Densimetro transmisor de presión

Las celdas de la distribución de electricidad tienen una vida útil de algo más de 30 años y la seguridad operacional durante todo este periodo es un gran desafío para los operadores de redes y fabricantes de los equipos.La monitorización es un factor clave y se concentra sobre todo en la tasa pérdida del gas SF6 (hexafluoruro de azufre) y su deterioro,  que se refleja sobre todo en un aumento de la tasa de humedad en el gas. Si no se detectan a tiempo los valores críticos de estos parámetros se corren riesgos incalculables de operación. Para asegurar el aislamiento de los equipos, los usuarios utilizan densímetros con funcionalidades de alarma. Si la densidad del gas SF6 cae por debajo de un nivel determinado el instrumento emite una alarma y desactiva automáticamente la instalación mediante el segundo contacto.

Detección de fugas de gas SF6 La monitorización permanente durante  24 horas tiene también un fundamento ecológico. El potencial específico del efecto invernadero  de gas SF6 resulta 22 000 a 24 000 veces superior que el de CO2. La directiva F-Gas establece los límites del uso del gas y en la mayoría de las aplicaciones incluso permite su aplicación. Sin embargo, la industria energética no puede prescindir del SF6 debido a sus excelentes propiedades. Por eso los fabricantes europeos han firmado un compromiso voluntario que indica la documentación y los límites de las tasas de fuga de los sistemas. Los equipos en subestaciones de media tensión no deben perder más de 0,1 % del gas por año y los equipos de alta tensión no más de 0,5%. Con soluciones antiguas la detección de dichos valores no se consiguió debido a una exactitud insuficiente.

Detección de humedad en gas SF6 Otro factor que afecta la seguridad operativa es el contenido de humedad en el gas. La energía que se libera en cada operación provoca una disociación molecular. Tras un corto intervalo estas moléculas recuperan su estado anterior – mientras el gas se mantiene seco. Con el tiempo, sin embargo, aumenta la penetración y por lo tanto el nivel de humedad. La humedad y el oxígeno a su vez impiden la recombinación de azufre y sulfuro y la recuperación del estado anterior.  Como resultado se genera  composiciones altamente tóxicas y corrosivas como HF y SO2 en el gas de aislamiento y esto puede perjudicar considerablemente la seguridad operativa y atacar las superficies en el interior del depósito de gas.

Los productos de descomposición se detectan normalmente con equipos portátiles de análisis. En función del resultado se decide sobre la utilidad del gas y se inicia acaso el reciclaje. El valor límite de humedad, especificado en la IEC 60 376, se remonta a -36 C Td. La comprobación exige un ciclo de mantenimiento con intervalos cortos que conlleva ciertos gastos de personal, equipo, viajes y sobre todo por la parada de la instalación. Estos gastos pueden minimizarse con una monitorización permantente del estado. Por eso, en los últimos años, ha aumentado notablemente la demanda por sistemas de control con una medición online del punto de condensación.

Transmisor para la medición de la densidad de gas SF6

 

El nuevo transmisor GDHT-20 de WIKA puede medir la humedad relativa, la presión y la temperatura de manera exacta y sobre un amplio rango de valores. Este transmisor permite una monitorización digital continua de las aparamentas aisladas en gas. El sensor identifica el punto de condensación con un error máx de ±3 K. La exactitud de la señal de presión queda dentro del rango positivo de temperatura de ±0,06% del valor de medición y en el rango de temperatura negativa a ±0,2%. La densidad se calcula a base de la presión y la temperatura con una exactitud de 0,75% (típico 0,6%).

Aplicación práctica del transmisor de densidad SF6 La elevada exactitud del nuevo instrumento y la facilidad de análisis de tendencias se manifestaron, entre otras, en una prueba de campo en la central hidroeléctrica en Itaipu en Brasil, que es una de las subestaciones eléctricas más grandes del mundo. La desviación del punto de condensación que sirvió de referencia no superó los 0,7 K.  Mediante un análisis de tendencia se detectó una fuga en una de las cámaras de gas que los instrumentos convencionales no hubiesen detectados. Esto demuestra, y confirma, el excelente rendimiento del transmisor.

Otras pruebas internas mostraron  que el buen rendimiento del sensor se mantiene casi igual,   independientemente de su ubicación referente a la cámara de gas.  Incluso las fluctuaciones extremas durante las pruebas afectaron solo mínimamente los resultados.  Las oscilaciones de la señal de densidad se quedaban por debajo de 1g/l. La multifuncionalidad del sensor garantiza una monitorización continuada y proactiva. Así se puede detectar la tendencia para planificar el mantenimiento. Esto conduce a una estrategia de mantenimiento basada en el estado en vez de intervalos fijos. Pero ahí no se acaban los beneficios.

La tecnología digital produce generalmente unos costes de instalación mucho menores  que los sistemas analógicas. El GDHT-02 dispone de un interfaz normalizado de RS485 y un protocol MODBUS. Mientras la instrumentación analógica requiere un routing de todas las señales hacia la unidad de análisis, la tecnología BUS permite el acoplamiento de hasta 247 sensores. Esto minimiza los costes de instalación y del cableado.

Conclusión El GDHT-20 responde con soluciones óptimas a las demandas a soluciones digitales para  reducir costes. Con este sensor se presenta una solución combinada para la monitorización de los parámetros más importantes como densidad, humedad, presión y temperatura. Los usuarios eliminan por lo tanto varios puntos de medición y pueden prescindir de estructuras complejas con varios sensores individuales y no sincronizados.  Además se minimizan los errores resultantes de esta variedad de puntos de medición y se previenen fugas potenciales que puedan surgir por las uniones de los componentes individuales. El  transmisor de elevada exactitud presenta una base sólida para un control de estado online con mantenimiento para exigencias reales.

Vídeo: Equipos de servicio SF6

Las celdas de la distribución de electricidad tienen una vida útil de algo más de 30 años y la seguridad operacional durante todo este periodo es un gran desafío para los operadores de redes y fabricantes de los equipos.La monitorización es un factor clave y se concentra sobre todo en la tasa pérdid

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