Defectos. Detección de defectos. Inspección más inteligente.

Solución de imagen térmica para el sector eléctrico (subestaciones)

Monitorización de la temperatura de los transformadores Inspección de equipos SIG Inspección de las conexiones de las barras colectoras Inspección térmica de transformadores de corriente Inspección térmica de transformadores de tensión Inspección térmica de los pasacables de alta tensión

Resumen

Las subestaciones desempeñan un papel fundamental en el sistema eléctrico, ya que actúan como centros clave para la transformación de tensión, la distribución de energía y el transporte de electricidad. Los activos principales, como los transformadores, los conmutadores aislados con gas (GIS), las barras colectoras, los transformadores de medida y los pasamuros, funcionan de forma continua en condiciones de alta tensión y alta intensidad. Con el paso del tiempo, pueden surgir problemas como el envejecimiento de los equipos, conexiones eléctricas sueltas y la degradación del aislamiento, lo que podría provocar cortes de suministro, fallos en los equipos o incluso apagones generalizados.

La tecnología de imagen térmica se ha convertido en una solución probada y ampliamente adoptada en el sector eléctrico. Gracias a su medición de temperatura sin contacto y de largo alcance, así como a sus capacidades de visualización intuitiva, detecta con precisión los aumentos anómalos de temperatura durante el funcionamiento de los equipos, lo que permite identificar de forma temprana posibles fallos antes de que se agraven. Esto favorece el mantenimiento predictivo y contribuye a garantizar un funcionamiento seguro, fiable y estable de los activos de las subestaciones.

Monitorización de la temperatura de los transformadores

Antecedentes

Los transformadores se encuentran entre los activos más críticos de las subestaciones. Componentes como los pasamuros, las cubetas de los transformadores, los radiadores, los conservadores y los terminales de alta y baja tensión funcionan de forma continua en condiciones de alta tensión y alta intensidad. Puede producirse un sobrecalentamiento localizado debido a una sobrecarga, a conexiones eléctricas sueltas o al envejecimiento del aislamiento interno. Si no se detectan a tiempo, estas anomalías térmicas pueden provocar la ruptura del aislamiento, incendios en el transformador o incluso explosiones.

Puntos débiles

Los termómetros puntuales tradicionales miden solo un único punto, lo que dificulta la detección de puntos calientes localizados.
Los pasacables bajo tensión están instalados en posiciones elevadas, lo que hace que la inspección a corta distancia resulte peligrosa.
Los aumentos repentinos de temperatura no pueden detectarse en tiempo real, lo que deja importantes lagunas en las inspecciones rutinarias.

Solución

Para la monitorización de la temperatura de los transformadores, se recomienda una solución combinada de inspección térmica portátil y monitorización térmica fija en línea. Las cámaras térmicas portátiles permiten a los operadores escanear de forma remota los componentes críticos —como los pasacables, los terminales de alta y baja tensión, los radiadores y los depósitos de los transformadores— para evaluar rápidamente la distribución general de la temperatura. Las cámaras térmicas fijas en línea se instalan en el cuerpo de los transformadores críticos para permitir una monitorización continua de la temperatura las 24 horas del día, los 7 días de la semana.

Inspección remota segura: permite realizar un escaneo panorámico del transformador desde el suelo sin necesidad de subir ni de cortar el suministro eléctrico.

Protección las 24 horas del día, los 7 días de la semana: la supervisión en línea detecta aumentos repentinos de temperatura en tiempo real, lo que elimina los puntos ciegos en las inspecciones.

Mantenimiento predictivo: el análisis de tendencias ayuda a identificar posibles problemas con antelación, lo que evita paradas no programadas.

Inspección de equipos SIG

Antecedentes

Las instalaciones de conmutación aisladas con gas (GIS) integran componentes de alta tensión, como interruptores automáticos, seccionadores y barras colectoras, dentro de una carcasa metálica sellada, lo que ofrece ventajas como un tamaño reducido y una alta fiabilidad operativa. Sin embargo, problemas internos como las fugas de gas, el mal contacto en los puntos de conmutación y los defectos en los aislantes son difíciles de detectar mediante una inspección visual. Una vez que se produce un fallo, este puede acarrear graves consecuencias e importantes interrupciones en el sistema.

