la carga del transformador), produciendo una indicaci\u00f3n correspondiente a la temperatura de devanado.[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_single_image image=\u00bb8263&#8243; alignment=\u00bbcenter\u00bb onclick=\u00bbimg_link_large\u00bb][vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><em><strong>Figura 3 &#8211; Term\u00f3metros anal\u00f3gicos (2)<\/strong><\/em><\/p>\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column][vc_text_separator title=\u00bb5.0 &#8211; LOS PROBLEMAS EN EL SISTEMA\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]En general, esos indicadores de temperatura anal\u00f3gicos funcionan bien en sus primeros a\u00f1os de instalaci\u00f3n. Sin embargo, pasados algunos a\u00f1os se llegan a notar las siguientes deficiencias:<\/p>\n<p>a) Los indicadores pierden la precisi\u00f3n con los a\u00f1os y requieren calibraci\u00f3n peri\u00f3dica, en general anual.<\/p>\n<p>b) La precisi\u00f3n obtenida despu\u00e9s de la calibraci\u00f3n depende de la habilidad del t\u00e9cnico que le hace los ajustes.<\/p>\n<p>c) En algunos equipos se nota penetraci\u00f3n de agua o humedad.<\/p>\n<p>d) Corrosi\u00f3n de contactos y partes met\u00e1licas internas.<\/p>\n<p>e) Alarmas y disparos err\u00f3neos provocados por term\u00f3metros antiguos que utilizan ampolla de mercurio o por penetraci\u00f3n de agua en los contactos.<\/p>\n<p>Adem\u00e1s, a eso se suman otros problemas indirectos de la aplicaci\u00f3n de los indicadores anal\u00f3gicos, tales como:<\/p>\n<p>f) Los capilares, por su forma son susceptibles a abolladuras, las cuales reducen su di\u00e1metro interno, provocando una indicaci\u00f3n muy inferior a la temperatura real.<\/p>\n<p>g) El dispendioso proceso de calibraci\u00f3n tomaba mucho tiempo.<\/p>\n<p>h) No se encuentran las piezas de reposici\u00f3n en el mercado.<\/p>\n<p>i) Alto costo de mantenimiento, por ser un equipo importado.<\/p>\n<p>j) No hay alarma o indicaci\u00f3n cuando fallan (autodiagn\u00f3stico).<\/p>\n<p>k) Algunos tienen los componentes de la imagen t\u00e9rmica en la parte interna del transformador, dificultando su mantenimiento.<\/p>\n<p>l) La formaci\u00f3n de gases dentro del circuito de expansi\u00f3n causa indicaciones con error y exige calibraci\u00f3n por calentamiento del bulbo, obligando a la desconexi\u00f3n del transformador para hacerlo, lo que implica en el pago de la parcela variable.[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb6.0 &#8211; LAS OPCIONES DE MERCADO\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]Una b\u00fasqueda en el mercado mostr\u00f3 algunas posibles soluciones para los problemas presentados en el sistema de protecci\u00f3n t\u00e9rmica aplicado en la empresa. Una nueva categor\u00eda de equipos electr\u00f3nicos conocidos como IEDs (Inteligent Electronic Devices), que forman un sistema aut\u00f3nomo capaz de hacer mediciones y emitir alarmas sin necesidad de computadoras o software especiales asociados, desarrollados espec\u00edficamente para soportar el ambiente de subestaciones de alta tensi\u00f3n, atendiendo a las normas t\u00e9cnicas correspondientes. Las caracter\u00edsticas m\u00ednimas para tales equipos se definieron entonces con las \u00e1reas de Ingenier\u00eda de Mantenimiento y Automatizaci\u00f3n.<\/p>\n<p>El sistema escogido deber\u00eda tener las siguientes caracter\u00edsticas m\u00ednimas, consideradas imprescindibles para la optimizaci\u00f3n de los recursos de mantenimiento con costos reducidos: el principio de funcionamiento debe ser basado en la medici\u00f3n de temperatura del aceite en la parte superior del transformador (top oil), debe efectuarse por medio de sensores de temperatura RTD del tipo Pt100 Ohms a 0 \u00baC, y la temperatura de los devanados ser\u00e1 determinada por medio de c\u00e1lculos basados en el modelo matem\u00e1tico del comportamiento t\u00e9rmico del devanado y no ser\u00e1n aceptados procesos de imagen t\u00e9rmica basada en resistencias de calentamiento. Para eso el monitor debe recibir tambi\u00e9n la informaci\u00f3n de las corrientes de carga del transformador, por medio de TCs de bujes espec\u00edficos para esa finalidad.