Número 2 2023 Magazine VALIDACIÓN DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN CON GEMELOS DIGITALES
ESTIMADOS LECTORES Y LECTORAS: ¡Bienvenido a la más reciente edición de nuestra OMICRON Magazine! Nos complace presentarle una serie de interesantes artículos centrados en el conocimiento, la innovación, la calidad y la asistencia. Hemos seleccionado artículos en la sección «Conocimientos» que le aportarán información valiosa y conocimientos expertos. En la página 20, descubra el mundo de las mediciones de DP en UHF y explore cómo el equipo UHF 800 puede ayudarle en sus pruebas de GIS con mediciones múltiples de frecuencia ultra alta. Obtenga conocimientos prácticos que mejorarán su comprensión de esta técnica vital. Además, en la página 18, le invitamos a profundizar en la cautivadora historia de un cliente de Semar Electric en Italia y su exitosa integración del VOTANO 100 en su línea de producción. Aprenda de su experiencia y amplíe sus conocimientos. La sección «Innovación» destaca tecnologías y avances de vanguardia. Vaya a la página 6 para explorar el concepto de gemelo digital, que permite realizar pruebas de ingeniería tempranas que puede simplificar la resolución de problemas en fases posteriores del ciclo de vida. Descubra cómo estas innovaciones transforman el panorama de las pruebas y facilitan evaluaciones más eficientes y precisas. Además, familiarícese con las últimas funciones de nuestro CMC Swift en la página 24, y conozca mejor nuestro compromiso continuo con la mejora y la innovación. La calidad es uno de los pilares fundamentales de OMICRON, y nos comprometemos a proporcionar soluciones fiables y seguras. En la página 28, presentamos una nueva función de seguridad PTM 5.00 que mejora el CPC 100, destacando nuestro compromiso de ofrecer productos de alta calidad que cumplan las rigurosas normas de seguridad. La asistencia está en el centro de todo lo que hacemos, y nuestro objetivo es proporcionarle la ayuda que necesite durante sus proyectos. En la página 14, descubra la extraordinaria travesía que supuso la puesta en servicio de una subestación digital en Islandia, que pone de manifiesto nuestra específica dedicación a apoyarle en proyectos complejos. OMICRON electronics GmbH, Oberes Ried 1, 6833 Klaus (AT) OMICRON electronics GmbH up! consulting, Industriering 10, 9491 Ruggell (FL) OMICRON electronics GmbH, Matthias Rhomberg (p. 9–13), Landsnet (p. 4, p. 14–15), Semar Electric (p. 4, p. 18–19), Firmengruppe Max Bögl (p. 26–27), iStock.com (p. 29, p. 33), Idur Representaciones S.A. (p. 32), SHB Electric (p. 35), MARKE (p. 36) magazine@omicronenergy.com Publisher Responsible for content Editorial team and implementation Picture credits E-mail to the editorial team 2
Magazine | Número 2 2023 Además, en la página 9, descubra uno de nuestros eventos más significativos: la IES 2023, que ofrece a nuestro equipo de OMICRON de todo el mundo valiosas oportunidades para relacionarse profesionalmente, el aprendizaje y el intercambio de conocimientos. Además, obtenga información de nuestra entrevista para sales partners con Federico Hahn de IDUR Representaciones S.A. en Chile, en la página 32. La entrevista subraya nuestro compromiso con la creación de asociaciones sólidas y la prestación de asistencia localizada. Al sumergirse en las páginas de esta revista, esperamos que encuentre inspiración y conocimientos prácticos, al tiempo que experimenta una comprensión más profunda de nuestro compromiso con el conocimiento, la innovación, la calidad y la asistencia. Esperamos que pueda aprovechar los recursos y la experiencia que le ofrecemos. ¡Disfrute de la lectura! Si tiene algún comentario sobre esta edición, no dude en comunicármelo; estoy deseando escucharle. Atentamente, Lia Thum Editor in Chief, OMICRON Magazine Aristóteles «La calidad no es un acto, es un hábito». 3
ÍNDICE 9 Connect.Inspire.Share. Reunión de nuestro equipo de personal comercial y nuestra red mundial de sales partners 14 Cómo Islandia está abriendo nuevos caminos Landsnet y OMICRON allanan el camino hacia el futuro de las subestaciones digitales gracias a su colaboración 18 Pruebas de TT en Semar Electric Aumento de la eficiencia con una metodología basada en modelos 20 Pruebas de descargas parciales en subestaciones aisladas por gas Con múltiples modos de medición de frecuencia ultra alta, nuestro sistema UHF 800 proporciona mediciones en campo sensibles de descargas parciales en GIS 26 ¡Bájese del tejado! Puesta en servicio de un sistema fotovoltaico flotante 24 Nuevas funciones: CMC Swift se asocia con CPOL2 Realice comprobaciones de polaridad y chequeos rápidos con más movilidad que nunca 6 Validación de sistemas de protección con gemelos digitales Pruebas de bucle cerrado iterativo para IED virtuales 4
Magazine | Número 2 2023 32 In Situ: OMICRON en Chile Federico Hahn de Idur Representaciones S.A. nos da su visión del sector eléctrico 34 Diseñado para atender las necesidades actuales Las buenas soluciones siempre están centradas en el usuario y el entorno 30 Reunión de usuarios alemanes de OMICRON 30 años de transferencia de conocimientos 28 Nuevas Funciones de seguridad que PTM 5.00 incorpora al CPC 100 CONOCIMIENTO ASISTENCIA INNOVACIÓN CALIDAD 5
La aparición de dispositivos virtuales, o Digital Twins (gemelos digitales), sigue cambiando los procesos en cada vez más sectores. Un Digital Twin imita un dispositivo físico lo más fielmente posible. El uso de dispositivos virtuales durante las fases del ciclo de vida de un sistema tiene importantes ventajas. El uso de Digital Twins permite realizar pruebas de ingeniería tempranas y puede simplificar la resolución de problemas en fases posteriores del ciclo de vida. Incluso sectores relevantes para los sistemas, como el de la energía eléctrica, están adoptando ya esta nueva tecnología. En los sistemas eléctricos, los Digital Twins de los dispositivos electrónicos inteligentes (IED) permiten probar el rendimiento de los sistemas de protección durante las primeras fases de ingeniería o antes de lanzar nuevos ajustes o versiones de firmware para los IED físicos. RelaySimTest 4.20 es la primera herramienta que utiliza estos sistemas virtuales de forma eficiente. Los IED virtuales contienen todas las funciones de protección, algoritmos e interfaces de los IED físicos que representan. Probar los sistemas de protección utilizando los IED virtuales permite validar el diseño y la