Distribución y generación de energía

Sobre la distribución y generación de energía

Las estaciones de distribución y transformación de energía son instalaciones que se encarga principalmente de recibir electricidad en alta tensión eléctrica y transformarla en electricidad en media/baja tensión eléctrica. Dentro de esta definición, se engloban todos los elementos que la componen y hacen posible esta transformación del potencial eléctrico; elementos de seccionamiento y de medida, el mismo transformador y los elementos de protección necesarios.

Estas estaciones requieren un sistema de monitorización que capture datos con máxima precisión para poder analizar cada parámetro eléctrico de la instalación. Concretamente, la solución requerida debe medir todos los parámetros referentes a energía activa, reactiva, capacitiva, potencia, tensión, corriente, la temperatura ambiente del centro y otros parámetros eléctricos. El objetivo principal es el de facilitar las tareas diarias de los departamentos de mantenimiento y operaciones de las compañías eléctricas.

En este caso de estudio se mostrará y analizará el proyecto desarrollado directamente por CIRCUTOR sobre la monitorización de transformadores de baja y media tensión en todo el territorio español.

 

 

Necesidades y objetivos

Este proyecto requiere de dispositivos para controlar los principales parámetros de los centros de transformación de BT/MT. Concretamente, los requerimientos del proyecto son las siguientes:

• Monitorización en baja tensión con transformadores de núcleo abierto para evitar parar los servicios de energía
• Medida de alta precisión para entregar datos fiables a la compañía
• Monitorización de energía en 4 cuadrantes de parámetros eléctricos incluyendo energías y potencias activas, reactivas y aparentes. Apto para consumo y generación.
• Entrada PT100 para la monitorización de temperatura en la instalación
• Optimización y mejora del mantenimiento de los centros a través de la captura de datos eléctricos y el envío de estos al concentrador máster a través de RS-232, RS-485 y protocolo Modbus RTU. También debe poder comunicarse a traves de Modbus TCP.

Las necesidades del proyecto requieren crear dos productos, de acuerdo a diferentes escenarios solicitados por el cliente final:

• Supervisor con un contador de energía: Este dispositivo será utilizado para la monitorización de un único transformador y panel eléctrico de baja tensión
• Supervisor con dos contadores de energía: Este dispositivo tendrá dos entradas de corriente pero una única entrada de tensión. Este dispositivo será utilizado para la monitorización de un único transformador con dos paneles eléctricos de baja tensión

En conclusión, el proyecto requiere de dos dispositivos a medida que no cuadran con ningún dispositivo existente. La única solución viable es diseñar equipos personalizados para este proyecto.

Solución aplicada

Una vez que las necesidades y los objetivos están fijados, es el momento de estudiar la forma más efectiva de lograrlos. CIRCUTOR propuso utilizar la tecnología eMOD para diseñar el dispositivo ideal para este proyecto.

Para aquellos que no conozcan la tecnología eMOD, es una solución modular de carril DIN diseñada para crear dispositivos IoT de acuerdo a las necesidades específicas de un proyecto. La solución está compuesta por un catálogo de módulos industriales pre-certificados incluyendo fuentes de alimentación, procesadores, comunicaciones, entradas/salidas digitales/analógicas, medida de energía, PT100, etc.. Combinándolos podrás desarrollar rápidamente dispositivos industriales para aplicaciones específicas de manera ágil y rentable.

 

 

Para este proyecto, donde se requería diseñar dos dispositivos, se seleccionaron los siguientes módulos eMOD:

• Supervisor con un contador de energía
  • Módulo 1: Fuente de alimentación 230 VAC
  • Módulo 2: Medidor de energía trifásica
  • Módulo 3: RS-232, RS-485 y Ethernet
• Supervisor con dos contadores de energía
  • Módulo 1: Fuente de alimentación 230 VAC
  • Módulo 2: Medidor de energía trifásica
  • Módulo 3: Medidor de energía trifásica
  • Módulo 4: RS-232, RS-485 y Ethernet

Fue tan simple como parece; combinamos los módulos eMOD para crear los dispositivos que el proyecto necesitaba.

Como punto final, añadimos el logo del cliente para presentar un equipo totalmente personalizado. A continuación una fotografía del supervisor con un único contador de energía:

Resultados

Una cosa estaba clara antes de iniciar el proyecto: si se requiere una gran inversión en desarrollo de hardware, el proyecto no progresará.

La tecnología eMOD fue la clave para evitar costes de desarrollo hardware I+D y permitió a nuestros técnicos centrarse únicamente en desarrollar el firmware de la aplicación. Eliminamos los costes del proyecto relacionados con diseño hardware, prototipos, verificación y certificación.

Hoy en día, estos dispositivos supervisan más de 5.000 centros de transformación de MT / BT.

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