MX2008000268A

MX2008000268A - Sistema y metodo para monitoreo centralizado de transformador de energia distribuido.

Info

Publication number: MX2008000268A
Application number: MX2008000268A
Authority: MX
Inventors: Luiz Americo Venturini Cheim; Jose Geraldo Gervino Silveira
Original assignee: Siemens Ltda
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2008-03-19
Also published as: BRPI0502320A; NO20080383L; US20090312881A1; CN101238624A; AU2005333500A1; EP1902502A1; CA2615828A1; RU2389117C2; JP2008544381A; WO2006135995A1; RU2008102140A

Abstract

La presente invencion se refiere a un sistema y metodo para monitorear y controlar la condicion operacional de un transformador de energia. El sistema para monitorear y controlar la condicion operacional de un transformador de energia comprendido en diferentes subestaciones comprende una pluralidad de subestaciones, cada subestacion comprende un panel de control enlazado a al menos un transformador de energia, el panel de control recibe los datos referidos a las mediciones de parametros de al menos un transformador, y un centro de monitoreo que comprende un servidor de ingenieria, un servidor de internet y software que hace la comunicacion del servidor de ingenieria al servidor de internet, el servidor de ingenieria esta en comunicacion con paneles de control de cada una de las subestaciones y el servidor de internet proporciona acceso remoto al sistema a los usuarios del sistema. El metodo de la presente invencion comprende las etapas de (a) medir continuamente parametros de una pluralidad de transformadores de energia comprendidos en una pluralidad de subestaciones; y (b) almacenar los datos referidos a las mediciones realizadas en la etapa (a) en una base de datos solamente cuando las mediciones no estan dentro de un intervalo de valores que fueron previamente determinados como deseables para las mediciones de los parametros; y (c) hacer las mediciones de los parametros realizados en la etapa (a) disponibles en una ubicacion fisica unica. La invencion adicionalmente proporciona un centro de monitoreo que permite el seguimiento de la condicion de operacion de varios transformadores de energia ubicados en varias subestaciones.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA MONITOREO CENTRALIZADO DE TRANSFORMADOR DE ENERGA DISTRIBUIDO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un sistema y método para monitoreo y control centralizado de la condición operacional de transformadores de energía los cuales son capaces de detectar fallas en la operación de los transformadores. La invención adicionalmente se refiere a un centro de monitoreo de transformador de energía que permite un seguimiento general centralizado de la operación de varios transformadores, los cuales pueden estar comprendidos en diferentes subestaciones .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador de energía del estado de la técnica usualmente muestran la siguiente arquitectura: un transformador de energía enlazado a una estación de control y procesamiento de datos central, la cual, a su vez, está enlazada a un ambiente de intranet. El transformador generalmente se proporciona con sensores qie continuamente detectan las mediciones de parámetros tales como temperatura de devanado, nivel de aceite, voltaje, temperatura ambiente, toma, gases en aceite, etc. Los datos Ref. 189085 referidos a las mediciones de estos parámetros pueden ser accesados, seguidos, ajustados y monitoreados por un usuario a través de la intranet. Los datos son continuamente almacenados en una base de datos en la subestación de control . El sistema descrito anteriormente requiere que la base de datos de la subestación de control tenga una capacidad de almacenamiento grande, debido a que todas las mediciones detectadas por los sensores del transformador se almacenan. Aun aunque algunas de estas mediciones no son relevantes, todas se almacenan, y en consecuencia, llenan la base de datos con información que es poco útil . Por consiguiente, la base de datos del sistema lentamente llega a ser sobrecargada, retrasando el sistema. Además de la -sobrecarga del sistema, el almacenamiento continuo de todos los datos muchas veces conduce a un diagnóstico falso de la condición operacional del transformador. -Cuando el sistema detecta un incremento o disminución en la medición de un parámetro, emite una alarma que indica la ocurrencia de una falla en la operación del transformador. Sin embargo, muchas veces, estas alarmas son falsas, es decir, indican una falla o un problema que de hecho no existe. El usuario puede, por ejemplo, ajustar un parámetro predeterminado para un valor diferente de uno usualmente usado para que el transformador opere a una condición específica durante un tiempo determinado para cumplir con una demanda específica. Este ajuste menor puede generar una variación esperada en algún otro parámetro. Sin embargo, cuando los sistemas del estado de la técnica no son capaces de correlacionar estos datos, emiten una alarma "falsa" que el transformador está mostrando algún