lógica del sistema de protección antes de instalar los IED físicos. Estas pruebas tempranas pueden ayudar a aumentar la calidad del diseño y de las pruebas de protección y, por tanto, acortar el tiempo de puesta en servicio y de pruebas en terreno. Probar un sistema virtual de este tipo no requiere hardware, ya que no son necesarios ni los IED físicos ni los equipos de prueba físicos. Los casos de prueba pueden crearse y reproducirse en los IED virtuales que forman una réplica virtual del futuro sistema de protección. Esto permite a los ingenieros y técnicos encontrar errores de diseño y de lógica en una fase temprana. Además, también pueden descubrir errores en el plan de pruebas del sistema de protección. Después, el plan de pruebas corregido puede reutilizarse para probar eficazmente el sistema de protección física. VALIDACIÓN DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN CON GEMELOS DIGITALES Pruebas de bucle cerrado iterativo para IED virtuales 6
Magazine | Número 2 2023 Las ventajas de las pruebas de los sistemas de protección con los IED virtuales son las siguientes: › No se necesitan IED de repuesto en una ubicación centralizada › No se necesitan equipos de prueba físicos › No hay limitaciones de potencia de salida del equipo de prueba › El número de señales de prueba utilizables es ilimitado › Se pueden realizar pruebas intensivas sin someter los IED físicos a esfuerzos › Se acelera la resolución de problemas › Se incrementa la calidad de las pruebas Ya sea física o virtual, la validación adecuada de un sistema de protección suele requerir que se inyecten transitorios precisos en el sistema en prueba. A la hora de validar exhaustivamente un sistema de protección, resulta interesante disponer de una amplia gama de casos de prueba. Dependiendo del sistema en prueba, estos pueden incluir cambios en las condiciones de alimentación y de carga, eventos de interruptores de potencia, pruebas de estabilidad con fallas fuera de la zona protegida y varios escenarios de falla dentro de la zona protegida. Los primeros intentos del sector de probar sistemas de protección virtuales incluían la reproducción de archivos COMTRADE. Los archivos COMTRADE pueden proceder de un registrador de perturbaciones y pueden ser creados por soluciones de pruebas de protección. Sin embargo, esta metodología tiene varias limitaciones. Por lo general, el operador del sistema sólo dispone de una fracción de los eventos relevantes del sistema eléctrico en forma de archivos COMTRADE procedentes de un registrador de perturbaciones. Crear archivos COMTRADE para cada caso de prueba e importarlos a la plataforma virtual del IED lleva mucho tiempo. Y lo que es más importante, las pruebas de sistemas de protección virtuales mediante la reproducción de archivos COMTRADE no permiten que el sistema de prueba reaccione dinámicamente a la respuesta del sistema de protección. «Probar sistemas de protección utilizando IEDs virtuales permite el diseño y la lógica del sistema de protección a ser validado antes de que se instalen los IEDs físicos». 7
Con RelaySimTest 4.20, los usuarios pueden validar eficazmente los sistemas de protección virtuales, incluidos el diseño de la protección, la lógica y las comunicaciones. Al igual que con los sistemas de protección físicos que utilizan RelaySimTest, la versión 4.20 también puede adaptar iterativamente el cálculo de su sistema eléctrico a la respuesta de los IED virtuales. La interfaz de programación de aplicaciones (API) del DigitalTwin de Siemens SIPROTEC se utiliza para los intercambios COMTRADE entre el DigitalTwin y RelaySimTest. La tecnología patentada de bucle cerrado iterativo (ICL) crea señales de prueba que responden con precisión a la secuencia de comandos de disparo y cierre emitidos por los IED. Los usuarios de CMC de OMICRON llevan muchos años utilizando ICL para validar de forma eficiente los sistemas de protección física con los IED físicos. Ahora también pueden probar sistemas virtuales formados por los IED virtuales. En estos momentos, la tecnología de protección Digital Twin está disponible con la línea SIPROTEC. Lo único que se necesita para probar un sistema de protección virtual de este tipo es lo siguiente: › Una suscripción a DigitalTwin de SIPROTEC › Una suscripción a Digital Twin de RelaySimTest › Una buena conexión a Internet › Un navegador de Internet Comando de cierre integrado Comando de disparo integrado Ejecución del paso de prueba Preparación del Digital Twin Preparación de la prueba 1 2 3 4 5 ESCUCHE EL PODCAST ¿Le interesa este tema? En este episodio, conoceremos el concepto de gemelo digital y su aplicación como herramienta de diagnóstico y evaluación del estado en el sector de la energía eléctrica. Escanee el código QR o visite: omicron.energy/episode55 8
Magazine | Número 2 2023 CONNECT. INSPIRE.SHARE. Reunión de nuestro equipo de personal comercial y nuestra red mundial de sales partners Este junio, tuvimos la oportunidad única de reunir por fin a nuestro equipo de personal comercial y a nuestra red mundial de sales partners en Feldkirch y Klaus en Austria. Nuestra serie de eventos internacionales bajo el lema «Connect.Inspire.Share». abarcó una amplia gama de reuniones y actividades a lo largo de diez días. Esto representó grandes oportunidades para (re)conectar con colegas y sales partners de todo el mundo y compartir las últimas perspectivas, avances e historias de éxito. Los miembros de una red en expansión se reúnen en persona La serie de eventos comenzó con una reunión internacional de ventas y sales partners en el Montforthaus de Feldkirch. Volvimos a elegir este hermoso lugar tras el último encuentro mundial de 2015. 9
En total, 360 personas asistieron a las reuniones de ventas, incluidos 140 representantes de nuestros sales partners. Quedó patente lo mucho que todos los participantes echaban de menos esta interacción cara a cara que hacía tiempo que no se producía, y muchos se sintieron conmovidos por la increíble energía y el espíritu de equipo que se respiró durante toda la semana. Bienvenidos a nuestro «patio de recreo» Nuestros sales partners valoran nuestro compromiso con la innovación y nuestra creciente red de asistencia internacional. Esto incluye también nuestros centros de aprendizaje y estudios en línea en todo el mundo, que nos permiten conectar virtualmente con nuestros sales partners y clientes, realizar cursos de aprendizaje, seminarios web y presentaciones de productos, y ofrecer asistencia. Como ya compartimos en una edición anterior de OMICRON Magazine (número 1/2022), recientemente inauguramos el Centro de atención al cliente de OMICRON en Klaus, Austria. Como parte de la reunión, nuestros sales partners pudieron experimentar de primera mano este «patio de recreo para los ingenieros del sector eléctrico» y también conocieron las últimas innovaciones de productos en una «feria» de todas las instalaciones principales de OMICRON en Klaus. 10