Puntos débiles

El diseño de la carcasa sellada hace que sea imposible detectar los defectos internos mediante una inspección visual.
Los detectores de fugas convencionales no pueden detectar defectos eléctricos, como el sobrecalentamiento en los puntos de contacto.
No es posible detectar con antelación los fallos internos repentinos ni alertar de ellos de forma eficaz.

Solución

Para la inspección de los equipos GIS, se utilizan cámaras térmicas portátiles con las que se realiza un escaneo por infrarrojos de los componentes externos clave, como la carcasa del GIS, los compartimentos de gas y los pasamuros de salida. Mediante el análisis de los patrones térmicos externos, es posible evaluar indirectamente condiciones internas como la resistencia de contacto en los puntos de conmutación y el estado de las conexiones de las barras colectoras. Además, se registra y analiza la distribución de la temperatura superficial del depósito del GIS.

Diagnóstico asistido de defectos internos: Es posible deducir las condiciones de contacto internas a partir de la distribución de la temperatura en la superficie externa.

Inspección no intrusiva: permite realizar un escaneo completo sin interrumpir el suministro eléctrico.

Supervisión continua: alertas de anomalías en tiempo real las 24 horas del día, los 7 días de la semana.

Inspección de las conexiones de las barras colectoras

Antecedentes

Las barras colectoras sirven como vías principales para la captación y distribución de energía dentro de las subestaciones. Sus puntos de conexión transportan corrientes elevadas de forma continua y son susceptibles de sufrir un aumento de la resistencia de contacto debido a tornillos sueltos, la oxidación de las superficies de contacto o una instalación incorrecta. Estos problemas pueden provocar un calentamiento anómalo en los puntos de conexión. Si el sobrecalentamiento no se soluciona con prontitud, puede provocar una avería en las barras colectoras, lo que daría lugar a un corte total del suministro eléctrico de la subestación.

Puntos débiles

El gran número de puntos de conexión hace que las inspecciones individuales requieran mucho tiempo y mano de obra.
El sobrecalentamiento puede derivar en un círculo vicioso, lo que aumenta el riesgo de avería del equipo.<br>
Las barras colectoras bajo tensión hacen que la inspección a corta distancia resulte peligrosa.

Solución

Las cámaras térmicas permiten realizar inspecciones rutinarias por infrarrojos de todos los puntos de conexión de las barras colectoras, lo que ofrece una visión clara de la distribución de la temperatura en cada fase. Al comparar las diferencias de temperatura entre las fases, se pueden identificar rápidamente los puntos calientes anómalos. En combinación con la fusión de imágenes de doble espectro (térmicas y visibles), se puede localizar con precisión el punto exacto de la avería.

Inspección sin interrupción del suministro eléctrico: Realiza inspecciones exhaustivas de las barras colectoras mientras el sistema permanece bajo tensión.

Inspección rápida: una sola exploración abarca todos los puntos de conexión, lo que reduce considerablemente el tiempo de inspección.

Localización precisa de fallos: la fusión de imágenes térmicas y visibles permite identificar claramente la ubicación exacta de los puntos de conexión anómalos.

Inspección térmica de transformadores de corriente

Antecedentes

Los transformadores de corriente desempeñan un papel fundamental a la hora de reducir las corrientes primarias elevadas a corrientes secundarias proporcionales. Durante el funcionamiento a largo plazo, problemas como la entrada de humedad en el aislamiento, las conexiones eléctricas sueltas y el deterioro del núcleo pueden provocar un sobrecalentamiento localizado. Si no se detecta a tiempo, esto comprometerá la precisión de la protección por relés y de la medición y, en casos graves, podría provocar la explosión del equipo.

Puntos débiles

El funcionamiento continuo a plena carga aumenta el riesgo de que se produzcan defectos internos.
El sobrecalentamiento en sus primeras fases solo provoca un ligero aumento de la temperatura, lo que dificulta la detección de fallos.
Los métodos de diagnóstico convencionales pueden pasar por alto o interpretar erróneamente los fallos térmicos provocados por la tensión.

Solución

Las cámaras térmicas permiten realizar inspecciones exhaustivas de los cuerpos de los transformadores de corriente y de los bloques de bornes primarios. Mediante el análisis de la distribución de la temperatura superficial que se muestra en las imágenes térmicas, ayudan a evaluar el estado del aislamiento interno y el estado operativo de las conexiones eléctricas. Las cámaras térmicas Guide permiten detectar diferencias de temperatura de tan solo 0,015 °C, lo que permite captar de forma eficaz los primeros indicios de posibles problemas de sobrecalentamiento.

