Monitoreo avanzado de transformadores de distribución aéreos: información clave para la gestión operativa
Los transformadores de distribución montados en poste son activos críticos dentro de las redes eléctricas. Su operación continua, generalmente en entornos expuestos y de difícil acceso, representa un desafío para sus propietarios, como empresas distribuidoras, industrias y compañías mineras. Tradicionalmente, estos transformadores han sido supervisados mediante inspecciones periódicas y el uso de medidores de energía. Sin embargo, la creciente demanda energética y la necesidad de mejorar la continuidad del servicio han impulsado la adopción de tecnologías de monitoreo remoto y análisis de datos en tiempo real.
Desafíos operativos en transformadores montados en poste
Los transformadores de distribución enfrentan diversas condiciones que pueden afectar su rendimiento y vida útil:
- Sobrecargas no detectadas oportunamente.
- El desbalance de carga que produce sobrecalentamiento, aumento de la corriente en el neutro, pérdidas de energía y reducción de la capacidad nominal del transformador.
- Aumento de temperatura y presión interna del transformador.
- Conexiones eléctricas deficientes o deterioradas.
- Condiciones ambientales adversas (sobretemperatura, polución, humedad y vibraciones).
- Inclinación o deformación estructural del poste o del equipo.
- Robos de energía y pérdidas técnicas.
- Incremento de cargas con contenido armónico que afecta la calidad de energía.
La falta de monitoreo continuo puede generar interrupciones prematuras del servicio, altos costos de mantenimiento y reducción de la vida útil del activo.
Concepto de monitoreo avanzado
El monitoreo avanzado del transformador consiste en la instalación de monitores inteligentes que permiten supervisar variables eléctricas, mecánicas y del ambiente. Estos monitores incorporan sensores flexibles Rogowski en la MT y BT, con alto grado de protección con módem incorporado, y plataformas que proporcionan información operativa precisa, en tiempo real con registro de datos.

Entre las variables más relevantes se incluyen:
- Corrientes trifásicas en MT y BT.
- Tensiones trifásicas.
- Potencia activa, reactiva y cosfi.
- Energía, armónicos.
- Corriente de neutro.
- Temperatura de la carcasa del transformador.
- Temperatura y presión del transformador.
- Vibración e inclinación del poste.
- Eventos como sobre tensiones, subtensión e interrupciones, además de alarmas.
Esta información permite identificar tendencias anormales antes de que se produzcan fallas críticas.
Beneficios
- Monitoreo de la carga del transformador: El análisis del comportamiento de la carga permite balancear fases, redistribuir cargas y planificar ampliaciones de red con datos objetivos.
- Mantenimiento predictivo: La supervisión continua facilita la detección temprana de anomalías; permite identificar armónicos individuales de tensión y corriente, el THD de tensión y de corriente, así como desviaciones en la calidad de la tensión, lo que posibilita programar intervenciones antes de que ocurran fallas mayores.
- Mejora de la continuidad del servicio: La identificación inmediata de eventos eléctricos, como interrupciones, reduce los tiempos de respuesta y mejora los indicadores de calidad del suministro.
- Seguridad operativa: La reducción de inspecciones manuales en campo disminuye los riesgos para el personal técnico, optimiza los recursos operativos y mejora la disponibilidad del equipo para otras intervenciones prioritarias.
Instrumentación recomendada
Para asegurar una implementación exitosa, es recomendable evaluar diversos factores, tales como el nivel de protección ambiental del equipo (IP), los protocolos de comunicación abiertos, la facilidad de instalación en campo y la disponibilidad de un servidor web para la gestión remota. El modelo 2G CommPack PM4 de la marca Smilics Technology permite implementar un sistema de monitoreo adecuado que contribuye a garantizar la confiabilidad operativa. Entre sus principales características destacan su grado de protección IP67 y el uso de pinzas Rogowski para aplicaciones en media y baja tensión, que permiten el análisis de los parámetros eléctricos del transformador en tiempo real, con registro de datos. Asimismo, incorpora sensores de vibración, inclinación, temperatura y presión. Además, cuenta con un módulo de comunicación integrado, preparado para la transmisión de información mediante tarjeta SIM o conexión vía Ethernet. No requiere software de gestión ni pagos mensuales para visualizar los datos o descargar registros, ya que dispone de un servidor web propio, protocolos de comunicación universales para su integración con sistemas SCADA y altos estándares de ciberseguridad.