Magazine | Número 2 2023 «Alectrix es un sales partner de OMICRON desde hace más de 25 años, y recientemente me he incorporado a la empresa como técnico comercial. Había tantas cosas que explorar y tantas historias emocionantes que compartir durante esta reunión. También me alegra ver mujeres entre los asistentes: es motivador. Diversificar nuestra industria y valorar nuestros diferentes orígenes es una misión». Pinky Seshabela, Alectrix, Sudáfrica Connect. «Vendemos equipos de pruebas fantásticos, pero tiene mucha importancia la gente, las diferentes culturas y los orígenes de los donde procedemos. Todos nos centramos en un tema común: OMICRON». Alexander Dierks, Alectrix, Sudáfrica «Llevamos más de 15 años colaborando con OMICRON. Estoy impresionado por su compromiso con la innovación, y realmente aprecio reunirnos aquí con todos los expertos para intercambiar y aprender unos de otros. Este espíritu de compartir conocimientos es lo que hace que OMICRON sea única para mí. Es una ventaja excelente para nosotros como sales partner, y también lo es para nuestros clientes». Mike Dogget, Robert W. Chapman & Co., Estados Unidos «Soy sales partner desde 2006. Estoy realmente impresionado con la cultura empresarial de OMICRON y la calidad de sus soluciones y productos. A mis clientes les encantan. Estoy deseando que lleguen los días de aprendizaje y conocer las últimas tendencias». Constant, TP Citra Wahana Sekar Buana, Indonesia 11
«Llevamos colaborando con OMICRON desde 2002. Mi principal motivación para asistir a esta reunión era conocer en persona a los miembros del equipo de personal de OMICRON con los que mantengo correspondencia en mi trabajo diario. Aprecio mucho esta posibilidad de intercambio personal». Evi Katogoudis, PROTASIS S.A, Grecia «Llevamos más de 25 años colaborando con OMICRON en Egipto. Para mí, era la primera vez que participaba en una reunión de sales partners y me encantó. Conecté con compañeros y colegas de todo el mundo durante esta reunión, y realmente la disfruté». Lina El-Laithy, Sahara, Egipto «Es inspirador conocer a tantos viejos y nuevos amigos. Somos sales partner de OMICRON desde hace 19 años y estoy muy contento de estar aquí. Me motiva contar con una red de asistencia tan sólida y saber que mis clientes y yo podemos confiar en ella». Federico Hahn, IDUR, Chile Inspire. «Inspirar es elevar a alguien y ayudarle a volar. Es el viento bajo sus alas. Al pasar este valioso tiempo juntos en persona, tendremos muchas oportunidades de convertirnos en el viento de los demás bajo nuestras alas». Marc Andreas Vogg, OMICRON, Estados Unidos 12
Magazine | Número 2 2023 Amplio programa de aprendizaje Tras los cinco primeros días de reuniones de ventas, aprovechamos el fin de semana para socializar y celebrar con los miembros del equipo, los sales partners y las familias durante el OMICRON World Festival en nuestras instalaciones de Klaus. Concluimos la serie de eventos con un amplio programa de aprendizaje de tres días, con más de 200 participantes. Más de 100 sesiones de aprendizaje, impartidas por 30 instructores, abarcaron las últimas tendencias en pruebas, diagnóstico y monitoreo y profundizaron en nuestra cartera de soluciones. Esta serie de eventos internacionales 2023 fue un gran éxito y un hito memorable en el historial de nuestra empresa. Estamos llevando el impulso de «Connect.Inspire.Share.» como una comunidad para alcanzar nuevas cotas y servir a nuestros clientes de la mejor manera posible. Para conocer con más detalle lo que «Connect.Inspire.Share.» significa para nosotros, vea el video de nuestro evento: youtu.be/Ct9A26Aww2s Share. «La serie de eventos es una gran oportunidad para conocer las distintas regiones y hacerse una idea de sus diferentes procesos. Tengo muchas ganas de aprender de todos los presentes». Itzel Guerrero, OMICRON, México 13
Landsnet opera la red de transmisión de aproximadamente 3 200 km de Islandia con un total de 83 subestaciones. En 2019 se tomó la decisión de digitalizar completamente todas las subestaciones de acuerdo con la norma IEC 61850 en los próximos años. Landsnet y OMICRON llevan trabajando juntos en este ambicioso proyecto desde 2021. Hasta ahora, la transición ha sido un gran éxito, y varias subestaciones digitales ya están en funcionamiento. Siga leyendo para saber más sobre la transición a las subestaciones digitales y el ambicioso proyecto de Islandia. El pionerismo impulsa la innovación No es el primer proyecto de introducción de subestaciones digitales, pero Landsnet lo está llevando a otro nivel en cuanto a su alcance y su carácter pionero. A menudo, las nuevas tecnologías sólo se han utilizado en subestaciones piloto, pero aquí se están implantando directamente en la red de transporte. Estamos apoyando a Landsnet para que lleve a cabo la conversión completa de la red de transmisión nacional a subestaciones digitales de forma sistemática y eficaz. Superar nuevos retos Además de las muchas ventajas que aportan las subestaciones digitales, presentan muchos nuevos retos. Superar estos retos requiere una metodología sistemática paso a paso desde el principio. Nuestro Servicio de Consultoría de OMICRON cuenta con muchos años de experiencia en proyectos con subestaciones digitales. Por lo tanto, pudimos presentar a Landsnet una estrategia adecuada y un asesoramiento de planificación excelente. También proporcionamos las herramientas adecuadas para las nuevas tecnologías en forma de productos y CÓMO ISLANDIA ESTÁ ABRIENDO NUEVOS CAMINOS Landsnet y OMICRON allanan el camino hacia el futuro de las subestaciones digitales gracias a su colaboración 14
