Si st ste em as d e Mo n it ito o re reo o de de Transformadores
Protection notice Cireitos Copyrigh opyrigh t rnotice Copyr igh t © Siemens Ltd a 20 2011 11.. Todos To dos os/ d rese reser vados.
Agend Ag enda a
Introducción Tecnolo Tecnol o g ia y s o lu luc c ion ione es
Monitoreo en línea Sensores
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Escena Esce narr io ac ac tual del par par que inst alad alad o
El parq parqu ue in i nstalado de transfo transforma rmadores dores está
envejecido, EE.UU.con Aleman manii a Ale Brasil
edades 39 añosmedias de: 35 años años 28 años
El
riesgo de fallas aumenta y depende del histórico de operación del equipamiento, no solamente de la edad
Fallas y paradas paradas de emergencia gen ge nera eran n costos costo s sup su p eriores a all valor del de l equip equipamien amiento to
Sistemas de monitoreo auxilian en el planeamiento de las paradas y reparos
Indican también la condición de operación de los equipamientos equ ipamientos par para a evitar fa falla llas s catastróficas catastrófi cas
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Escena Esce narr io ac ac tual del par par que inst alad alad o en en B Bra ras s il
Faixa Etár Etár ia B ase Ins Ins talada - Br asil 25,00% 20,80% ~65% do parque 20,00% 16,20% 15,00% 11,90% 9,50%
10,00%
5,70%
5,50%
10%
9,20% 6,30%
5%
5,00%
0,00% 0...5 anos
6...10 anos
11...15 anos
16...20 anos
21...25 anos
26...30 anos
31...35 anos
36...40 anos
41...45 anos
>46 anos
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Por q ue m onitor on itore ear su t ran ran sformad sfo rmado o r?
ransform nsforma ad or: el eq eq u ipo mas crítico crít ico de la la T ra subestación
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In cendio cend io ocurr ocu rrido ido el 4 de Ju Juli lio o del 20 2004
En un evento registrado el 4 de Julio del 2004, a las 19:00hs en el estado esta do de Arizona, Arizona, EEUU. EEU U.
Cinco autotransformadores de 500 MVA, 525/230 Kv fueron
afectados.
Tenían 30 años en operación.
Daños de pérdida de equ eq ui pamie pamien ntos.
Red in i ndisponib disponible. le.
Grandes daños ambientales y de equipamientos.
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Bushings
Ni vel Aceite
emp. Topo Aceite Sala Comando Subestación
Temp ambiente
OLTC
Temp Inferior Aceite
Corriente de carga Humedad
Gas en aceite Refrigeración Control
Flujo de aceite o agua
Intra Intranet net Cliente
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Soluciones Soluc iones en Monitoreo Monit oreo en línea línea Características Solucione Soluc iones s d irecc irecciona ionad d as
Consideración a las características de cada equipo para encontrar la mejo mej o r solu sol ución ció n (Distribuid (Distribuida a o Cent Cent ralizada ralizada )
Ni todos todo s lo lo s tran transfo sforma rmadores dores af af ectan ectan la la con co nf iabilidad iabilidad de la rede d a la misma manera
Suministr Suminis tro o de dife d ifere ren n tes tes t ecno cn o logía logías de d e senso sensore res s
Integración In tegración a lo s difere dif eren ntes tipos de fabr f abricación icación y comun com unicació icación n de los
sensores Suministr Suminis tro o de d ifere iferen n tes tes tipos t ipos de integra integrac ión
Plataformas existentes
Herramientas de gerenciamento automatizado
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Principai Princip ais s Se Sens nsores ores
- Ga Gase ses s en ac aceit eite: e: Sensor de gases disueltos e humidad en aceite; Cromotógrafo on-line para tres gases; Cromatógrafo Cromatóg rafo on-li on-li ne para pa ra o och cho o gases; gases; Sensor de humidad no óleo.
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Principai Princip ais s Se Sens nsores ores
- Con Condición dición de los los bu b us hi ngs Desvío de capacitancia y tan delta; Desvío de capacita capacita ncia y sobre so bretensio tension nes.
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Principai Princip ais s Se Sens nsores ores
- Tem Tempe perraturas aturas Aceite sup sup erior y inferior, am ambient biente e Medición directa por po r fibra f ibra óptica óptica
- Corr Corrie ien ntes tes Cargamen Carg amento to de los bobina bobina dos.
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Flexib lexibil ilidad idad en en la l a iins nstala talac c ión de senso res res Sistemas de Mon Sistemas onitor itor eo p ueden ueden ser instalados inst alados en en transf orma or mad d ore or es de cualquie cualquierr fabri fabr icante – nuev nuev os o en en us o.