Conclusiones
El monitoreo avanzado de transformadores de distribución montados en poste, mediante dispositivos inteligentes, permite obtener conocimiento operativo en tiempo real, optimizar el mantenimiento, prevenir fallas y mejorar la confiabilidad del sistema eléctrico.
Por: LOGYTEC S.A.
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Interruptores de dispersión térmica para flujo, nivel e interfase
Los interruptores de dispersión térmica del fabricante Kayden (Norteamérica) tienen una tecnología que viene tomando mucha relevancia.
Cómo funcionan
Los interruptores de dispersión térmica funcionan con dos sensores de temperatura (figura 1), uno calentado y otro sin calentar. En el caso de flujo, el sensor calentado mide la velocidad de enfriamiento al exponerse al flujo de un fluido (o en el caso de nivel a diferentes fluidos o gases) mientras que el sensor sin calentar actúa como punto de referencia. Este método de detección garantiza una alta precisión y repetibilidad.

En el caso de flujo: La diferencia de temperatura entre los sensores corresponde al caudal del medio. Esta diferencia se compara con umbrales preestablecidos, lo que permite al interruptor indicar si el caudal se encuentra dentro del rango deseado o se ha desviado, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren un control de caudal preciso. (figura 2)

En el caso de nivel o interfase: Cada fluido tiene propiedades térmicas distintas que afectan la velocidad de transferencia de calor de forma distinta. Cuando el interruptor entra en contacto con un nivel como agua y aire o una interfase como aceite flotando en agua, la velocidad de transferencia de calor cambia, lo que permite al dispositivo detectar la ubicación exacta de la interfase (o nivel) y señalar la transición. (figura 3)

El diseño de los interruptores de dispersión térmica de la serie 800 (figura 4) del fabricante KAYDEN (Norteamérica) permite tener hasta 4 salidas de contacto, señal de 4-20 mA, Modbus, display, compensación e indicación de temperatura, y funciones avanzadas. Además, cuentan con certificación a prueba de explosión e IP67/NEMA 4X, y ofrecen diversas ventajas que mejoran su rendimiento:

- Funcionamiento fiable en entornos hostiles: Diseñados para soportar temperaturas y presiones extremas, así como materiales abrasivos y corrosivos, lo que garantiza una fiabilidad a largo plazo, incluso en entornos difíciles.
- Sin piezas móviles: La ausencia de componentes mecánicos minimiza el riesgo de desgaste, lo que reduce el mantenimiento y la probabilidad de fallos operativos.
- Alta sensibilidad y precisión: Detección precisa de niveles y flujos de fluidos, incluso en materiales viscosos o similares a lodos, desde agua limpia hasta aceites pesados o lodos.
- Adaptabilidad: Los interruptores de dispersión térmica se pueden montar en diferentes orientaciones y posiciones, lo que los hace flexibles para diversos requisitos de instalación.
- Bajo consumo de energía: Estos interruptores están diseñados para funcionar con un mínimo de energía, lo que los convierte en una solución energéticamente eficiente para la monitorización continua del nivel.
La versatilidad y fiabilidad de los interruptores de interfaz de dispersión térmica los hacen aplicables a numerosas industrias:
- Petróleo y gas: Se utilizan para monitorear el caudal en tuberías, garantizando el correcto transporte de fluidos, separadores y tanques de almacenamiento; para la detección de fugas (leak detection), tanto en las operaciones upstream como downstream; para el monitoreo del flujo de gas en refinerías y plantas petroquímicas; se utilizan para interfase de petróleo/agua en separadores, tanques y tuberías.
- Minería y metales: Se utilizan para controlar los niveles de lodo en celdas de flotación, tolvas de mineral y tanques de sedimentación, y el caudal de ácido, pulpa mineral, lubricantes, agua y muchas otras aplicaciones.
- Sistemas de protección contra incendios: Los interruptores de flujo son cruciales en los sistemas de rociadores, ya que detectan cambios de flujo y garantizan el suministro de agua durante emergencias de incendio.
- Plantas de generación de energía: Se utilizan para monitorear el flujo de agua de enfriamiento, aceite lubricante y combustible, garantizando un funcionamiento seguro y eficiente en calderas, turbinas y otros sistemas críticos de centrales eléctricas.
- Alimentos y bebidas: Se utilizan para monitorear el flujo en líneas de producción, para separar líquidos inmiscibles como aceites, grasas y agua, garantizando una correcta separación de fases en las líneas de producción. Esta función ayuda a mantener la calidad del producto y el cumplimiento de las normas de higiene en el procesamiento de alimentos.
- Tratamiento de agua y aguas residuales: Se aplican en tanques de sedimentación y separadores para detectar la interfase entre agua y lodos o aceite; para el monitoreo y control de caudales de agua en plantas de tratamiento, sistemas de distribución, tuberías y bombas, ayudando a prevenir bloqueos, desbordes, mantener tasas de tratamiento constantes y optimizar la gestión del agua.
Para mayor información y soporte pueden visitar las páginas: www.kayden.com y www.marpatech.com
Por: Ing. Marco Paretto – Gerente General de Marpatech SAC
Representada en Peru por Marpatech SAC
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