problema, aún aunque no hay problema en la condición operacional del transformador. Estas alarmas falsas generan diagnósticos equivocados de la condición operacional del transformador. La persona a cargo del monitoreo del transformador puede ser inducida a creer que el transformador está mostrando un problema y toma acciones determinadas para resolver el supuesto problema sin que exista de hecho. El funcionamiento de los procedimientos determinados para superar estos supuestos problemas puede, ocasionalmente, generar fallas actuales en el sistema y dañar o comprometer el funcionamiento del transformador. Además de las desventajas descritas anteriormente, ninguno de los sistema disponibles hoy en día permite el seguimiento y el monitoreo centralizado de los transformadores de diferentes subestaciones . Las subestaciones usualmente comprenden más de un transformador, las cuales están geográficamente distantes entre las mismas . El monitoreo de los transformadores de estas subestaciones actualmente se hace en una base individual, es decir, los sistemas comercialmente disponibles no permiten que todos los transformadores en todas las subestaciones sean monitoreados en una ubicación física única. Por consiguiente, las compañías son forzadas a tener varios equipos para el monitoreo de cada una de las subestaciones. Es deseable, por lo tanto, crear un sistema y un método para monitorear transformadores que están centralizados y que permiten el control global de todos los transformadores en todas las subestaciones . El sistema y método para el monitoreo y control de la condición operacional de transformadores de energía propuestos por la presente invención llegan a superar las desventajas anteriores y mejoran y facilitan el monitoreo y control de la condición operacional de transformadores. Además, la invención propone un sistema y método que permiten la centralización del proceso de seguimiento o monitoreo de transformadores de energía en diferentes subestaciones.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a proporcionar un sistema para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador de energía que es capaz de detectar fallas actuales y principalmente iniciales que pueden ocurrir durante la operación y funcionamiento de un transformador, y, por consiguiente, da tiempo a un usuario de actuar y corregir la falla. La presente invención se dirige adicionalmente a proporcionar un sistema para monitorear y controlar la condición operacional de transformadores de energía que continuamente detecta las mediciones de parámetros de los transformadores, identifica cuanto estas mediciones difieren de los valores que fueron previamente establecidos como deseables para los parámetros y almacena estos datos en una base de datos . Un tercer objeto de la presente invención consiste en proporcionar un sistema para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador de energía capaz de correlacionar los datos almacenados en una base de datos en tal forma para evitar la emisión de una alarma que sugiere una falla o probl-ema en el transformador que, de hecho, no existe.. Las alarmas generadas por los sistemas para indicar un problema o falla en la operación o funcionamiento de -un transformador que, de hecho, no existe serán llamadas en la presente posteriormente, alarmas falsas. La invención adicionalmente se dirige a proporcionar un sistema para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador de energía que se puede acceder por un usuario en cualquier parte en el mundo, preferiblemente por medio de un ambiente de internet. Otro objeto de la invención se apoya en proporcionar un sistema para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador que comprende medios computacionales inteligentes que estiman el retorno financiero generado debido a la operación y funcionamiento de un transformador de energía. La invención adicionalmente se dirige a proporcionar un método para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador que continuamente mide los parámetros de un transformador eléctrico y almacena los datos referidos a las mediciones solamente cuando las mediciones no están dentro del intervalo de valores que fueron previamente determinados como deseables para las mediciones de los parámetros respectivos (almacenamiento inteligente) . La invención adicionalmente se dirige a proporcionar medios computaciones inteligentes que estiman el retorno financiero generado debido a la operación y funcionamiento de un transformador de energía y que pueden emplearse en diferentes sistemas para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador de energía. La invención adicionalmente se dirige a proporcionar un sistema y método para monitorear y controlar la condición operacional de unos transformadores de energía que muestran una forma inteligente para la adquisición y almacenamiento de datos -referidos a la operación y funcionamiento de los transformadores. Otro objeto de la invención consiste en proporcionar un sistema y un método para monitoreo y control centralizado de la condición operacional de transformadores de energía ubicados en diferentes subestaciones, estas subestaciones están geográficamente aparte. Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un centro de monitoreo de transformadores de energía en diversas subestaciones, para hacer un seguimiento global del funcionamiento de todos los transformadores en todas las subestaciones posibles en una ubicación física única. Los objetos de la presente invención son alcanzados por medio de un sistema para monitorear y controlar la condición operacional de transformadores de energía comprendidos en diferentes subestaciones que comprende una pluralidad de subestaciones, cada subestación comprende un panel de control enlazado a al menos un transformador de energía, el panel de control recibe los datos referidos a las mediciones de parámetros de al menos un transformador, y un centro de monitoreo que comprende un servidor de ingeniería, un servidor de internet, y software que hace la comunicación del servidor de ingeniería al servidor de internet, el servidor de ingeniería está en comunicación con los paneles de control y cada una de las subestaciones y el servidor de internet proporciona acceso remoto al sistema a los usuarios del sistema. La invención adicionalmente proporciona un método de la presente invención que comprende las etapas de: (a) medir continuamente parámetros de una pluralidad de transformadores de energía comprendidos en una pluralidad de subestaciones; y (b) almacenar los datos referidos a las mediciones realizadas en la etapa (a) en una base de datos solamente cuando las mediciones no están dentro de un intervalo de valores que fueron previamente determinados como deseables para las mediciones de los parámetros; y (c) hacer las mediciones de los parámetros realizados en la etapa (a) disponibles en una ubicación física única. La invención adicionalmente proporciona un centro de monitoreo de transformadores de energía en una pluralidad de subestaciones que comprende (i) un servidor de ingeniería; (ii) un servidor de internet; {iii) software que hace la comunicación entre el servidor de ingeniería y el servidor de internet, el servidor de ingeniería comunica a los paneles de control de la pluralidad de subestaciones y el servidor de internet vuelve los datos monitoreados del transformador disponibles en un ambiente de intranet/internet.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La presente invención, como sigue, será descrita con más detalle basado en una modalidad representada en las figuras. Las figuras muestran: La Figura 1 - Ilustra la arquitectura general del sistema para monitoreo y control centralizado de la condición operacional de transformadores de energía de la presente invención; Las figuras 2 - 13 - Ilustran diversas capturas de pantalla comprendidas en el sistema de la presente invención que muestran diferentes etapas del método para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador de energía de la presente invención; La figura 14 - Ilustra una gráfica de las curvas de un estándar técnico (en este caso, ABNT - Asociación Brasileña de Estándares Técnicos) relacionado con el tiempo de esperanza de vida (en años) de un transformador a la temperatura de Punto Caliente continua (en °C) . La figura 15 - Ilustra un centro de monitoreo donde toda la información y datos referidos al monitoreo de transformadores de energía en diferentes subestaciones ubicadas en diferentes regiones está disponible.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La figura 1 ilustra una arquitectura general preferida del sistema para monitorear y controlar la condición operacional de transformadores de energía de la presente invención. Como se ilustra en esta figura, el sistema comprende una pluralidad de subestaciones A y B, las cuales comprenden transformadores de energía TR-A-1, TR-A-2, TR-A-3 y TR-B-1, TR-B-2 y TR-B-3 y paneles de control PC-A y PC-B. Todos los transformadores comprenden sensores (no mostrados) que detectan las mediciones de los parámetros a ser medidos en los transformadores, tal como temperatura de devanado, gas en aceite, humedad de aceite, voltaje, etc . Los datos detectados en estos sensores son digitalizados y posteriormente transmitidos a los paneles de control PC-A y PC-B. Los paneles de control se comunican con el servidor de ingeniería del centro- de monitoreo. El servidor de ingeniería es responsable de toda la inteligencia de los sistemas y recibe, almacena, correlaciona y analiza los datos referidos a las mediciones de los parámetros de los transformadores. Para obtener un seguimiento continuo y un monitoreo más eficiente de los transformadores de energía de las subestaciones, los parámetros de los transformadores son continuamente medidos y detectados. El centro de monitoreo adicionalmente comprende un servidor de internet para proporcionar acceso remoto al sistema a los usuarios registrados y autorizados para acceder al sistema. Los datos almacenados en el servidor de ingeniería permanecen disponibles en el servidor de internet.