<\/p>\n<p>Para ampliar la seguridad, el equipo debe permitir la medici\u00f3n redundante de temperatura del tope del aceite por medio de dos sensores de temperatura RTD de tipo Pt100, de tal manera que la falla de un RTD no exige la desconexi\u00f3n inmediata del transformador para reemplazo.<\/p>\n<p>Adem\u00e1s, la seguridad fue ampliada con una funci\u00f3n de alerta en caso de ruptura del sensor de Temperatura o de los cables de conexi\u00f3n del sensor al monitor, con se\u00f1alizaci\u00f3n en display, activaci\u00f3n del contacto de autodiagn\u00f3stico y, accionamiento preventivo de las etapas de refrigeraci\u00f3n, con el fin de prevenir calentamiento indebido del transformador.<\/p>\n<p>Los monitores de temperatura deben ser proyectados espec\u00edficamente para uso en el ambiente de subestaciones de alta tensi\u00f3n, con certificados de ensayos que cumplan, por lo menos, las siguientes normas:<\/p>\n<ul>\n<li aria-level=\"1\">Impulso de tensi\u00f3n \u2013 IEC60255-5;<\/li>\n<li aria-level=\"1\">Tensi\u00f3n aplicada \u2013 IEC60255-5;<\/li>\n<li aria-level=\"1\">Inmunidad a transitorios el\u00e9ctricos \u2013 IEC60255-22-1 e IEEE C37.90.1;<\/li>\n<li aria-level=\"1\">Inmunidad a descargas electrost\u00e1ticas \u2013 IEC60255-22-2 e IEEE C37.90.3;<\/li>\n<li aria-level=\"1\">Inmunidad a perturbaciones electromagn\u00e9ticas irradiadas \u2013 IEC60255-22-3;<\/li>\n<li aria-level=\"1\">Inmunidad a transitorios el\u00e9ctricos r\u00e1pidos \u2013 IEC60255-22-4 e IEEE C37.90.1;<\/li>\n<li aria-level=\"1\">Inmunidad a picos de tensi\u00f3n \u2013 IEC60255-22-5;<\/li>\n<li aria-level=\"1\">Inmunidad a perturbaciones electromagn\u00e9ticas conducidas \u2013 IEC60255-22-6;<\/li>\n<li aria-level=\"1\">Ensayo clim\u00e1tico -40 a +85 \u00baC \u2013 IEC60068-2-14;<\/li>\n<li aria-level=\"1\">Respuesta a las vibraciones \u2013 IEC60255-21-1;<\/li>\n<li aria-level=\"1\">Resistencia a las vibraciones \u2013 IEC60255-21-1.<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Los monitores deben constituir un sistema descentralizado y modular, que pueda ser ampliado con la adici\u00f3n de otro monitor de temperatura independiente para indicaci\u00f3n de la temperatura del devanado de media (o baja) tensi\u00f3n y del devanado terciario (si existiere). Eso permiti\u00f3 aplicar el equipo en diferentes configuraciones de transformadores.<\/p>\n<p>Adicional a eso, debe tener una supervisi\u00f3n rec\u00edproca entre los monitores de temperatura v\u00eda interconexi\u00f3n de sus puertos seriales RS-485, de forma que una falla en uno de los monitores de temperatura sea indicada por el otro. Eso aumenta la seguridad de la supervisi\u00f3n t\u00e9rmica del transformador.<\/p>\n<p>El monitor de temperatura debe poseer los medios de instalaci\u00f3n sin interrumpir los circuitos del TC y sin desconexi\u00f3n del transformador. Para eso, la medici\u00f3n de la corriente del TC de buje se realiz\u00f3 por medio de TCs de ventana externo con n\u00facleo seccionable para instalaci\u00f3n alrededor del cable por el cual circula la corriente secundaria del TC de buje. Se solicit\u00f3 un rango de lectura de 0 a 10A, que el propio usuario podr\u00eda cambiar, una vez que hab\u00edan TCs de bujes de muchas relaciones, en especial 1A, 1,5A, 2,5A y 5A.<\/p>\n<p>Otra caracter\u00edstica que permiti\u00f3 mayor intercambiabilidad entre los monitores de temperatura fue la entrada para tensi\u00f3n de alimentaci\u00f3n universal en el rango de 38 a 265Vdc o Vac, 50 o 60Hz.