Magazine | Número 2 2023 «El proyecto fue un salto al vacío en muchos aspectos. Especialmente en la fase de diseño y especificación, había muchos obstáculos que superar. Pero con OMICRON contábamos con un socio experimentado que nos apoyó significativamente». soluciones personalizadas, y compartir nuestros conocimientos también ha permitido a Landsnet utilizar estas herramientas de forma eficaz. Compartir conocimientos y capacitar a las personas Cuando comenzó nuestra colaboración, se precisaba un amplio trabajo de especificación y diseño para sentar las bases de un despliegue generalizado. Hubo que seleccionar los protocolos adecuados y crear especificaciones e instrucciones de aplicación exhaustivas, que se utilizaron a continuación para derivar plantillas para las topologías normativas de Landsnet. Con la ayuda de estas plantillas, las subestaciones posteriores pueden planificarse e implantarse de forma mucho más eficiente. La cuidadosa selección y las pruebas previas de los dispositivos electrónicos inteligentes (IED) y componentes de la red también contribuyeron significativamente al éxito. Al proporcionar planes de pruebas automatizadas para las pruebas funcionales y de compatibilidad, Landsnet pudo realizar una prueba de aceptación en fábrica (FAT) eficiente. A pesar de las restricciones de los viajes, hicimos todo Capital: Reikiavik Población: aprox. 380 000 habitantes Superficie: 103 125 km² Energía 100 % renovable: 70 % hidráulica, 30 % geotérmica Plato típico: Hákarl (tiburón fermentado) ISLANDIA Birkir Heimisson, Specialist in Digital & Smart-Grid Development, Landsnet lo posible para proporcionar la mejor teleasistencia posible para la FAT. Una experiencia realmente excepcional En febrero de 2023, pudimos realizar la prueba de aceptación en campo (SAT) en la subestación digital de Hrútatunga. La subestación de 132 kV con aislamiento de gas y seis bahías de conmutación está situada a unos 160 km de Reikiavik, en un paisaje helado de impresionante belleza. La SAT también constituyó un hito desde el punto de vista técnico. La arquitectura del sistema, formado por los IED de distintos fabricantes con mecanismos de redundancia 15
«La cooperación con Landsnet es una gran travesía juntos hacia subestaciones totalmente digitales. Compartiendo conocimientos y experiencia, y encontrando nuevas soluciones a los retos, nos aseguramos de que el historial de éxitos continúe». Matthias Wehinger, Digital Substation Expert, OMICRON de red, era exigente y compleja. En la SAT se utilizaron muchas de nuestras soluciones para pruebas y puesta en servicio de subestaciones digitales. La red de comunicaciones de la subestación, los equipos de protección y control, y los transformadores de medida con sus merging units se sometieron a pruebas exhaustivas. La reutilización de los predefinidos planes de pruebas de las FAT, con algunas adaptaciones menores para la SAT, ahorró mucho esfuerzo. Las SAT se completaron con éxito y eficiencia para la satisfacción de todos los participantes. Hubo un intercambio animado y constructivo con el personal operativo de Landsnet. Soluciones adecuadas para subestaciones digitales En OMICRON disponemos de varios productos y soluciones para las pruebas y puesta en servicio de diferentes aspectos de las subestaciones digitales. En este proyecto, pudimos utilizar muchos de ellos en paralelo. Estos son algunos de ellos: › DANEO 400: Utilizado como analizador de red para la verificación de las comunicaciones del sistema, las pruebas de sincronización horaria del protocolo de tiempo de precisión (PTP), la redundancia de la red y las comprobaciones de rendimiento. › Test Universe: Pruebas de protección automatizadas para funciones de protección de IED individuales. › RelaySimTest: Pruebas de protección basadas en el sistema para la protección de barra y diferencial de línea con la simulación del sistema eléctrico. › StationScout: Pruebas del sistema de automatización, tal como las pruebas de lógica de enclavamientos y pruebas de señales SCADA. › IEDScout: Herramienta de visualización y resolución de problemas de dispositivos IEC 61850. CMC 850, MBX1 y DANEO 400 16
Magazine | Número 2 2023 Atender las demandas del futuro Landsnet está convencida de que las subestaciones digitales pueden aprovechar mejor las redes de transmisión existentes y abrir muchas posibilidades nuevas. Las fluctuaciones de carga y los cambios dinámicos en la red pueden compensarse de forma eficiente con la tecnología digital. La gran cantidad de datos digitales procedentes de las operaciones permite detectar eventos inmediatamente, y estos datos pueden utilizarse para reaccionar con rapidez y a distancia durante las operaciones normales o los eventos inesperados. Las subestaciones digitales también son más respetuosas con el medio ambiente que las subestaciones convencionales. Gracias a su diseño más compacto, al menor número de componentes necesarios y a la drástica reducción del esfuerzo de cableado, se pueden ahorrar valiosos rvecursos. Un modelo de transformación La transformación de la red eléctrica de Landsnet en todo el país apoyará el despliegue de subestaciones digitales en otras regiones. El proyecto puede servir de modelo para impulsar el cambio tecnológico. Las compañías eléctricas de todo el mundo pueden beneficiarse de la experiencia de Islandia a la hora de implantar subestaciones digitales. Y con un número creciente de subestaciones digitales, las redes eléctricas estarán preparadas para una mayor expansión de las energías renovables. La cooperación en curso entre OMICRON y Landsnet ha sido un gran éxito para ambos. Ya estamos planificando los pasos futuros porque aún quedan retos por delante, y estamos deseando abordarlos juntos. Subestación digital en Hrútatunga › Operador del sistema de transmisión islandés › Fundada en 2004 › Más del 93 % propiedad del estado islandés › 148 empleados › Sistema de transmisión: › ≈ 3 200 km de líneas aéreas › ≈ 330 km de cables subterráneos › 83 subestaciones LANDSNET 17