El uso de dos diferentes máquinas (servidor de ingeniería y servidor de internet) para el funcionamiento de dos diferentes actividades es extremadamente importante para la optimización del sistema. El servidor de ingeniería es totalmente responsable de la inteligencia del sistema y, por lo tanto, será responsable para recibir, almacenar, correlacionar y analizar los datos referidos a los parámetros de los transformadores. El servidor de ingeniería es adicionalmente responsable de la emisión de un diagnóstico de la condición operacional de los transformadores, por la emisión de alertas que indican la ocurrencia de una falla en los transformadores (cuando sea aplicable) , la indicación de una acción a ser tomada para resolver fallas eventuales detectadas y emisión de un pronóstico de lo que puede suceder si la acción indicada para resolver la falla no se realiza. Por otra parte, el servidor de internet que está todo el tiempo en comunicación con el servidor de ingeniería propone hacer esta información disponible para los usuarios de sistema y proporcionar acceso remoto al sistema a estos usuarios vía intranet/internet. Un aspecto importante de la presente invención consiste en permitir el seguimiento global de una pluralidad de transformadores que se encuentran en una pluralidad de subestaciones geográficamente aparte entre las mismas en una ubicación física única (centro de monitoreo - véase figuras 1 y 15) . Desde el centro de monitoreo, los usuarios tienen acceso al sistema y pueden seguir las mediciones de los parámetros de los transformadores y determinar/ajustar los intervalos de valores deseables para cada uno de estos parámetros. La determinación de estos intervalos de valores deseables es de gran importancia ya que permite que el sistema tome valores determinados como base para el monitoreo y sea capaz de identificar la ocurrencia de variaciones no deseadas en los parámetros de los transformadores. Para que el funcionamiento y operación de los transformadores sean optimizados es necesario que los parámetros de los mismos muestren valores dentro de un intervalo específico . Los intervalos de estos valores serán determinados de acuerdo con los criterios considerados adecuados por las compañías las cuales son propietarias de los transformadores y pueden variar. El servidor de ingeniería comprende una base de datos que almacena los datos referidos a las mediciones de los parámetros de los transformadores solamente cuando las mediciones de los parámetros difieren de un intervalo de valores previamente definido como deseable. Por lo tanto, si las mediciones detectadas por los sensores no están dentro del intervalo de valores definidos como deseables para el parámetro, las mediciones serán almacenadas en la base de datos del servidor de ingeniería. Si, por otra parte, los valores medidos están dentro del intervalo de valores determinados como apropiados, estos datos no serán almacenados. Esto previene que la base de datos sea llenada con datos con poca relevancia y optimiza el funcionamiento del sistema. Algunos parámetros pueden mostrar variaciones pequeñas, sin embargo tales variaciones pueden ser relativamente esperadas durante la operación de un transformador, y, por lo tanto, pueden no describir o sugerir cualquier tipo de falla o problema en el transformador. Sin embargo, es importante tener algún tipo de registro de estas variaciones, aún aunque no deberá ser excesivo. Por consiguiente, el sistema exhibe los intervalos de almacenamiento e intervalos de falla previamente definidos . El intervalo de almacenamiento determina un intervalo de valores esperados para un parámetro determinado y determina un delta mínimo que la variación detectada deberá tener para ser almacenada. A su vez, el intervalo de falla determina un intervalo de valores que se pueden considerar como indicativos de una falla. Por ejemplo, si un valor deseado para un parámetro determinado es 50 mu (unidad de medición) , el sistema puede establecer que valores que muestran un delta mínimo de 1 mu se pueden almacenar y valores que muestran un delta mínimo de 2 mu se deben considerar como indicativos de una falla eventual. Por lo tanto, cuando el sistema detecta 51 mu, este valor será almacenado, pero no indicará y ni sugerirá cualquier tipo de falla en el sistema. Sin embargo, cuando el sistema detecta 52 mu, este valor será almacenado en la base de datos e indicará una falla posible en el transformador. Sin embargo, el sistema no emitirá algún tipo de alarma cuando el valor de 52 se detecta. Antes de emitir una alerta, el servidor de ingeniería del sistema correlacionará esta variación con los valores medidos restantes y analizará si esta variación de hecho indica o no algún tipo de falla en el transformador. Por consiguiente, cuando el valor medido de un parámetro no está comprendido dentro del intervalo previamente determinado como deseable (intervalo de almacenamiento) y, además, se ajusta dentro del intervalo de valores que se pueden considerar como indicativos de falla (intervalo de falla) , los sistemas realizan una correlación con las mediciones restantes para identificar si la variación sucede debido al establecimiento de un nuevo intervalo de valores para otro parámetro o si tal variación es debido a la situación específica en un momento determinado. Con la correlación de esta información y datos, el sistema mismo puede evaluar si de hecho existe alguna falla o problema en el transformador. Si el análisis