«Nuevo» Sistema de monitoreo y protección contra fallas por puntos calientes FDX-HS.

Mantenimiento basado en la condición.

Una de las fallas más frecuentes en los tableros de media tensión es ocasionada por el deterioro de la aislación de los cables de entrada y salida de las celdas. Otro punto de falla frecuente son los terminales de los interruptores extraíbles. En ambos casos es habitual que la falla comience con un incremento considerable de la temperatura debido a un deterioro en la calidad del contacto con pérdida de conductividad.

 

 

Con el tiempo, si dichas fallas no son detectadas, desencadenan eventos con presencia de arco eléctrico que producen cortes de servicio por emergencia, con tiempos de reposición prolongados y daños importantes en el equipamiento.

Para minimizar los problemas de temperatura excesiva es usual realizar mantenimientos periódicos preventivos sobre las celdas, verificando el torque de los elementos de conexión y realizando inspecciones visuales, dicho trabajo debe realizarse sin tensión y con cortes de servicio programados afectando en general la continuidad de los procesos productivos.

En muchas industrias se ha avanzado con la realización de estudios de diagnóstico preventivos por medio de termografías periódicas, con el objetivo de bajar la periodicidad de los cortes programados para mantenimiento. Dichos estudios tienen efectividad limitada ya que deben ser realizados con el sistema en servicio, pero sin abrir la puerta de la celda, utilizando pequeñas ventanas de inspección; son estudios costosos ya que requieren de equipamiento y de mano de obra especializada, difícilmente logran ser sistemáticos ya que dependen del operador y otorgan a mediano plazo una pobre relación costo beneficio.

 

 

Para poder realizar un mantenimiento basado en condiciones es requisito fundamental tener una medición
permanente del parámetro en estudio. La medición online posibilita la implementación de algoritmos de detección basados en la evolución histórica del parámetro medido, en nuestro caso la temperatura del punto de contacto.

Dichos algoritmos permiten generar avisos de mantenimiento predictivos anticipando el problema, evitando daños y cortes de servicio por emergencia.

El sistema de monitoreo de puntos calientes FDX-HS permite evitar daños mayores y cortes de servicio por
emergencia en los procesos productivos y de servicio.

Sistema de monitoreo y protección contra fallas por puntos calientes FDX-HS.
Características del sistema FDX-HS.

El sistema está compuesto básicamente por varios sensores de temperatura pasivos, interfaces de comunicación, unidad de procesamiento y una central de monitoreo remoto.

Posee varios algoritmos de detección que pueden ser seleccionados y combinados en función del criterio más conveniente para la aplicación.
• Desbalance de temperatura entre grupo de sensores.
• Valor absoluto de temperatura.
• Discrepancia de temperatura entre grupo de sensores.

 

Los sensores son colocados sobre la barra cerca
del punto de contacto eléctrico, son elementos totalmente aislados que miden la temperatura del material con el que están en contacto y la transmiten de forma inalámbrica. Dichos sensores no poseen alimentación auxiliar ni baterías, toman energía de la señal emitida por las interfaces de comunicación cuando son interrogados.

 

Las interfaces de comunicación transmiten la información de los sensores a la unidad de procesamiento. Cada interface permite leer todos los sensores ubicados a una distancia inferior a 1,5 metros.

 

Cada unidad de procesamiento, dependiendo del modelo, posee entre 2 y 6 entradas para interfaces de comunicación. En total cada unidad de procesamiento permite leer hasta 30 sensores. Posee hasta 4 salidas de libres de potencial para disparo y/o señalización. Por medio de una página web embebida y una AP WIFI se realiza la configuración, la puesta en marcha y el monitoreo local. Por otro lado, tiene un puerto de conexión para bus de campo MODBUS RTU, con el que se integra a la central de monitoreo remoto.
En el anexo I podrá encontrar la planilla de bornes de la unidad de procesamiento básica.

 

La central de monitoreo remoto, se conecta a varias unidades de procesamiento por medio del bus de campo; es similar a la unidad de procesamiento pero posee puerto
Ethernet para acceso del usuario a las páginas de monitoreo online y registros históricos. Los datos históricos almacenados son analizados estadísticamente en la central de monitoreo para definir los umbrales de los setpoints de las alarmas y disparos.
También puede ser conectado a un sistema SCADA por medio de protocolo MODBUS. Desde la misma central de monitoreo se configura el envío de avisos por email ante eventos de sobre-temperatura.

 

Ejemplo de uso

Para una celda de Media Tensión con interruptor extraíble, es posible supervisar la temperatura de las tulipas del interruptor y de la conexión de cables de hasta 3 celdas consecutivas, para ello se utilizan 27 sensores, 6
interfaces de comunicación y una unidad de procesamiento.

Ante la detección de temperatura excesiva en el grupo de 9 sensores correspondientes a alguna de las celdas, es posible generar el disparo del interruptor local para suprimir la corriente que circula por el contacto
defectuoso y por lo tanto eliminar preventivamente la condición de falla.

 

Anexo I – Unidad de procesamiento – FDX-HS:CM

 

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