<\/p>\n<p>Los equipos tendr\u00edan que soportar un amplio rango de temperatura de operaci\u00f3n de -40 a +85 \u00baC con presencia de humedad. Aunque la temperatura media en el estado de S\u00e3o Paulo sea alrededor de 23 \u00baC, las temperaturas cercanas al cuerpo del transformador o adentro del gabinete de control pueden alcanzar hasta tres veces los valores medios. Los rangos amplios de temperatura indican una caracter\u00edstica de robustez del equipo.<\/p>\n<p>Para visualizaci\u00f3n de las temperaturas medidas se solicitaron preferencialmente los displays digitales de tipo LED (Diodo Emisor de Luz) y no displays tipo LCD (Cristal L\u00edquido). Eso para garantizar una f\u00e1cil visualizaci\u00f3n de las temperaturas a distancia y permitir la lectura del display en temperaturas extremas.<\/p>\n<p>As\u00ed como los term\u00f3metros mec\u00e1nicos, los monitores cuentan con el registro de las temperaturas m\u00e1s altas alcanzadas desde la \u00faltima vez en que el registro fue reiniciado.<\/p>\n<p>Las salidas m\u00ednimas solicitadas fueron 2 salidas anal\u00f3gicas en loop de corriente, seleccionables en 0\u20261mA, 0\u20265mA, 0\u202610mA, 0\u202620mA o 4\u202620mA por el propio usuario. Esas salidas incorporadas al monitor eliminaron los transductores necesarios al sistema Scada.<\/p>\n<p>Para los contactos de salida se solicit\u00f3 como m\u00ednimo:<\/p>\n<ul>\n<li aria-level=\"1\">2 Contactos NA para alarmas por temperaturas del aceite y de los devanados;<\/li>\n<li aria-level=\"1\">2 Contactos NA para desconexi\u00f3n por disparo por temperaturas de aceite y de los devanados con doble seguridad de accionamiento (orden simult\u00e1nea de dos microcontroladores para operaci\u00f3n).<\/li>\n<li aria-level=\"1\">2 Contactos NC para accionamiento de dos grupos de refrigeraci\u00f3n forzada, con partida de los motores temporizada as\u00ed mismo en falla de alimentaci\u00f3n.<\/li>\n<li aria-level=\"1\">Un puerto de comunicaci\u00f3n serial RS-485 y otro RS-232 para interconexi\u00f3n a un sistema de supervisi\u00f3n con protocolos de comunicaci\u00f3n abiertos Modbus RTU y DNP3.0, seleccionables por el usuario, y parametrizaci\u00f3n local a trav\u00e9s de notebook. El protocolo DNP 3.0 ten\u00eda soporte para Time-Stamp con precisi\u00f3n de 1ms.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Algunas caracter\u00edsticas y funciones especiales integradas en los monitores de temperatura fueron muy \u00fatiles para ampliar la confiabilidad y seguridad de la protecci\u00f3n t\u00e9rmica de los transformadores. Las principales son:<\/p>\n<p>a)\u00a0una precisi\u00f3n de 0,5% al final de escala con desv\u00edo por variaci\u00f3n de la temperatura ambiente menor que 20ppm\/\u00baC y resoluci\u00f3n del display de \u00b1 0,1 \u00baC. Eso es muy superior a la precisi\u00f3n de los term\u00f3metros mec\u00e1nicos.<\/p>\n<p>b)\u00a0Operaci\u00f3n de la refrigeraci\u00f3n seleccionable v\u00eda frontal en Autom\u00e1tico o en Manual con opci\u00f3n de inversi\u00f3n autom\u00e1tica en el orden de operaci\u00f3n de los dos grupos de refrigeraci\u00f3n forzada.<\/p>\n<p>Con eso fue eliminada del gabinete de control la llave que hac\u00eda esa funci\u00f3n y tambi\u00e9n la llave para inversi\u00f3n de los grupos de enfriamiento. La automatizaci\u00f3n de esa funci\u00f3n liber\u00f3 el personal de mantenimiento de la actividad de maniobrar esa llave mensualmente.<\/p>\n<p>c)\u00a0Funci\u00f3n de ejercicio de los ventiladores, para prevenci\u00f3n de problemas mec\u00e1nicos, con selecci\u00f3n del horario por el usuario.<\/p>\n<p>d)\u00a0Funci\u00f3n de Preenfriamiento con dos niveles de carga programados por el usuario, conectando el sistema de enfriamiento por la carga y no temperatura solamente, para extender la vida \u00fatil del aislamiento de los transformadores, cuando est\u00e1 sujeto a sobrecargas.