Los transformadores de tensión (TT) necesitan transformar con precisión tensiones primarias a tensiones más pequeñas en su lado secundario. Estas tensiones sirven como señales de entrada para dispositivos secundarios, tales como relés de protección o contadores de electricidad. Los fabricantes necesitan cumplir requisitos de alta calidad al tiempo que mejoran la eficiencia de sus líneas de producción para que los precios sigan siendo atractivos para sus clientes internacionales. Semar Electric, de El Cairo Montenotte (Italia), ha aumentado la eficiencia de su línea de producción de TT integrando el VOTANO 100. Los fabricantes de transformadores de tensión o corriente (TC) verifican el rendimiento de sus TC y TT durante varias etapas del proceso de producción. Un transformador de tensión debe funcionar correctamente en relación, fase, polaridad y clase de precisión, y un transformador de corriente debe tener una resistencia de bobinado, una curva de excitación, un punto de inflexión y una relación adecuados, por nombrar sólo algunos de los parámetros más importantes. Por ello, estos TT y TC deben someterse a varias fases de pruebas durante la producción. Las primeras pruebas tienen lugar antes de que la parte activa premontada del TT o TC pase por el proceso de fundición en resina. La segunda es la prueba final de producción. Para la primera fase de pruebas, Semar Electric optimizó el rendimiento de las pruebas y la eficiencia de la producción integrando el CT Analyzer para sus pruebas de TC hace unos años. Actualmente han integrado el VOTANO 100 en su línea de producción de TT. Semar Electric controla el VOTANO 100 directamente desde el software de producción mediante la API del VOTANO 100. Durante la transición de su antiguo puente de medición a la medición con VOTANO 100, Semar Electric utilizó ambos métodos de medición para comparar los resultados. Estas comparaciones han demostrado que los resultados del puente de medición y los del VOTANO 100 se corresponden bien. La principal ventaja que tiene la medición del VOTANO 100 sobre la del puente de medición es la cantidad de tiempo que ahorra. Con un puente de medición, un brazo del circuito del puente debe equilibrarse con el transformador de tensión en prueba para cada valor medido. El VOTANO 100, en cambio, realiza automáticamente varias mediciones en rápida sucesión para determinar los parámetros más críticos del TT, como la resistencia del devanado o la curva de magnetización. Durante estas pruebas, el VOTANO 100 determina los elementos del modelo de TT y calcula automáticamente la exactitud del transformador de tensión a partir de estos resultados intermedios. Segundos después, el VOTANO 100 da salida a una evaluación automática de PRUEBAS DE TT EN SEMAR ELECTRIC Aumento de la eficiencia con una metodología basada en modelos 18
Magazine | Número 2 2023 la clase de TT. Esta evaluación de clase funciona para todas las clases de TT producidas en la planta de Semar Electric, incluida la clase 0.1. El tiempo que este proceso mejorado ahorra durante la producción significa que se pueden fabricar más transformadores de tensión con el mismo nivel de calidad. Esto hace que el proceso sea más eficiente, aumenta la productividad y permite a Semar Electric ser más competitiva en el mercado mundial ofreciendo un valor de alta calidad que merece la pena. Semar Electric diseña, fabrica y comercializa transformadores de media tensión, transformadores de corriente de media tensión y transformadores de corriente de baja potencia. new.semar.biz VT listo para las pruebas de medición de VOTANO 100 «El VOTANO 100 realiza automáticamente varias mediciones en rápida sucesión para determinar los parámetros más críticos del TT, como la resistencia del devanado o la curva de magnetización». 19
¿Qué son las descargas parciales? Las descargas parciales (DP) son rupturas dieléctricas localizadas en un sistema de aislamiento sometido a esfuerzos eléctricos. Pueden provocar una falla dieléctrica si no se detectan o si no se rectifican a tiempo. Esto se debe a que las DP debilitan la resistencia del aislamiento a lo largo del tiempo, haciéndolo incapaz de soportar el esfuerzo de servicio. Por lo tanto, es esencial detectar, medir y ubicar las DP en el interior del aislamiento de activos de alta tensión (AT), tales como máquinas rotativas, transformadores, subestaciones y cables eléctricos. La medición de DP es un método sensible y no invasivo aceptado en todo el mundo para detectar la debilidad del aislamiento en activos de AT. Se utiliza para evaluar el estado del aislamiento durante el control de calidad en fábrica y la puesta en servicio en campo, tras la instalación del activo. Una vez en servicio, la medición de DP se realiza periódicamente para garantizar la confiabilidad y funcionamiento de los activos de la red eléctrica. Al igual que ocurre con otros activos de alta tensión (AT), la actividad de descargas parciales (DP) en las subestaciones aisladas por gas (GIS) es un indicio de la existencia de defectos en el aislamiento que pueden provocar averías. Los problemas típicos en el interior de las GIS que pueden causar DP, son los objetos conductores afilados o las partículas depositadas en el conductor exterior, el conductor interior o adheridas a los separadores aislantes. Es necesario encontrar dichas partículas en el interior de la GIS y eliminarlas, especialmente PRUEBAS DE DESCARGAS PARCIALES EN SUBESTACIONES AISLADAS POR GAS Con múltiples modos de medición de frecuencia ultra alta, nuestro sistema UHF 800 proporciona mediciones en campo sensibles de descargas parciales en GIS 20
Magazine | Número 2 2023 durante la puesta en servicio en campo para garantizar un funcionamiento fiable en servicio. Optimización de la sensibilidad para las mediciones de DP en campo En los sistemas GIS con aislamiento SF6, las DP generan ondas electromagnéticas en un amplio espectro de frecuencias, debido a su frente de onda rapido. Los salientes y las partículas o huecos en el interior de los aislantes pueden generar descargas parciales de bajo nivel, que requieren una medición de DP sensible, especialmente para las pruebas de GIS en campo. En comparación con la realización de mediciones de DP en entornos optimizados de pruebas en fábrica y laboratorio, las mediciones de DP en campo se ven a menudo comprometidas por unos niveles de señales de interferencias significativamente más elevados, llamado ruido externo. Para las pruebas en servicio en campo y la resolución de problemas en las GIS, el método de frecuencia ultra alta (UHF) se ha establecido como la norma para las mediciones de DP, a fin de garantizar la sensibilidad necesaria. El ancho de banda común del método de medición de DP a UHF suele ser de 100 MHz a 2 GHz. Con una medición sensible de DP a UHF, pueden detectarse en la GIS incluso defectos menores que generen descargas parciales de bajo nivel, siendo una alternativa razonable a las costosas pruebas en campo que se utilizan para la detección de descargas parciales de bajo nivel, como la prueba de impulsos tipo rayo. «La actividad de DP es un indicador confiable del estado del aislamiento en equipos eléctricos, ya que a menudo es una señal de desarrollo de defectos del aislamiento que potencialmente pueden causar fallas dieléctricas». Stefan Hoek, Product Manager, OMICRON 21
