AMPERIS C50 Bushing and Problem-Detection Monitor

Anticipa el fallo de bornas y del cambiador de tomas, con gases disueltos, refrigeración y control de tensión integrados

Dynamic Ratings C50

Monitorización de bornas y transformadores

DYNAMIC RATINGS

C50

Monitor de bornas y detección de problemas en transformadores

Monitor de bornas y de detección de problemas para transformadores de potencia de alta tensión

Mitigación de riesgos

A partir de datos de condición en línea, el sistema genera una alarma en cuanto aparece un problema, lo que permite detectarlo a tiempo y actuar antes de que se agrave. Un fallo de transformador puede ser catastrófico: conocer el estado real de cada activo reduce la tasa de fallos y las interrupciones no programadas.

Costes de mantenimiento reducidos

Los análisis integrados filtran los datos de condición y señalan automáticamente qué problemas requieren mantenimiento o atención, de modo que los equipos de operación dedican su tiempo a resolverlos en lugar de recopilar manualmente datos para una evaluación fuera de línea.

Mayor seguridad

La monitorización de condición aumenta la seguridad de los operarios: mejora la percepción de la situación antes de intervenir, reduce los desplazamientos a la subestación, aporta alertas e instrucciones y ayuda a cumplir los estándares de seguridad del sector.

Vida útil prolongada

La medida en tiempo real de los parámetros de operación permite conocer en cada momento el estado del activo y cargarlo con confianza. Usar estos datos en las decisiones estratégicas ayuda a maximizar la vida útil del transformador y a planificar mejor su sustitución.

Monitorización de bornas: principio de medida

Monitorización continua en línea

Hasta el 50 % de los fallos en bornas termina en incendio, con riesgo grave para el transformador y para las personas. Frente a las pruebas fuera de línea, realizadas cada varios años, la monitorización en línea es continua, a la tensión y temperatura normales de servicio, y ofrece en tiempo real la capacitancia y el factor de potencia de cada borna.

Suma de corrientes y referencia de tensión

La suma de corrientes conecta hasta seis sensores para vigilar dos juegos de bornas: en un sistema equilibrado, la suma vectorial de las corrientes de fuga es nula si el factor de potencia y la capacitancia de cada borna coinciden, y cualquier desviación delata el deterioro. La referencia de tensión conecta hasta tres sensores y tres señales de tensión de referencia, y calcula el factor de potencia de cada borna de forma independiente.

Capacitancia y factor de potencia

Ambos métodos vigilan de forma continua la capacitancia y el factor de potencia de cada borna, los parámetros que anticipan un fallo dieléctrico: una caída de capacitancia puede señalar una fuga de aceite, y una subida del factor de potencia, la entrada de humedad. Registrar su tendencia en el tiempo permite planificar el mantenimiento antes de una prueba fuera de línea.

Descargas parciales, gases disueltos y humedad

Descargas parciales

El módulo de descargas parciales mide directamente las señales eléctricas de descarga en el transformador y en la aparamenta conectada, con una respuesta mucho más rápida que el análisis de gases disueltos en línea. Conectado a las tomas capacitivas de las bornas, alcanza puntos del transformador que la monitorización acústica apenas percibe, y su cancelación de ruido distingue el origen interno del externo.

Análisis de gases disueltos (DGA)

El hidrógeno es el primer indicador de la mayoría de los fallos internos, en especial los de aislamiento. Gracias a su arquitectura abierta, el equipo se integra por enlace serie con analizadores multigás y de humedad de otros fabricantes, preservando la precisión de sus medidas y consolidando los datos en las mismas páginas web que el resto de variables del transformador.

Humedad y salud del aislamiento

El modelado activo de humedad y la salud del aislamiento se incluyen entre los análisis avanzados de la plataforma, que reducen los recursos necesarios para recopilar y analizar los datos de condición y permiten dedicar el tiempo del equipo de mantenimiento a resolver los problemas detectados.

OLTC y sistema de refrigeración

OLTC: detección temprana de problemas

El cambiador de tomas es, de todos los componentes del transformador, el que presenta la tasa de fallo más alta; cuando falla, el transformador deja de poder regular la tensión. El equipo vigila la corriente y la tensión del motor del variador y emite una alarma ante cualquier desviación inesperada.

Contador y desgaste por posición

Se mantiene un contador individual de operaciones para cada posición de toma, lo que ofrece un resumen del funcionamiento histórico del cambiador y permite detectar un funcionamiento excesivo. Otras funciones cubren el desgaste de contacto por toma, el sobrecalentamiento (Delta T), la alarma de cambio lento y la vigilancia del respiradero del OLTC.

Salud y control de la refrigeración

Un fallo en la refrigeración puede llegar a disparar el transformador. El equipo vigila la corriente de ventiladores y bombas, el estado del contactor y el flujo de aceite, aportando una indicación temprana de fallo y apoyando el mantenimiento basado en condición.

Funciones de control de refrigeración

• Control discreto de más de dos etapas de refrigeración.
• Ventiladores de doble velocidad para aplicaciones de bajo ruido.
• Gestión automática del ciclo de trabajo de bombas en paralelo, para igualar su desgaste.
• Salida de velocidad variable para enfriadores accionados por variador de frecuencia.

Modelo térmico, control de tensión y fibra óptica

Modelado térmico avanzado y punto caliente

El modelo térmico sigue los estándares más recientes del sector y ajusta el cálculo del punto caliente de bobinado según el diseño del transformador, el estado del sistema de refrigeración, las pérdidas propias de cada posición de toma y la eficiencia real de la refrigeración. La temperatura de bobinado también puede medirse de forma directa mediante una sonda de fibra óptica, como alternativa o complemento al cálculo.