realizado por el sistema y, más específicamente, por el servidor de ingeniería, no identifica alguna falla, ninguna alarma será emitida. La emisión de las alarmas falsas por consiguiente es prevenida. Por otra parte, si el sistema identifica alguna falla o problema en el transformador, el sistema generará un diagnóstico de la condición operacional y, si es aplicable, sugerirá una acción recomendada e indicará las consecuencias que pueden suceder si la acción recomendada no se toma. Uno de los aspectos principales de la presente invención consiste, por lo tanto, en el hecho que solamente algunas de las mediciones de los parámetros de los transformadores son almacenadas en la base de datos. Por consiguiente, la base de datos está menos llena de información y la utilización del sistema llega a ser más veloz y más rápida. La inteligencia de los sistemas permite • una optimización en la adquisición y almacenamiento de datos. El servidor de ingeniería del sistema para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador de energía de la presente invención adicionalmente comprende un módulo de procesamiento y manejo de datos de los datos almacenados en la base de datos. Este módulo será responsable de la correlación de los datos almacenados por la evaluación de la correlación entre los datos almacenados y por la generación de un diagnóstico de la condición operacional del transformador. Si es aplicable, el módulo de procesamiento y manejo sugerirá una acción recomendada para resolver la falla o problema del transformador e indicará las consecuencias que pueden suceder si la acción recomendada no se toma. Otro aspecto importante de la invención se sitúa en el hecho que todos los datos almacenados pueden servir para generar un historial del comportamiento y de las condiciones operacionales de - un transformador de energía durante un período de tiempo determinado. De la información almacenada en la base de datos se pueden generar reportes con este historial, permitiendo que un usuario tenga una vista general de la operación de un transformador. La interfaz de usuario y Ja estación de control deben, preferiblemente, ser desarrollados en un ambiente de internet, en tal forma para permitir que un usuario tenga acceso remoto al sistema de monitoreo y control de la invención. Trabajando en un ambiente de internet, el acceso y seguimiento de la operación de un transformador es posible desde cualquier parte en el mundo. Toda la información, datos, alarmas y diagnóstico permanecen disponibles en la intranet/internet del usuario. Los parámetros del transformador los cuales son continuamente medidos- se refieren a al menos una ' entre temperatura de devanado, nivel de aceite, voltaje, temperatura ambiente, toma, gases en aceite, humedad de aceite, flujo de aire, temperaturas superiores/inferiores de aceite y condiciones de aislamiento. Cualquiera de los otros parámetros se puede medir y no se limitan a aquellos ejemplificados anteriormente. La invención también contempla la posibilidad de que el servidor de ingeniería comprenda un dispositivo de correo electrónico que envía un correo electrónico a un usuario cuando una falla en la condición operacional del transformador se detecta. Las compañías definen cuales personas deben recibir los correos electrónicos de alerta. El envío de correos electrónicos hace al seguimiento y monitoreo de los transformadores y de la subestación como un todo más fácil. Con el envío de correos electrónicos de alerta, la persona en el cargo del monitoreo no es requerida para verificar todo el tiempo si alguna falla sucede en el sistema. Esto reduce, por lo tanto, la necesidad de un número grande de personas para monitorear todos los transformadores de todas las subestaciones. Por consiguiente, las compañías pueden tener una reducción en el número de personas para el funcionamiento de esta función (monitoreo de los transformadores) y costos reducidos. El correo electrónico enviado a la persona en el cargo de monitoreo de los transformadores indica una dirección de internet que debe ser ingresada para verificar el problema. Diversas personas se pueden registrar en el sistema para recibir los correos electrónicos de alerta. Sin embargo, tan pronto como uno de los usuarios registrados accede al sitio de internet indicado en el correo electrónico de alerta, un nuevo correo electrónico se envía a los otros usuarios registrados informando que el problema está siendo verificado por el usuario que accede al sitio. Por consiguiente, todos los usuarios registrados son notificados que una falla está tomando lugar en el sistema y que un usuario determinado está arreglando la solución para la falla. El sistema adicionalmente contempla el uso de un protocolo internacional que entrelaza el servidor de ingeniería y el servidor de internet y permite que se comuniquen con otroe sistemas supervisores, por ejemplo, del tipo SCADA. Con referencia a las figuras 2 a 13, hay capturas de pantalla ilustradas que ejemplifican el sistema para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador, mostrando etapa por etapa las etapas de entrada de datos, cálculo, evaluación, diagnóstico, acción recomendada y pronóstico. El sistema de la presente invención opcionalmente comprende medios computacionales (por ejemplo, software) -que generan un análisis de un retorno financiero desde el uso del transformador o para el cálculo de rentabilidad económica de transformadores de energía usando una ecuación matemática.