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Ac qu is ic i ón de dato dat o s
Drivers y fil Drivers f iltros tros de comun co municaci icació ón Comun Co municación icación de sen se nso sores: res: serial, serial, an a nalógico y digital digita l
Painel Digitalización Dado1 ado1 Dado2 ado2 Dado3 ado3
xx
xx
xx
xx
xx
xx
xx
xx
xx
Aumento Au mento de la la con co nf iabilidad iabilidad con co n f iltro iltro de datos datos Stand ard de comun Stand com unicaci icació ó n específi específica ca de cada sensor es incorporada
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T MDS y Sma Smarr t Mo n it itor or Estrateg Estra tegia ia d e Dia Diag nóst nós t ico Cent Central ral o Distr ibuída TMDS Acces Acc eso o r emot emo t o - Ce Cen n t r ali alizado zado
Sma mart rt Monito Monitor r Acces Acc eso o lo loc c a l - Dis Distt r ib ibu u id ido o
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Transformadores Transformadore s Siemens Siemens para t odos los n ivele iveles s desd de sde e gene generr ac ión hasta dist r ibuc ión de energía energía T LM Transformer Lifecycle
Transformador para geraç g eração ão
Management
TMDS Reator shunt
HVDC
Transformador de interconexão do s is te tema ma
Transformador defasador
Siste Sis tem m a de Monitoramento Remoto Especialista
Smart Monitor Monitoramento Local
Transform adores para Transform aplicaç apli cações ões indus indus triais triais especiais
Transform ador de Transform di distribuiç stribuição ão à óle óleo o
Regulador de tensão
GEAFOL Transformador em resina
Determinação es ta tado do operativ o perativo o Montagem e comissionamento
Trat Tratam óleoam ento de
Transformador de s istema istema forno
Reparos e retrofit na fábrica e em campo
Ensaios de alta e Ensaios baixa tensão em em campo
retificador
TLMC Serviço de Monitoramento via GPRS
Treinamentos Peças reserva reserva Pós Vendas
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Mon onitor itor eo en línea línea
Sm Sma art Mon Mon ito itor: r: monitore mon itoreo o d ist strr ibuido T MDS DS:: monitoreo mon itoreo centr c entraliz aliza ad o
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Smart mart Monitor Monitor – soluc ión distr distr ibuida
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Smart Monitor
Monitor “stand-alone”, instalación y acceso a los datos h hec ech ho localmente;
Arqu Arquit itectur ectura distribu distribsuable ida, po do monitor mon itor es arespons respon pdon o rnlde o s cada diagnósticos diagn ósticos de un tran tra nsf sfo o rmador; rmador; Puede ter acceso po Puede porr la iin nterface Web, en adición al acceso local; LEDs en el tabl tab lero para iindicación ndicación externa de status.
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Smart Monitor
Visión con la puerta ffro rontal ntal abierta
Visión frontal del Smart Monitor con señaleros indicativos
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Gran ran deza dezas s Mon onit ito o rea read as
Diagnósticos Recomendaciones Procesamiento Acces Acc eso o L o c al
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Topología e Ac Acce ces s ibilidad ibil idad A Ac c ceso ce so Rem emo o to (v (víía LAN o Internet)
Página Web
A Ac c ceso ce so L oc ocal al
Pantalla del Operador
• Subest ubestación, ación, usina, u sina, etc. • Loc Loca alidad C Ce ent ntrr al • Intranet • Internet
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Softw are de Sma Smart rt Mo n itor Sof tware Softw are con in i nterface terf ace amigable; Procesa lo lo s datos adquiridos adqu iridos y al a lmacenados, generando gen erando diagnósticos diagnósticos o nli ne con co n c ua lidad y confiabilidad; Supera un simple monitoreo con alarmes basados basa dos en limites ffijijo os y posee acciones recomendadas para un mejo mej o r estado o perativo perativo del transformador.