Control de tensión

El equipo puede asumir el control principal de tensión de un transformador o servir de respaldo a un sistema de control ya existente, reduciendo el número de dispositivos del activo y, con ello, los puntos de fallo posibles. La compensación de caída de línea se ajusta mediante los parámetros R y X, con retardo de tiempo definido o inverso.

Funcionamiento en paralelo

Para transformadores en paralelo, admite el reparto por corriente circulante, por reactancia inversa o en modo maestro-seguidor; en este último caso, la comunicación entre transformadores se realiza mediante una conexión de fibra óptica.

Comunicaciones por fibra óptica

El módulo de proceso principal ofrece una conexión de red 10/100 Base-T en cobre y otra en fibra óptica, con conmutador incorporado que permite conectar un PC de mantenimiento sin interrumpir la segunda conexión de red.

Arquitectura modular y abierta para monitorizar bornas, OLTC, refrigeración y gas disuelto en una sola plataforma.

Arquitectura y módulos

Procesador, alimentación y comunicaciones

El módulo de proceso principal, el de alimentación universal (110-240 V CC o 110-250 V CA; 48 V CC y otras tensiones bajo pedido) y el de comunicaciones son obligatorios en toda configuración. Admite varias conexiones SCADA —alarmas críticas a operación, diagnóstico a mantenimiento— y dos puertos RS-485 más uno opcional en RS-485, RS-232 o fibra serie, con operación maestro o esclavo.

Control y monitorización de refrigeración

El control de refrigeración mediante relés de contacto en C ofrece un diseño a prueba de fallos. Cada tarjeta añade tres entradas RTD Pt100 de tres hilos para temperatura, cuatro entradas de corriente alterna para carga o corrientes de ventiladores y bombas, y dos entradas analógicas de continua —configurables en 0-1 mA, 4-20 mA o 0-10 V CC—.

Anunciador y contactos adicionales

El módulo anunciador consolida el estado de contactos de alarma, posiciones de interruptor y contactores, con protección de rearme automático ante sobrecorriente y sobretensión. Las tarjetas adicionales de contactos amplían las funciones de alarma, retransmiten al SCADA o accionan avisadores locales, y se emplean también para vigilar el conservador de aceite —nivel, vejiga, presión de nitrógeno— y variables de carga como el perfil, el factor de potencia y el nivel de tensión.

Bornas y unidad de control

La tarjeta de suma de corrientes admite hasta seis sensores de borna, ampliables a doce entradas; la de referencia de tensión admite hasta tres sensores y tres señales de referencia, con la misma capacidad de ampliación. Cada unidad de control combina el módulo de proceso, el de comunicaciones, el de alimentación y una o varias tarjetas de expansión, alojadas en un chasis C54 o C59 según el número de tarjetas necesario.

Instalación y montaje

Opciones de montaje

La unidad de control se monta en carril DIN o en panel. La unidad de interfaz de usuario admite además el montaje en bastidor de 19″, lo que facilita su integración en armarios de subestación ya existentes.

Chasis C54 y C59

El chasis C54 aloja hasta cuatro tarjetas de expansión y el C59 hasta nueve, compartiendo la misma profundidad de 126 mm (5,00 in); el panel frontal crece de 248 × 212 mm en el C54 a 375 × 339 mm en el C59 para dar cabida a las tarjetas adicionales de entradas y salidas.

Elección del chasis

El chasis se selecciona según el número de tarjetas que necesite la configuración: el C54 resulta más compacto para instalaciones con pocas funciones opcionales, mientras que el C59 deja margen para ampliar la monitorización de bornas, OLTC, refrigeración y control de tensión en un único armario.

Condiciones ambientales

Tanto la unidad de control como la de interfaz de usuario están garantizadas de -40 °C a +70 °C, lo que permite instalarlas a la intemperie, en el propio armario de la subestación.

Chasis C59: hasta nueve tarjetas de expansión, panel de 375 × 339 mm (14,75 × 13,35 in) y 126 mm (5,00 in) de profundidad.

Software: panel web y comunicaciones

Panel web integrado

Cada equipo incorpora su propio panel web, organizado en pestañas —visión general, eléctrico, temperaturas, OLTC, refrigeración, monitorización completa, salud de bornas y variables avanzadas— para analizar y comunicar los datos recogidos en un formato claro, accesible en todo momento desde cualquier navegador de la red del cliente y sin licencias de software.

Control de tensión desde el panel

La pestaña de control de tensión muestra la tendencia del valor medido frente a los puntos de consigna definidos, con sus márgenes de tolerancia, para optimizar la calidad de suministro y detectar una desviación antes de que afecte a la carga.

Visualización y gestión de flota

Una plataforma de visualización complementaria agrega los datos de varios equipos para facilitar, en una flota amplia de transformadores, las decisiones de prioridad entre activos: ofrece una lectura inmediata del estado actual e histórico y favorece una planificación de mantenimiento más flexible.

Alarmas y registro

Las alarmas basadas en condición permiten actuar antes de que un problema derive en una reparación costosa. Cada alarma puede dirigirse, mediante distintas conexiones SCADA y avisos por correo electrónico, a los responsables adecuados, y agruparse en alarmas comunes, mayores y menores para simplificar su gestión.

Dynamic Ratings C50 — ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Chasis de la unidad de control, por número de tarjetas de expansión

Para bornas sin toma capacitiva, un condensador de acoplamiento de 8, 16 o 28 kV permite la misma medida de capacitancia y factor de potencia.

Los valores de placa, alarmas y tensión mostrados en las capturas del panel web son ejemplos ilustrativos y no constituyen especificación del equipo.