<\/p>\n<p>e)\u00a0Sistema de autocalibraci\u00f3n para garant\u00eda de la precisi\u00f3n del monitor de temperatura. No se acepta m\u00e1s la parametrizaci\u00f3n ni calibraci\u00f3n de los monitores con el uso de cualquier parte mec\u00e1nica (potenci\u00f3metros, trimpots, dip-switches, etc.), pues es comprobado que dichos componentes sufren degradaci\u00f3n por la temperatura, humedad y vibraciones.<\/p>\n<p>f)Un contacto de salida NC de autodiagn\u00f3stico (incluyendo watchdog timer), para se\u00f1alizaci\u00f3n de falta de alimentaci\u00f3n o fallas internas, con indicaci\u00f3n de falla en el display y bloqueo de las se\u00f1ales de desconexi\u00f3n del transformador.<\/p>\n<p>g)\u00a0Memoria de masa no vol\u00e1til tipo FIFO (<i>First In First Out<\/i>) para grabaci\u00f3n de mediciones de temperatura y ocurrencias de alarmas, independientes de computadoras. Un software sencillo permite la descarga de los datos en una computadora.<\/p>\n<p>h)\u00a0Reloj de tiempo real con fecha y horario, cuyo ajuste se mantiene en caso de falta de alimentaci\u00f3n auxiliar por un m\u00ednimo de 48 horas. No se acept\u00f3 el uso de bater\u00edas para mantenimiento del reloj en caso de falta de tensi\u00f3n auxiliar, para que el equipo sea completamente libre de mantenimiento peri\u00f3dico.[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_row_inner][vc_column_inner width=\u00bb1\/2&#8243;][vc_single_image image=\u00bb4931&#8243; alignment=\u00bbcenter\u00bb onclick=\u00bbimg_link_large\u00bb][vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><em><strong>Figura 4 &#8211; Ejemplo de Term\u00f3metro Digital con informaciones de temperatura del aceite y devanado<\/strong><\/em><\/p>\n[\/vc_column_text][\/vc_column_inner][vc_column_inner width=\u00bb1\/2&#8243;][vc_single_image image=\u00bb8271&#8243;][vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><em><strong>Figura 5\u00a0&#8211; Ejemplo de Term\u00f3metro Digital con informaciones de temperatura de 2 devanados<\/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=\u00bb7.0 &#8211; LA INSTALACI\u00d3N DEL PILOTO\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]La instalaci\u00f3n de los primeros equipos, conocidos como Monitores de Temperatura, con las caracter\u00edsticas descriptas fueron instaladas en la subestaci\u00f3n Araraquara en transformadores monof\u00e1sicos de 100MVA, 440\/138kV de fabricaci\u00f3n ABB.<\/p>\n<p>Los equipos instalados en el a\u00f1o 2001 ya cumplen 8 a\u00f1os de funcionamiento satisfactorio, integrado al sistema de supervisi\u00f3n y control de la subestaci\u00f3n.<\/p>\n<p>Durante las maniobras y operaci\u00f3n normal de los transformadores, los monitores de temperatura se mostraron robustos en cuanto a las interferencias electromagn\u00e9ticas y tambi\u00e9n a las altas temperaturas registradas en la regi\u00f3n.[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb8.0 &#8211; LOS RESULTADOS DEL PILOTO\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\" style=\"height:10px;\"><\/div>[vc_column_text]Las ventajas de la instalaci\u00f3n de los Monitores de Temperatura se pueden clasificar en:<\/p>\n<p><strong>Econ\u00f3micos<\/strong>:<\/p>\n<p>Los beneficios econ\u00f3micos llegaron por muchos caminos.<\/p>\n<p>En los procesos de licitaci\u00f3n para la adquisici\u00f3n de term\u00f3metros mec\u00e1nicos o monitores de temperatura digital, se percibi\u00f3 que un monitor de temperatura para aceite y devanado ya ten\u00eda incorporado varios componentes que no ten\u00edan los mec\u00e1nicos, por ejemplo:[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><span id=\"tablepress-221-description\" class=\"tablepress-table-description tablepress-table-description-id-221\">Comparaci\u00f3n entre term\u00f3metro mec\u00e1nico y digital 1<\/span>\n\n<table id=\"tablepress-221\" class=\"tablepress tablepress-id-221 tbody-has-connected-cells\" aria-describedby=\"tablepress-221-description\">\n<thead>\n<tr class=\"row-1\">\n\t<th class=\"column-1\"><strong>Monitor de Temperatura<\/strong><\/th><th class=\"column-2\"><strong>Term\u00f3metro Mec\u00e1nico<\/strong><\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody class=\"row-striping row-hover\">\n<tr class=\"row-2\">\n\t<td class=\"column-1\">1 Monitor de Temperatura para Aceite y Devanado con sus accesorios (Figura 4)<\/td><td class=\"column-2\">1 Term\u00f3metro de Aceite y sus accesorios.