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Model odelos os de d e In In genie geni ería
• Gases combin combinados ados disu disue e ltos en acei aceite: te: Evaluaci Evaluació ó n de v valores alores limites de generación de gases en aceite; • Cromatografí Cromatografía a on on-lin -line e para tres t res gases: gases: Evalu Evaluac ación ión de v va a lores limites limites de generación de gases en aceite (metano, etileno y acetileno). Análisis y indicación de fallas incipientes a través del método Triangulo de Duval; • Cromatografí Cromatografía a on on-lin -line e para ocho gases: Evalu Evaluación ación de v valores alores limites de generación de gases en aceite (metano, etileno, acetileno, etano, dióxido de carbono, hidrógeno, oxigeno y monóxido de carbono). Análisis y indicación de fallas incipientes a través del método Triangulo de Duval;
•Desvío relativo de la capacitancia de los bushings: Evaluación de la integridad del aislamiento de los bushings;
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Model odelos os de d e In In genie geni ería
• Humedad Humedad en el aislamiento: Ev Evaluación aluación de la hu humed medad ad del aceite aislante aislante y cálculo estimado de la humedad en el papel; • Térmico: Cálculo Cálculo del h hot ot spot del transf transformador ormador por los métodos métodos normaliz ormalizados IEEE/ANSI, IEC y método propietario Siemens; • Pérdida de vida y env enve jecimiento relativ relat ivos: os: Cálculo Cálculo de pérdida de vida vida relativ relativa a del transformador y tasa de envejecimiento relativo por los métodos IEEE/ANSI, IEC; • Volumen Volumen de aceite en el conservador: conservador: Permite Permite indicación indicación de defecto incipiente incipiente antes de atingir el nivel mínimo admisible, comparando el volumen estimado de aceite aislante en el conservador basado en la distribución de temperaturas del transformador con el volumen calculado basado en la indicación del sensor de nivel;
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Model odelos os de d e In In genie geni ería
• Sistema de refrigeración refrigeración:: Verifica el fun funcionamiento cionamiento adecu adecuado ado del sistema de refrigeración a través del monitoreo de la corriente de carga de los ventiladores y del flujo de aceite/agua (dependiendo del sistema de refrigeración); • Contr Controle ole de refr refrigera igeración ción:: Solamente con la indicac indicación ión de la temperatura deseada para operación del transformador, este modelo efectúa el control del sistema de refrigeración a través del cálculo del hot spot futuro en función del cargamento actual. Esta operación también considera el número de horas de uso de ventiladores y bombas, equilibrando el desgaste de cada grupo (rotación). Adicionalmente, efectúa el ejercicio periódico de los grupos de refrigeración; • Conmutador Conmutador bajo carga: Indicació Indicación n de posición del OLTC, n número úmero total de operaciones y evaluación indirecta del esfuerzo de torsión por comparación con valores aprendidos.
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Mon onitor itor eo en línea línea
Sm Sma art Mon Mon ito itor: r: monitore mon itoreo o d ist strr ibuido T MDS DS:: monitoreo mon itoreo centr c entraliz aliza ad o
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TMD TM DS – soluc soluciión centraliz centralizada
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Arqu Ar qu i t etur et ura a Subestación
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TMDS Arqu Ar qu i t ect ura ur a del d el s i s t ema em a en en v arias ari as s ub ubes estt aci ac i on ones es
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Panel Pa nel Local Loc al
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Panel Pa nel Local Loc al Unidad de adquisició adq uisición n Remota ET200s
Fuente Universa U niversall 24 Vcc
OLM - conv onver ersor sor eléctrico / óptico Termostato e higrostato
T ransductor ansductor de Flujo Aire / Aceite
Transductores de corri c orriente ente Transductores de posición OL OLTC TC
Monitoreo de bushing Protección contra surtos
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Panel Central
Vista Frontal
Vista Trasera
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Estrategia Estrateg ia d e Almacenamiento Almacenamient o de Dados
Mani Ma nipulación pulación e eficien ficiente te d del el b banco anco de dad dados: os: captura capt ura de 3 v alores alores al e envés nvés de 24 24.. a r u t a r e p m e T
V2 V3 V1
Tiempo A Ap p enas d at o s s ign ig n i f ican ic antt es s on c ap t u r ad o s
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Anál An ális is is Est Es t ad adís ístt i c o
A l teraci terac i o n es b ru sca sc a s en l o s val o re s de la m edia y del desvío desvío patró n, son mon itoreado itoreado s con el obj etivo s d e detectar cambios de comportamiento.
El análi análi sis estadí estadí stico se crea durante un período determ determ in ado de aprendizaje. M édia, Des Desvío Padrón de la pobl ación con un 95 95% % de in terv alo d e confianza.
-F1, -F2
+F1, +F2
-F1, -F2
+F1, +F2
El Si Sistema stema es c capa apaz zatos des aprender aprender, , basán basándose dose en los d da to histór históricos, icos, evitan evit ando do alar alarm m as ffalsa alsas sy pudie pud iendo ndo det detectar ectar ca cambios mbios estadísti estadí sticos cos sig signific nificati ativos vos,, a ante ntes s de que los limites críticos se sean an alcanzados.
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Criterr io d e ev aluación Crite luaci ón de tendenc tendencia ias s
T
A
Estos parámetros pueden ser establecidos utilizando: 1. Normas ormas recon reconocida ocidas sp por or la la in industri dustria, a, tales tales como como las las normativas indicados por la IEEE/ANSI. 2. Cá Cálcu lculo los s basad basados os en en la ev evalu aluaci ació ó n off-line off-line o de una histori historia ad de e la unidad, como puede ser por ejemplo DGAs realizados anteriormente. 3. Niv ivel eles es defi defin nidos dos p po or e ell usua suari rio. o.
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Ale A lert rtas as po r e-m e-mai aill
jdoe@cli jdo
[email protected] ente.com.br r
TMDS TMD S Alerta < Tran Transf sf ormador ormador x xyz> yz>