La magnitud de DP Ancho de banda del filtro Ancho de banda: 50 … 150 MHz Respuesta en frecuencia del sensor UHF ~ 100 MHz ~ 12 GHz Frecuencia Variable de ancho de banda: < 20 MHz La magnitud de DP Frecuencia central variable Frecuencia Frecuencia central variable La magnitud de DP Frecuencia Configuración de prueba para la detección y localización de DP en una GIS Computadora portátil o de escritorio con el software MPD Suite Sensor UHF de DP Sensor UHF de DP Cables de fibra óptica MCU2 Cables de fibra óptica Opcional: Sincronización mediante tensión de TP Conectado a tierra Conectado a tierra Sensor UHF de DP TP UHF 800 RBP1 UHF 800 RBP1 UPG 620 guración mínimo. Para entornos de pruebas en campo propensos a las perturbaciones, las mediciones de banda media y banda estrecha con filtros de ancho de banda diferentes proporcionan una medición más selectiva. Por lo tanto, rechazan eficazmente el ruido externo y las perturbaciones. El espectro de la señal medible depende en gran medida de la situación. Debido al encapsulamiento de la GIS, la relación señal/ruido puede ser bastante buena. Sin embargo, con los sensores de DP más cerca de las bornas en exteriores, las perturbaciones exteriores pueden seguir midiéndose en rangos de frecuencia de señal específicos. Esto puede influir en la sensibilidad de la medición, especialmente cuando sólo se realiza una medición sencilla de banda ancha. Los métodos de medición de banda ancha son bastante comunes, pero los métodos de medición de banda media y banda estrecha son más selectivos y robustos frente al ruido exterior. El método de medición de banda estrecha variable, en particular, hace posible la selección de ventanas de frecuencia libres de interferencias en entornos de pruebas en campo. Encontrar una relación señal/ruido óptima Una ventana de frecuencia de medición adecuada puede identificarse simplemente observando el espectro de frecuencias de entrada en el que una elevada relación señal/ruido (SNR) se traduce en una alta sensibilidad de medición. Pueden encontrarse ventanas de frecuencia adecuadas con una SNR aceptable incluso en condiciones difíciles con altos niveles de ruido externo. Por lo tanto, pueden mejorarse los resultados de las mediciones de DP en campo a pesar de los elevados niveles de interferencias utilizando un sistema de medición de DP selectivo en frecuencia, que permita cambiar entre distintos modos de medición, anchos de banda y frecuencias centrales. Nuestro sistema UHF 800 de medición de DP permite seleccionar entre varios modos de medición: (a) modo de banda ancha, (b) modo de banda media y (c) modo de banda estrecha con frecuencia de medición y ancho de banda seleccionables. Diferentes modos de medición de DP a UHF para diferentes ubicaciones de pruebas Existen diferentes metodologías para realizar mediciones de DP a UHF. Las mediciones de banda ancha son adecuadas para entornos de pruebas sin perturbaciones, tales como los laboratorios de pruebas, y requieren un esfuerzo de confi22
Magazine | Número 2 2023 VER EL VIDEO Vea nuestro video para saber cómo se configura y utiliza nuestro sistema UHF 800 para pruebas de DP en subestaciones aisladas por gas. youtu.be/cMcaoqajxk4 EL UHF 800 DE UN VISTAZO Sistema de medición y análisis de descargas parciales a ultra alta frecuencia › Mediciones de DP a frecuencia ultra alta (UHF) de 100 a 2 000 MHz › Función de evaluación del espectro y filtros de medición ajustables para una relación señal/ruido óptima › Robusta y flexible para mediciones de DP en laboratorios, bahías de pruebas y sobre el terreno › Cumple la «Guía de aplicación para la verificación de la sensibilidad» del CIGRE (folleto 654) › Medición de DP monocanal y multicanal sincrónica realizadas fuera de línea y en línea › Interfaz de usuario configurable para pruebas de DP individualizadas y elaboración de informes personalizados ESCUCHE EL PODCAST ¿Le interesa este tema? Si quiere saber más sobre las pruebas de descargas parciales en la gama UHF, escuche el siguiente episodio de nuestra serie de podcasts Energy Talks. Escanee el código QR o visite: omicron.energy/episode29 omicronenergy.com/uhf800 23
CMC Swift permite controlar los equipos de prueba CMC de forma sencilla e inalámbrica. Con CMC Swift, puede disfrutar de total libertad de movimiento sin necesidad de una computadora portátil realizando toda una serie de verificaciones directamente desde su smartphone. Las funciones de la última actualización ofrecen aún más opciones, como la realización de chequeos de cableado en combinación con el comprobador de polaridad CPOL2. Realice pruebas de cableado fácilmente Cuando se ponen en servicio subestaciones y tecnología secundaria, hay que comprobar cientos de conexiones y funciones. Además del cableado correcto de los transformadores de medida, hay que cablear con cuidado las señales lógicas, las señales de disparo y control de los interruptores de potencia y diversas señales auxiliares. Algo puede fallar en un instante o pasarse por alto en el proceso. De hecho, los problemas de cableado, como la polaridad incorrecta de la trayectoria de un transformador de tensión o corriente, se encuentran entre los errores más comunes en los sistemas eléctricos. Por lo tanto, el cableado y las comprobaciones de polaridad se encuentran entre los primeros pasos críticos durante la puesta en servicio. CMC Swift permite controlar la salida de una señal de prueba sin componente de CC a través de las salidas de tensión o corriente del equipo de prueba. Utilizando esta señal en diente de sierra, pueden realizarse fácilmente comprobaciones de polaridad y cableado en la subestación con el CPOL2, sin necesidad de conexiones de cable NUEVAS FUNCIONES: CMC SWIFT SE ASOCIA CON CPOL2 Realice comprobaciones de polaridad y chequeos rápidos con más movilidad que nunca 24
