Digitalización

Transformación digital de media tensión: equipos más inteligentes, seguros y duraderos

Este artículo fue publicado originalmente en inglés en el blog global de Schneider Electric.

Se está produciendo una transformación digital en los edificios de todo el mundo. Las dimensiones de este cambio se pueden ver en sistemas de automatización industrial y de edificios; seguidos por la digitalización de los sistemas de distribución eléctrica tanto de bajo voltaje (LV) como de medio voltaje (MV). Estos sistemas están cada vez más presentes en medidores digitales de energíabreakers inteligentes, redes de comunicación y potentes aplicaciones analíticas. En esta entrada, veremos una nueva tendencia en el monitoreo de MV que está ayudando a mejorar la seguridad y extender la vida útil de los equipos.

Los riesgos que enfrentan los equipos MV

Según la Asociación Nacional de Pruebas Eléctricas, las cinco causas principales de fallas en los equipos eléctricos son:

  • Conexiones sueltas (25% de los casos reportados por la compañía de seguros).
  • Desglose de aislamiento eléctrico.
  • Penetración de agua de diversos orígenes.
  • Estantería de interruptores.
  • Protección de falla a tierra defectuosa.

Los errores de instalación y/o mantenimiento pueden causar algunos de estos problemas. Sin embargo, muchos también pueden resultar de otras tensiones que causan el envejecimiento prematuro de los componentes. Aunque el equipo eléctrico de media tensión tendrá una duración promedio de su vida útil en condiciones normales, a menudo tiene que funcionar en entornos muy difíciles que pueden desgastar los componentes con el tiempo. También puede haber tensiones mecánicas, como vibraciones, además de tensiones ambientales causadas por el calor y la humedad. Los contaminantes en el aire que se adhieren a las partes del equipo de MT pueden exacerbar aún más estos problemas.

Según lo promovido por la «economía circular», especialmente durante la fase útil de los equipos, es mejor evitar el costo y el desperdicio de reemplazar productos haciendo todo lo posible para extender su vida útil. Esto puede requerir mantenimiento o actualizaciones para alargar la durabilidad y mantener el alto nivel de confiabilidad. Por ejemplo, las tecnologías disponibles hoy en día están optimizando la confiabilidad de los equipos de MT a través del mantenimiento predictivo que limita el mantenimiento preventivo y reduce el mantenimiento correctivo.

La transformación digital de los sistemas de MV está ayudando a «iluminar activos oscuros». En otras palabras, brinda a los equipos de operaciones un nuevo nivel de visibilidad dentro de sus activos de MV de forma continua. Al mantenerse mejor informado sobre las condiciones del equipo, el personal puede ser más proactivo en la identificación de problemas antes, lo que ayuda a reducir el tiempo de inactividad. Además, tener una visión de nivel avanzado de las condiciones del equipo puede respaldar una visión más integral. Esto permite un enfoque predictivo para ayudar a evitar fallas, así como reducir los requisitos y costos de mantenimiento.

Ver más profundo dentro de los activos de MV

Los riesgos para los equipos de MV pueden mitigarse en gran medida con herramientas que pueden evaluar esas amenazas, algunas de las cuales de otro modo podrían no diagnosticarse. Las innovaciones en la tecnología de sensores y el Internet de las cosas (IoT) están permitiendo que más y más puntos críticos en todo un sistema de MV sean monitoreados y analizados exhaustivamente.

Para equipos eléctricos viejos, las principales causas de influencia son la temperatura, la humedad, los contaminantes y el factor de carga. Cada uno de estos factores puede ser monitoreado con sensores y medición apropiados. Por ejemplo, las innovaciones en la tecnología de detección térmica están permitiendo instalar sensores en puntos de conexión en barras o conductores dentro de interruptores, paneles de control o transformadores. Estos sensores térmicos monitorearán continuamente cualquier aumento anormal de la temperatura, lo que puede indicar una conexión floja que eventualmente podría ocasionar arcos eléctricos, fallas e incendios. Este es un enfoque más completo y rentable que la termografía IR realizada solo de forma programada, y solo en puntos de conexión seleccionados.

Estos y otros tipos de sensores y dispositivos inteligentes están conectados a través de una variedad de tecnologías de red de comunicación para transferir datos de manera eficiente a aplicaciones analíticas alojadas localmente o basadas en la nube. Para algunos tipos de instalaciones de sensores, las tecnologías de comunicación inalámbrica proporcionan una alternativa conveniente, no disruptiva y que ahorra costos.

Dependiendo de la aplicación, se deben seguir los estándares de comunicación apropiados:

  • Para las subestaciones, la serie de estándares IEC 61850 maximiza el tiempo de actividad.
  • El estándar IEC 62351 debe usarse para protocolos de comunicación seguros.
  • Para los sistemas de información general, incluidas las soluciones en la nube, se deben aplicar los estándares IEC 27002 e IEC 27019.
  • Para dispositivos de subestación (HMI, relés, RTU) y sus sistemas de control asociados, el IEC 62443 es más relevante.
  • Para todos los dispositivos, se debe elegir una solución inalámbrica que ofrezca un protocolo seguro para una instalación más fácil.

Las aplicaciones analíticas rastrearán todo el equipo y las condiciones ambientales, alertando sobre cualquier eventoque exceda los umbrales seguros en términos de valor o gradiente. Con alarma y acceso a datos a través de dispositivos móviles, los equipos de las instalaciones pueden responder a los riesgos antes de que causen daños o tiempo de inactividad. Algunas aplicaciones ahora también ofrecen algoritmos avanzados que estiman el envejecimiento del equipo en función de las condiciones operativas y ambientales actuales y pasadas. Esto proporciona una evaluación más precisa de los requisitos de mantenimiento y estado del equipo para ayudar a optimizar el rendimiento y extender el ciclo de vida.

Schneider Electric ofrece soluciones de distribución, protección y control eléctricos de MT y BT líderes en la industria. Además de soluciones completas de administración de energía habilitadas para IoT que permiten la transformación digital y la colaboración del flujo de trabajo en edificios, centros de datos, infraestructura e industria en todo el mundo. Para obtener más información, descargue la guía técnica de media tensión.


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