Opciones de configuración para la supervisión local de la descarga de transformadores a diferentes niveles de tensión

• El nivel de tensión determina el nivel de riesgo: Cuanto mayor es el nivel de tensión, mayor es el riesgo que plantean las descargas parciales, por lo que también aumentan los requisitos de precisión y fiabilidad del sistema de monitorización; la estrategia de configuración debe diseñarse por niveles en función del nivel de tensión.
• Transformador de distribución de 10 kV/35 kV: Al ser los más numerosos, pero con una importancia relativa menor por unidad, conviene optar por soluciones económicas de uno o dos sensores, centrándose en cubrir los emplazamientos con mayor incidencia de averías o en los que el mantenimiento resulte más complicado.
• Transformador principal urbano de 110 kV: Importancia: media-alta. Se recomienda utilizar una configuración de 4 canales con sensores duales de ultrasonidos y corriente de alta frecuencia, para equilibrar el rendimiento y la inversión.
• Transformador principal del nodo de 220 kV/500 kV: En los nodos principales de la red eléctrica, donde el alcance de las averías es amplio, se debe adoptar una solución combinada de ultrasonidos, corriente de alta frecuencia y ultraalta frecuencia, sin dejar zonas sin monitorizar.

1. Estrategia de configuración por niveles

2. Descripción detallada de la configuración de cada nivel de tensión

2.1 Transformador de distribución (10 kV/35 kV)

Dado que los transformadores de distribución son numerosos y están muy dispersos, no es posible ni necesario realizar un monitoreo en línea de descargas parciales en cada uno de ellos. La estrategia de configuración debe basarse en un despliegue selectivo: se debe dar prioridad a la instalación en los transformadores que suministran energía a usuarios importantes, en los transformadores antiguos y en aquellos que han sufrido averías en el pasado. La solución se basa principalmente en un único sensor de ultrasonidos, ya que es la opción más sencilla de instalar y la más económica. En el caso de los transformadores de distribución de especial importancia, se puede optar por una solución de doble sensor.

2.2 Subestación urbana (110 kV)

Las subestaciones de 110 kV suelen estar situadas en los centros de carga urbanos, por lo que los cortes de suministro afectan a una amplia zona. La solución de 4 canales con sensores duales de ultrasonidos y corriente de alta frecuencia es una opción con una buena relación calidad-precio. Los dos sensores de ultrasonidos, distribuidos en diferentes posiciones del transformador, proporcionan una referencia para la localización de descargas, mientras que los dos sensores de corriente de alta frecuencia monitorizan respectivamente los impulsos de descargas parciales del núcleo de hierro y del circuito de puesta a tierra de las piezas de sujeción.

2.3 Subestación de enlace (220 kV)

Las subestaciones de 220 kV constituyen nodos clave de la red eléctrica regional, lo que exige un aumento significativo de la exhaustividad y la fiabilidad de la monitorización. La solución de fusión de tres sensores utiliza ultrasonidos para la localización, corriente de alta frecuencia para una detección de alta sensibilidad y radiofrecuencia ultraalta para la confirmación con resistencia a las interferencias, con una verificación cruzada entre los tres sensores. La configuración de 6 canales permite desplegar sensores en cada circuito de puesta a tierra y en múltiples ubicaciones de los depósitos de aceite.

2.4 Subestación troncal (500 kV)

La importancia de las subestaciones de 500 kV es evidente: la parada de un solo transformador principal afectaría a la seguridad de toda la red eléctrica de la zona. Además de la solución de fusión de tres sensores, se debe tener en cuenta la configuración redundante de los sensores clave, la integración de los datos de monitorización de descargas parciales en la plataforma de monitorización integrada de la subestación y la implementación de un diagnóstico multidimensional en colaboración con la cromatografía de aceites y la monitorización de la temperatura.

3. Preguntas más frecuentes

3.1 Pregunta: ¿Es rentable instalar un sistema de monitorización de descargas parciales en un transformador de distribución?

Respuesta: La instalación generalizada en todos los transformadores de distribución no resulta rentable. La estrategia recomendada es un despliegue selectivo: realizar primero una instalación de prueba en emplazamientos clave y, en función de los resultados obtenidos, decidir si se generaliza su uso. Las soluciones ligeras con un solo sensor ya ofrecen una capacidad básica de alerta temprana de descargas parciales, con una relación coste-beneficio razonable.

3.2 Pregunta: ¿Es suficiente con dos sensores para un transformador de 110 kV? ¿Es necesario utilizar la banda de ultraalta frecuencia?

Respuesta: En la mayoría de las subestaciones de 110 kV de las ciudades, el entorno electromagnético se encuentra dentro de unos límites aceptables, por lo que basta con una solución de doble sensor. Solo si la subestación se encuentra cerca de fuentes de interferencias electromagnéticas intensas, como emisoras de radio o estaciones de radar, es necesario plantearse la actualización a una solución de muy alta frecuencia.

3.3 Pregunta: ¿Existen diferencias entre las estrategias de configuración para sitios web nuevos y para la renovación de sitios web ya existentes?

Respuesta: En la fase de diseño de nuevas instalaciones, se pueden preinstalar sensores de muy alta frecuencia integrados durante la fabricación del transformador, lo que permite una disposición óptima de los sensores. En la remodelación de instalaciones existentes, se utilizan principalmente sensores externos que se pueden instalar sin interrumpir el suministro eléctrico; los sensores de ultrasonidos y de corriente de alta frecuencia no están sujetos a esta restricción.

3.4 Pregunta: ¿Se pueden gestionar de forma unificada los datos de sistemas con diferentes niveles de tensión?

Respuesta: Sí. Mediante una plataforma de monitorización integrada y un protocolo estandarizado de envío de datos, es posible recopilar los datos de monitorización de descargas parciales de diferentes estaciones en un centro de diagnóstico regional, lo que permite una supervisión centralizada y una gestión unificada.

3.5 Pregunta: ¿Hay alguna configuración universal recomendada para diferentes niveles de tensión?

Respuesta: Si se busca una configuración con el mayor ámbito de aplicación, la solución de 4 canales con sensores duales de ultrasonidos y corriente de alta frecuencia es la opción que ofrece una cobertura más amplia: proporciona una capacidad eficaz de monitorización de descargas parciales en transformadores de entre 35 kV y 220 kV, y ofrece un buen equilibrio entre relación calidad-precio y ámbito de aplicación.

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