Magazine | Número 2 2023 adicionales. Además, el transformador de medida no se magnetizará involuntariamente debido a la señal sin componente de CC. Otra nueva función también permite visualizar la potencia durante las pruebas de cableado. Esto permite comprobar sin esfuerzo la dirección del flujo de potencia leyendo la potencia activa en el relé de protección. Rampas y triggers con CMC Swift CMC Swift también proporciona dos nuevas funciones para pruebas sencillas que permiten una configuración rápida y manual de rampas y triggers. Los valores de salida de la función de rampa pueden ajustarse en linea mediante una area de entrada diferente hasta que se produce una operación de disparo. Los triggers para controlar el procedimiento de prueba pueden configurarse en la aplicación ya sea por entradas binarias o por sobrecarga. Esto significa, por ejemplo, que puede detenerse la salida de las variables de prueba inmediatamente cuando se produzca un evento de conmutación específico. Alimentación de tensión del relé de protección Además de la salida de señal en diente de sierra, la versión actual de CMC Swift también ofrece la opción de controlar la salida de CC del CMC para alimentar el relé de protección durante las pruebas. Encontrará más información sobre CMC Swift y CPOL2 en nuestro sitio web: omicronenergy.com/cmcswift omicronenergy.com/cpol2 DESCARGAR AHORA Pruebe ahora CMC Swift y deje atrás su computadora portátil para realizar comprobaciones sencillas en el futuro. ESCUCHE EL PODCAST ¿Le interesa este tema? Asegúrese de escuchar nuestro episodio de podcast «CMC Swift: dando vida a una aplicación de pruebas móvil – El desarrollo de una aplicación de prueba móvil para los conjuntos de prueba del CMC». Escanee el código QR o visite: omicron.energy/episode64 25
¡BÁJESE DEL TEJADO! Parte 2: Puesta en servicio de un sistema fotovoltaico flotante Muchas empresas ya cuentan con centrales eléctricas generadoras de energía para reducir los costes de adquisición de electricidad y permitir la continuidad de la producción o facilitar paradas controladas durante interrupciones del servicio prolongadas. En una red eléctrica insular, es decir, cuando la red de nivel superior no está disponible, las plantas generadoras, las instalaciones de almacenamiento y los sistemas de gestión de la carga deben funcionar conjuntamente a la perfección. Y esto es aplicable en ambos sentidos: Durante la transición energética, estas células industriales pueden apoyar la estabilidad de la red eléctrica pública contribuyendo a las energías renovables. Ambos aspectos se están explorando en el marco del proyecto INZELL. Potente sistema fotovoltaico Los datos de las células industriales del grupo Max Bögl son impresionantes: Cada año se generan aproximadamente 25,5 GWh de electricidad. Junto a los aerogeneradores, los sistemas fotovoltaicos son los que más contribuyen a la producción de electricidad. Las instalaciones sobre tejado proporcionan una capacidad de unos 2,5 MW. Sin embargo, el parque fotovoltaico flotante en el lago del foso de la empresa es particularmente notable. Este sistema fotovoltaico cuenta con una capacidad conectada de 1,6 MW. Plenamente operativo Se solicitó a OMICRON la puesta en servicio del sistema fotovoltaico flotante. «Realizamos pruebas primarias en el sistema, comprobando la asignación de fases y la relación de transferencia de los transformadores de corriente y tensión. No importa si el sistema fotovoltaico está instalado en un tejado o en un lago», explica Michael Biller, Application Engineer de OMICRON Engineering Services. «También es necesario comprobar la conexión de desacoplamiento. Por ejemplo, en caso de falla, una desconexión de la red eléctrica hará que el sistema fotovoltaico se ponga fuera de servicio inmediatamente. Esto protege tanto a la red eléctrica como al propio generador». Además de realizar las pruebas estándar, los ingenieros comprobaron la integración del sistema fotovoltaico en la tecnología de señalización y telecontrol. Estas comprobaciones garantizan que los valores medidos y los mensajes del sistema fotovoltaico se transmiten de forma fiable al centro de control. Los ingenieros también comprobaron el control remoto del sistema fotovoltaico. El sistema fotovoltaico flotante ha permitido al grupo Max Bögl aumentar sustancialmente su capacidad solar para la producción de electricidad, a pesar de no disponer de espacio adecuado en el tejado. «Nuestras pruebas confirmaron que el sistema funcionaba correctamente y permitieron la puesta en servicio completa del sistema fotovoltaico», afirma Michael. INZELL es un proyecto de investigación que se está llevando a cabo actualmente en la célula industrial del grupo Max Bögl en Sengenthal, Alemania (más información en el número 1/2023 de OMICRON Magazine). Una vez finalizado el proyecto de investigación, el objetivo es poder utilizar la célula industrial como una red eléctrica insular durante una situación de emergencia. Numerosos generadores que utilizan energías renovables producen la potencia necesaria para la célula industrial. Por ejemplo, se ha instalado un sistema fotovoltaico flotante en el lago del foso de la empresa. OMICRON participa activamente en el proyecto INZELL y también fue responsable de la puesta en servicio del sistema fotovoltaico en el lago. 26
Magazine | Número 2 2023 Gran proyecto de investigación Los efectos positivos de los sistemas fotovoltaicos flotantes se están estudiando actualmente en todo el mundo. El instituto alemán Fraunhofer ha calculado que la capacidad potencial de los lagos artificiales sólo en Alemania es de unos 44 GW. El instituto también mencionó las siguientes ventajas: › Aliviaría la competencia por el uso del suelo › El efecto refrigerante del agua aumenta la producción de electricidad › Hay menos pérdida de agua por evaporación «Gracias al efecto refrigerante del agua, se espera que la instalación flotante de Bögl logre un aumento de la producción de hasta un cinco por ciento en comparación con las instalaciones en tejados. En los próximos meses, un estudio complementario proporcionará resultados concretos», explica Christoph Trabold, ingeniero de aplicaciones de los servicios de ingeniería de OMICRON y jefe de proyecto de INZELL en OMICRON. Y añade: «También se espera que un estudio paralelo proporcione algunas ideas interesantes sobre el impacto ecológico. Por ejemplo, se espera reducir el agua calentada por la luz solar directa. El sistema fotovoltaico también protege a las criaturas que viven en el agua de las aves rapaces, lo que puede contribuir a la conservación de las especies». Los resultados se esperan con impaciencia. Al fin y al cabo, podrían cambiar las reglas del juego a la hora de ampliar la explotación de la energía solar en lagos de foso no utilizados, no sólo en Alemania, sino en todo el mundo. «A la hora de la puesta en servicio, da igual que el sistema fotovoltaico esté instalado en un tejado o en un lago». Michael Biller, Application Engineer, OMICRON ¿HA PERDIDO LA PRIMERA PARTE? Lea la introducción al proyecto INZELL en la parte 1 y conozca los antecedentes del proyecto. Escanee el código QR o visite: omicron.energy/inzell-parte1 27