<br \/>\n1 Term\u00f3metro de Devanado y sus accesorios.<br \/>\n1 Transductor de temperatura<br \/>\n1 llave selectora de grupos de enfriamiento (G1 - G2 - Off).<br \/>\n1 llave de reversi\u00f3n de los grupos de enfriamiento.<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-3\">\n\t<td colspan=\"2\" class=\"column-1\"><strong>Resultado:<\/strong>La diferencia de precios represent\u00f3 una reducci\u00f3n general de un 65% en el costo de adquisici\u00f3n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<!-- #tablepress-221 from cache -->\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]\n<p style=\"text-align: center;\"><span id=\"tablepress-222-description\" class=\"tablepress-table-description tablepress-table-description-id-222\">Comparaci\u00f3n entre term\u00f3metro mec\u00e1nico y digital 2<\/span>\n\n<table id=\"tablepress-222\" class=\"tablepress tablepress-id-222 tbody-has-connected-cells\" aria-describedby=\"tablepress-222-description\">\n<thead>\n<tr class=\"row-1\">\n\t<th class=\"column-1\"><strong>Monitor Digital de Temperatura<\/strong><\/th><th class=\"column-2\"><strong>Term\u00f4metro Mec\u00e2nico<\/strong><\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody class=\"row-striping row-hover\">\n<tr class=\"row-2\">\n\t<td class=\"column-1\">Equipos con autocalibraci\u00f3n<\/td><td class=\"column-2\">Por recomendaci\u00f3n de fabricante, la calibraci\u00f3n debe ser hecha a cada a\u00f1o<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-3\">\n\t<td colspan=\"2\" class=\"column-1\"><strong>Resultado:<\/strong>Se calcula una econom\u00eda de m\u00e1s de 1 milli\u00f3n de reales, por suprimir estos trabajos de calibraci\u00f3n.<br \/>\n<br \/>\nEsto si estim\u00f3 por la cuenta: [costo del equipo t\u00e9cnico] x [tiempo de trabajo] x [n\u00famero de transformadores] x [per\u00edodo de 10 a\u00f1os]<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<!-- #tablepress-222 from cache -->\n[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text]<strong>Confiabilidad:<br \/>\n<\/strong>Despu\u00e9s de instalado el nuevo sistema de monitoreo de temperaturas, no se registraron m\u00e1s disparos indebidos en transformadores, a causa de la protecci\u00f3n t\u00e9rmica. Eso ampli\u00f3 la seguridad. Todav\u00eda, algunos transformadores siguen sin la aplicaci\u00f3n de los contactos de disparo.<\/p>\n<p><strong>Integraci\u00f3n con la automatizaci\u00f3n:<br \/>\n<\/strong>Las salidas anal\u00f3gicas configurables en varias opciones de loop de corriente, juntamente con puertos de comunicaci\u00f3n serial con las opciones de protocolo DNP 3.0 y Modbus seleccionables en su frontal, fueron fundamentales para la integraci\u00f3n de las informaciones de temperatura de aceite, devanados y control del enfriamiento en el centro de control.<\/p>\n<p><strong>Integraci\u00f3n con el sistema de monitoreo online:<br \/>\n<\/strong>El monitor de temperatura elegido tambi\u00e9n ten\u00eda la capacidad de integraci\u00f3n por medio de los puertos de comunicaci\u00f3n serial al sistema de monitoreo y diagn\u00f3stico online que la empresa desarroll\u00f3.[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb9.0 &#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]El resultado del trabajo de modernizaci\u00f3n de la protecci\u00f3n t\u00e9rmica de los transformadores de potencia fue positivo por los beneficios que entregaron a la empresa, como la econom\u00eda en el proceso de mantenimiento de los transformadores, el aumento de la confiabilidad y por facilitar el proceso de integraci\u00f3n con el sistema SCADA de la empresa.