Inspección de seguridad sin contacto: permite realizar escaneos en condiciones de funcionamiento con tensión.

Detección de microdiferencias de temperatura: identifica con precisión los defectos internos del aislamiento en sus primeras fases.

Intuitivas y eficaces: las imágenes térmicas ofrecen una visualización clara, lo que reduce la dependencia de la experiencia del operador.

Inspección térmica de transformadores de tensión

Antecedentes

Los transformadores de tensión se utilizan para reducir proporcionalmente las tensiones elevadas con el fin de que puedan ser utilizadas por instrumentos de medida y dispositivos de protección. Durante el funcionamiento a largo plazo, fallos como la degradación del aislamiento interno, el sobrecalentamiento del núcleo y los terminales sueltos pueden provocar fácilmente aumentos anómalos de temperatura, lo que afecta a la vida útil del equipo y a la seguridad del sistema.

Puntos débiles

Los defectos internos del núcleo y del aislamiento no pueden detectarse a simple vista.
Las averías térmicas provocadas por la tensión son difíciles de diagnosticar.
Las estructuras especiales de aislamiento complican el análisis diagnóstico.

Solución

Las cámaras térmicas permiten realizar inspecciones por infrarrojos del cuerpo principal de los transformadores de tensión, los terminales primarios y las cajas de terminales secundarias. Al comparar las diferencias de temperatura entre las tres fases, es posible identificar rápidamente las fases con calentamiento anómalo. En combinación con algoritmos inteligentes de procesamiento de imágenes, las cámaras térmicas permiten visualizar con claridad las zonas en las que se produce un aumento anómalo de la temperatura.

Comparación intuitiva de fases: la visualización simultánea de las tres fases permite apreciar las diferencias de forma inmediata.

Localización precisa de defectos: las pequeñas anomalías en forma de «hotspot» se ven con claridad y se detectan con precisión.

Inspección con el sistema en tensión: no es necesario cortar el suministro eléctrico. No afecta a la continuidad del suministro eléctrico.

Inspección térmica de los pasacables de alta tensión

Antecedentes

Los pasacables de alta tensión son componentes críticos del aislamiento externo que se utilizan en transformadores, interruptores automáticos y equipos GIS. Durante su funcionamiento, están sometidos tanto a altas tensiones como a fuertes corrientes. Defectos como la entrada de humedad en el aislamiento interno, un nivel bajo de aceite y el envejecimiento del núcleo capacitivo pueden manifestarse en forma de patrones térmicos anormales, lo que convierte a los pasamuros en una de las fuentes más comunes de fallos por sobrecalentamiento en los equipos de las subestaciones.

Puntos débiles

Los casquillos están instalados en posiciones elevadas, lo que hace que la inspección a corta distancia resulte peligrosa.
La entrada de humedad en las primeras fases y el envejecimiento del aislamiento provocan ligeros aumentos de temperatura que pasan fácilmente desapercibidos.
La medición de la temperatura en un solo punto no permite reflejar la distribución térmica global.

Solución

Las cámaras térmicas permiten inspeccionar a larga distancia los pasacables de alta tensión. La uniformidad en la distribución de la temperatura superficial puede servir como indicador del estado del aislamiento interno. En condiciones normales de funcionamiento, los pasacables presentan un perfil de temperatura uniforme a lo largo de la superficie, mientras que los pasacables defectuosos pueden mostrar puntos calientes localizados o una desviación general de la temperatura. Las imágenes térmicas muestran claramente el campo térmico general del pasacables, lo que ayuda a los ingenieros a evaluar rápidamente su estado y a tomar decisiones.

Inspección a distancia: La inspección de los casquillos puede realizarse desde el nivel del suelo, lo que garantiza tanto la seguridad como la eficiencia.

Visualización del campo térmico: la distribución de la temperatura se muestra con claridad, lo que garantiza que no se pase por alto ningún punto caliente localizado.

Inspección en línea activa: permite realizar diagnósticos en condiciones de funcionamiento con tensión, sin interrumpir el suministro eléctrico.

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