Imagine este escenario: es un día caluroso y John está en campo probando transformadores de tensión. Lleva toda la mañana inyectando 1 400 V en los terminales de AT de varios TT y tomando mediciones secundarias con la caja de conexiones, los terminales de relés y otros equipos aguas abajo en el circuito. Ha estado repitiendo estas pruebas durante horas utilizando la función de tarjeta Quick del CPC 100. Cuando termina la última serie de mediciones, vuelve al TT para desconectar la pinza, pero no se da cuenta de que el CPC 100 sigue emitiendo tensión. Entra en contacto con la alta tensión y recibe una descarga mortal. Errores como éste ocurren muy rápidamente porque los sentidos humanos no pueden detectar los peligros eléctricos y, por tanto, permanecen invisibles. Como en la mayoría de los accidentes, múltiples factores contribuyen a que se produzcan. En este caso, se infringieron las cinco normas de seguridad, no se observaron las luces de estado roja/verde del CPC 100 y John había estado realizando tareas peligrosas sin un compañero de trabajo. Probablemente estaba fatigado después de un día largo y caluroso haciendo pruebas repetitivas. En OMICRON nos esforzamos por fabricar los mejores productos y buscamos continuamente formas de mejorar nuestros dispositivos y el trabajo relacionado con ellos. La seguridad es una de nuestras máximas prioridades y siempre estamos introduciendo nuevas funciones que reducen los riesgos. Nos enorgullece anunciar el lanzamiento de dos nuevas funciones del CPC 100 incluidas en la última versión del software PTM 5.00: 2 kV-Timeout en Quick y detección rápida de fallas (RFS). Teniendo en cuenta sus características de salida únicas, estas funciones están previstas para abordar el entorno de trabajo específico en el que se utiliza el CPC 100. 2 kV-Timeout en Quick es fácil de explicar: El CPC 100 finalizará la inyección de alta tensión en la tarjeta de pruebas Quick después de un tiempo predeterminado de 10 segundos. Este límite de tiempo puede ser definido por el usuario y desactivarse si es necesario; se reinicia con cada reinicio. Esto puede contribuir a la seguridad cuando un usuario está distraído y deja de ser consciente de la situación. En pocas palabras: La RFS supervisa la salida para detectar cambios en la salida e iniciar una desconexión inmediata del CPC 100. Sin embargo, se necesita un poco más de información para describir su funcionamiento. La norma IEC TS 60479-2 nos da una idea general de la rapidez con la que debe apagarse el dispositivo para reducir eficazmente el riesgo de fibrilación cardíaca. Suponiendo, por ejemplo, que haya 1 amperio de corriente en el cuerpo durante un accidente; debe apagarse en menos de un milisegundo para mantener el riesgo razonablemente bajo. Para comparación: Los dispositivos de corriente residual (DCR) estándar suelen dispararse en unos diez milisegundos y requieren circuitos supervisados adicionales para aislarlos de la tierra. Son demasiado lentos para corrientes corporales elevadas y muchas aplicaciones del CPC 100 requieren una conexión directa a tierra. Así que tuvimos que pensar de otra manera. Construir un sistema que pueda cumplir estos requisitos es un reto técnico inmenso. Sin embargo, la RFS puede resolver este problema porque puede detectar las fallas en unos poNUEVAS FUNCIONES DE SEGURIDAD QUE PTM 5.00 INCORPORA AL CPC 100 «Dado que ambas están basadas en software, prácticamente todos los CPC 100 pueden actualizarse inmediatamente, con la actualización a PTM 5.00. ¡Manténgase seguro»! 28
Magazine | Número 2 2023 cos cientos de microsegundos. El amplificador semiconductor de salida es mucho más rápido que un relé físico, por lo que puede desconectar el CPC 100 inmediatamente. La RFS se basa en un análisis estadístico de las señales de salida. Corta cada período de la señal en varias partes iguales denominadas cubos. Los cubos se analizan en función de su valor medio y su varianza. Si el CPC 100 detecta que los nuevos valores medidos no se encuentran dentro del intervalo previsto de los medidos anteriormente, la unidad se desconecta inmediatamente. La RFS necesita unos períodos de señal estable (normalmente unos segundos) para activarse. Esto ocurre tras la activación de la salida y cada vez que se modifica la amplitud o la frecuencia (ya sea automáticamente por el dispositivo o manualmente por el usuario). La RFS ha sido probada exhaustivamente, pero dado que sólo se activa en tarjetas de prueba seleccionadas y requiere una compleja detección e interpretación de señales, y unos segundos para activarse, no puede garantizarse su operatividad en todas las situaciones. Cuando se activa, la RFS limitará significativamente la exposición a corrientes y tensiones peligrosas durante una secuencia de accidentes. Sin embargo, la RFS no puede evitar que se produzcan accidentes. Por lo tanto, los usuarios no deben asumir un riesgo mayor ni confiar en el funcionamiento incondicional de la RFS. Por lo tanto, Quick-Timeout y RFS son un complemento, no un sustituto de las medidas de seguridad actuales. Con la última versión de PTM 5.00 que ofrece 2 kV-Timeout en Quick y RFS para el CPC 100, hemos añadido dos potentes funciones para prevenir accidentes y disminuir su gravedad en el futuro. Dado que ambas están basadas en software, prácticamente todos los CPC 100 pueden actualizarse inmediatamente, con la actualización a PTM 5.00. ¡Manténgase seguro! I t Señal periódica con cubos RFS y una falla detectada ¿LO SABÍA? El accesorio opcional SAA2 del CPC 100 dispone de luces de estado rojas/verdes adicionales para avisar y de un botón de emergencia para el control local. ACTUALICE SU CPC 100 omicronenergy.com/ptm SIGA SIEMPRE ESTAS CINCO REGLAS DE SEGURIDAD: Desconecte el equipo en su totalidad. 1. Verifique que no circule corriente eléctrica por la instalación. 3. Imposibilite una posible reconexión. 2. Realice la puesta a tierra y el cortocircuitado. 4. Establezca la protección correspondiente contra elementos contiguos que estén bajo tensión. 5. 29
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