<\/p>\n<p>Con ese sistema de medici\u00f3n confiable se optimiza la operaci\u00f3n de los transformadores, disminuyendo el riesgo de cargar los transformadores por encima de los valores propuestos para aceite y devanado, de acuerdo con las normas.<\/p>\n<p>Por los resultados obtenidos, la empresa deber\u00e1 seguir adelante en el proceso de modernizaci\u00f3n de la protecci\u00f3n t\u00e9rmica de los transformadores.<\/p>\n<p>Otra acci\u00f3n fue incorporar en las especificaciones de los nuevos transformadores las caracter\u00edsticas m\u00ednimas para el sistema de monitoreo de temperatura de aceite y devanado microprocesado.<\/p>\n<p>As\u00ed, los nuevos ya llegan con esa nueva tecnolog\u00eda, protegiendo y extendiendo la vida de los transformadores.[\/vc_column_text]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_text_separator title=\u00bb10.0 &#8211; BIBLIOGRAF\u00cdA\u00bb element_type=\u00bbdiv\u00bb span_color=\u00bb#008842&#8243;]<div class=\"vcex-spacing wpex-w-100 wpex-clear\"><\/div>[vc_column_text][1] Alves, Marcos, \u201cSistema de Monitoramento On-Line de Transformadores de Pot\u00eancia\u201d, Revista Eletricidade Moderna, Maio\/2004<\/p>\n[2] McNutt, W. J., \u00abInsulation Thermal Life Considerations for Transformer Loading Guides\u00bb, IEEE Transaction on Power Delivery, vol. 7, No. 1, pp. 392-401, January 1992.<\/p>\n[3] especifica\u00e7\u00e3o t\u00e9cnica CTEEP &#8211; TE\/TEP-404\/05 R0 &#8211; Sistema De Medi\u00e7\u00e3o Digital Microprocessado de Temperatura de \u00d3leo e de Enrolamento de Transformadores<\/p>\n[4] Rosa, Cleber L., Ichiy, Edson Kazuo, \u201cRedu\u00e7\u00e3o na Indisponibilidade de Transformadores (Saida For\u00e7ada), com a Implanta\u00e7\u00e3o da Instru\u00e7\u00e3o TR \u2013 146\/97 &#8211; Manuten\u00e7\u00e3o dos Acess\u00f3rios de Transformador de Pot\u00eancia\u201d, Semin\u00e1rio Interno de Manuten\u00e7\u00e3o de Subesta\u00e7\u00f5es da CTEEP e EPTE, 2000<\/p>\n[5] Site http:\/\/www.cteep.com.br[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row]\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[vc_row][vc_column width=\u00bb2\/3&#8243;][vc_column_text] Resumen Los transformadores de potencia son los equipos m\u00e1s importantes en una subestaci\u00f3n. Su construcci\u00f3n toma en consideraci\u00f3n una expectativa de vida de unos 40 a\u00f1os, pero los accesorios conectados a \u00e9l no siempre tienen esa misma longevidad. En ese trabajo se presentar\u00e1 la soluci\u00f3n adoptada para que el monitoreo de las temperaturas&hellip;<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":11636,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[140],"tags":[],"class_list":["post-8273","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-transmision","entry","has-media"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/treetech.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8273","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/treetech.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/treetech.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/treetech.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/treetech.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8273"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/treetech.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8273\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/treetech.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/11636"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/treetech.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8273"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/treetech.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8273"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/treetech.com.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8273"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}