OTLM DLR
Sistemas de medición de líneas
Por: Mauricio Pavez.
Una línea de transmisión de energía es una instalación de elevado costo, sujeto a exigentes reglamentos gubernamentales y elevadas exigencias de disponibilidad en forma continua. Son pocos los sistemas que tienen tal alto estándar de operación, y que tengan un escaso monitoreo o control.
Tradicionalmente las líneas eran diseñadas considerando una capacidad de conducción de corriente determinada, condiciones meteorológicas fijas y un aumento de la demanda a 10 o 20 años. Cada una de estas consideraciones en el presente, han perdido su condición de parámetro fijo, más aún proyectamos una variabilidad aún mayor para los próximos años.
Tanto la incorporación de las ERNC, en especial las plantas solares y eólicas, que son sistemas de generación pulsante, con periodos de carga y reposo, además de la creciente demanda de sistemas eléctricos para la movilidad, y esto sumado a los efectos crecientes del cambio climático, hacen que el escenario de diseño de una línea sea hoy más complejo que antes.
Ante esta situación, los sistemas DLR son un aporte real a la gestión adecuada de las líneas de transmisión de energía.
Un sistema DLR (Dynamic Line Rating) es un sistema que es capaz de realizar las mediciones necesarias para convertir el diseño clásico de una línea de transmisión de energía, basado en un modelo de parámetros estáticos, en un sistema dinámico, capaz de determinar todas las variables críticas de una línea de transmisión y con ello entregar la capacidad real de conducción de corriente (Ampacity) en un instante determinado.
Beneficios para el usuario de contar con un Sistema DLR.
Ampacity
Conocer la capacidad real de conducción de corriente en una línea de transmisión es una gran ventaja, ya que, si la línea ya está acercándose a la capacidad límite de diseño, contar con un sistema de medición puede postergar un proyecto de repotenciamiento de la línea de transmisión, aplazando así los elevados costos de una obra de esta envergadura.
Medición de temperatura del conductor
Conocer la temperatura del conductor a lo largo de la línea es una información de alto impacto para la operación de una línea. Actualmente esta información es desconocida para los sistemas tradicionales de operación. En condiciones de límite superior de transmisión de energía, o de alta temperatura/radiación solar (desiertos y zonas áridas) el sistema DLR alertará al operador de cualquier alarma por exceso de temperatura, pudiendo el operador tomar acciones para evitar daños a las instalaciones. Para condiciones de baja temperatura, el operador puede aumentar la corriente en la línea, concentrando la transmisión en un solo circuito, lo que evitara la formación de hielo. La presencia de hielo en el conductor es de alto riesgo, pudiendo en casos extremos destruir el tendido eléctrico, por el alto aumento de peso que significa el congelamiento del conductor.
Medición de inclinación del cable
Conocer la inclinación del conductor es relevante, tanto en condiciones de alta o baja temperatura. Una alta temperatura dilatará el conductor, reduciendo la distancia al suelo en los puntos críticos, aumentando con ello el peligro de descargas o fallas a tierra.
La presencia de hielo en el conductor también reduce la distancia a los puntos críticos, por el aumento del peso del conductor.
Estos tres puntos son información valiosa para cualquier operador de línea de transmisión. Ya sea una estación de generación, una compañía de transmisión y distribución, o un usuario final.
Que compone un sistema DLR
El sistema DLR está compuesto por equipos centralizados y remotos, para la medición de los parámetros dinámicos, sistemas de comunicación, para la transmisión de los datos al sistema central, y el software que permite el procesamiento de datos, genera una plataforma de operación y entrega de los datos procesados para ser integrado a un sistema Scada.
Medición de Parámetros
Debemos medir, como mínimo, los siguientes parámetros de la línea de transmisión:
Mecánicos: Inclinación del cable, distancia al suelo, distancia a puntos críticos.
Eléctricos: Corriente eléctrica y temperatura en la línea.
Ambientales: Temperatura ambiente, radiación solar, humedad relativa, velocidad y dirección del viento, presión atmosférica.
Como se plantea un proyecto DLR
En forma muy resumida y simplificada, un proyecto DLR se construye en los siguientes pasos:
El primer paso es la elección de los puntos críticos de medición de la línea. Los puntos críticos serán aquellas partes en que la línea eléctrica está sujeta a mayor riesgo. Esto incluye los vanos largos, vanos sobre otras líneas eléctricas, cruces por vías férreas, autopistas y zonas urbanas. Se debe agregar también zonas de altura, donde se sabe que, durante las épocas frías del año, se pueden presentar zonas de congelación y también zonas donde la ventilación natural sea escaza.
Una vez determinados los puntos críticos, debe resolverse como los datos serán comunicados al servidor central, lo que determinara también la necesidad de instalar puntos de repetición de datos, retransmisión de señal óptica, etc.
Debe definirse también el destino de los datos, la necesidad de una estación de operación, o la integración de los datos a algún sistema Scada del cliente.
Con todo lo anterior ya es posible evaluar las ventajas de implementar un sistema DLR.
En muchos países, la instalación de estos sistemas es parte de la regulación del sistema eléctrico, debiendo instalar esta tecnología para toda línea de transmisión importante. Esto seguirá expandiéndose, ya que cada día se requiere más información en tiempo real, que es lo que sustenta la creación e implementación de las Smart Grid.