Monitoreo de energía eléctrica: ¿Qué es y por qué es importante?

Uno de los avances más importantes en el campo tecnológico es el acceso a la información de las variables técnicas de operación de uno o varios equipos ubicados en diferentes lugares geográficos. En la actualidad, la información debe llegar de forma casi inmediata y simultánea a ordenadores informáticos, salas de control o equipos móviles.

La mayoría de las empresas eléctricas a nivel mundial implementan el plan de monitoreo de energía eléctrica las 24 horas del día todo el año en sus operaciones, a fin de tener fiabilidad en sus equipos. En consecuencia, conocer donde existen excesos de consumo, equipos con sobrecarga y realizar un correcto balance de cargas de forma eficiente es todo un reto.

Para controlar el consumo eléctrico es necesario instalar una serie de medidores para facilitar la supervisión o monitoreo de energía eléctrica recibida, en comparación con la cantidad de energía eléctrica suministrada, a objeto de identificar donde están las desviaciones o mermas del consumo energético.

El monitoreo de energía eléctrica se considera un complemento de los planes y políticas de mantenimiento predictivo de una empresa, ya que pueden alertar sobre posibles fallas o defectos de los equipos en sus etapas incipientes.

Descripción del sistema de monitoreo eléctrico

El sistema lo componen cuatro etapas o fases, que son: la instrumentación de campo, unidades terminales o computadores remotos (RTU), red de comunicaciones y el ordenador central o MTU (máster terminal unit).

Instrumentación de campo

La componen principalmente una serie de dispositivos llamados transductores que tienen la particularidad de convertir una señal de magnitud física (mecánica, térmica, magnética, sonora, eléctrica, óptica entre otras) en una señal del tipo eléctrico. Esto se logra mediante la instalación de sensores, cuya función es la de medir una sola variable física.

Los sensores o transductores son manufacturados para resistir condiciones ambientales agresivas, altas temperaturas e impactos, las señales que generan estos dispositivos se transmiten por un sistema de cableado eléctrico específico para evitar distorsiones y pérdidas en la señal.

Unidades terminales remotas (RTU)

Son dispositivos electrónicos con microprocesadores que disponen de múltiples conexiones de entrada y salida, reciben la señal de cada uno de los sensores o transductores en los equipos, que serán enviadas bien sea a un controlador lógico programable (PLC) directamente en campo o a un sistema de supervisión, control y adquisición de datos a distancia (SCADA).

Para asegurar que estas instalaciones siempre estén operativas es necesario disponer de una planta generadora eléctrica de respaldo en caso de fallar la fuente de energía comercial.

Red de comunicaciones

También es conocida como red de telemetría, es un sistema que codifica las señales emitidas de los sensores o transductores en señales que pueden ser transmitidas por ondas de radiofrecuencia, cableados telefónicas o cables de fibra óptica hasta las estaciones terminales que descodifican la señal.

Computador central (MTU)

Es donde se lleva a cabo el proceso de monitoreo o supervisión, ya que recibe todas las señales de campo que viajan por la red de comunicaciones o telemetría. Para tal fin se debe hacer una interfaz gráfica que sea amigable y sencilla de las señales a visualizar en los monitores o pantallas de computadores, así como en dispositivos móviles (tabletas o celulares).

En esta etapa es que se lleva a cabo el monitoreo, que realmente consiste en verificar de forma visual el funcionamiento de equipos y otras variables del entorno que se encuentran en sitios remotos de forma continua.

Estos equipos deben en todo momento disponer de energía eléctrica y en caso de fallar el sistema de electricidad comercial una buena opción son las plantas generadoras que operan con gas metano o GLP.

Monitoreo en las subestaciones eléctricas.

La supervisión o monitoreo de energía eléctrica es una herramienta poderosa para conocer el funcionamiento general del sistema, bien sea en cualquiera de sus etapas como los son: generación, transporte y distribución.

Las subestaciones eléctricas están diseñadas para medir el flujo de corriente necesario para abastecer del servicio a varios sectores o urbanizaciones de una ciudad, estos sectores están conformados por circuitos y en ellos se conectan a los usuarios del tipo residencial, comercial e industrial.

En algunas ocasiones el servicio eléctrico se ve interrumpido en los circuitos por fluctuaciones en el servicio eléctrico, en algunos casos se activan los sistemas de seguridad que pueden dejar fuera de servicio a muchos suscriptores.

Por tal motivo es necesario conocer las condiciones operacionales de las subestaciones en una sala o un centro de control de manera expedita, porque en segundos se puede tener información de una falla, y enviar a la brevedad personal al sitio, también permite de forma remota aislar el circuito averiado o sencillamente restablecer el servicio en el mismo una vez superada la anomalía.

Variables a monitorear en una subestación eléctrica

A continuación, los puntos medulares que requieren supervisión constante en una subestación:

• Mediciones absolutas de los valores de voltaje, corriente y temperatura.
• Medición de todas las variables en los equipos transformadores.
• Medición de la potencia en los equipos.
• Medición del flujo eléctrico suministrado por la subestación.
• Frecuencia de la señal Hz.
• Detección de arcos eléctricos.
• Estado de los seccionadores.
• Detección de intrusos.
• Monitoreo térmico.

Logros y beneficios de un sistema de monitoreo eléctrico

Con el devenir de los años el servicio eléctrico ha sido más eficiente, décadas atrás el servicio presentaba muchas fallas, largos tiempos de reposición del servicio y daños severos en los equipos eléctricos de los clientes.

Debido a la incorporación del monitoreo de energía eléctrica la eficiencia del servicio ha mejorado considerablemente resultando ser más estable y confiable para los diferentes tipos de usuarios.

Disponer de la información en tiempo real de las variables de campo es una de las principales ventajas, dado que disminuye significativamente los costos operacionales, errores en el manejo de la información y disminución en las labores de logística que representaba el enviar el personal a campo para reportar las condiciones operativas.

Conocer a tiempo alarmas críticas en las condiciones operacionales de los equipos evita posibles eventos no deseados, esto sin duda influye a incrementar la eficiencia y confiabilidad de los equipos, y por ende satisfacción del servicio en los usuarios así como la oportunidad de medir los resultados de políticas de eficiencia energética implementadas y con ello tomar decisiones oportunas y con sustento.

Contribuye a generar históricos y bases de datos para establecer indicadores que coadyuvan a mejorar la gestión del negocio o empresa.

La supervisión o monitoreo de energía eléctrica en las subestaciones facilita la toma de decisiones en acciones de mantenimiento, permite el diagnóstico de situaciones irregulares y garantiza llevar a cabo operaciones seguras en el manejo del sistema, aumentando en todo momento los niveles de productividad.

Análisis de costo - beneficio

La instalación de un sistema de monitoreo de energía eléctrica en las subestaciones eléctricas representa un costo de inversión muy importante, sin embargo conocer a tiempo en donde se está generando el mayor gasto energético, los desembolsos por acciones de mantenimiento no programados y los tiempos de afectación a clientes, se convierten en importantes y verdaderos ahorros en el corto, mediano y largo plazo.

¡Ahora ya conoces qué es el monitoreo de energía eléctrica y cuáles son sus principales beneficios!

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