Los medios computacionales representan un modelo técnico-económico que se basa en el punto fundamental con respecto a la esperanza de vida de un transformador. De acuerdo con los estándares técnicos Brasileños (ABNT) e internacionales (IEEE-ANSI/USA - El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, Instituto de Estándares Nacionales Incorporados/Americanos , IEC - Consorcio de I-ngeniería Internacional y otros países del mundo) , se puede entender que la esperanza de vida de un transformador es asociada con la temperatura de operación equivalente en el punto caliente que se monitorea. Por ejemplo, si un transformador opera a 95°C en el punto caliente, se espera que dure 35 ó 40 años, dependiendo del estándar. Si se busca que un transformador dure 40 años, de acuerdo con ABNT, el transformador tendrá que operar con una temperatura equivalente de 95°C. Aunque puede parecer simple, este análisis es muy complejo, principalmente debido a que la temperatura en el punto caliente del transformador no es continuamente monitoreado y, en general, no se conoce que esta temperatura equivalente podría ser a lo largo de 5 ó 10 años de operación, aún debido a que esta temperatura varía cíclicamente con la carga (por ejemplo, la carga en el verano es diferente de la carga en invierno) y con la temperatura ambiente misma. Desde un punto de vista financiero, se debe analizar adicionalmente lo que es el impacto económico asociado con el tipo de operación a la cual el transformador se somete. Por ejemplo, en Brasil, la ANEEL (Agencia Nacional de Energía Eléctrica) determina que el transformador debe durar 40 años. La compañía de servicio de energía eléctrica debe realizar una inversión para adquirir el transformador, mantenerlo a lo largo de estos cuarenta años, depreciando el capital invertido, pagando intereses sobre el..préstamo hecho para adquirir el activo, corriendo un riesgo operacional (por ejemplo, de no cumplir la demanda en caso de falla del equipo) . y, adicionalmente, tener algún tipo de retorno financiero por el hecho de cumplir la demanda de energía cuando instala el transformador en alguna subestación o planta de energía eléctrica. Este modelo técnico-económico mencionado se dirige a asociar todos estos parámetros, incluyendo la esperanza de vida del equipo, el retorno financiero que la compañía podría tener si el equipo dura 40 años ó 10 años, por ejemplo. Todo esto, basado en la simple ecuación de contabilidad mostrada como sigue, en las curvas del estándar ilustrado en la figura 14 relacionadas con el tiempo de depreciación (o vida de equipo) , con los costos involucrados en la adquisición/operación del mismo y con el cumplimiento de la demanda de energía. Resultado = Ingreso - TOC Costo de Propiedad Total) Donde: TOC = depreciación anual + costo de mantenimiento anual + costo de seguro anual + costo de oportunidad + costo de devaluación monetaria + riesgo de falla. Ingreso = renumeración neta cumpliendo la demanda de energía x factor de carga del transformador (cuánto por ciento de la capacidad nominal se usa para cumplir la demanda, limitado al valor que conduce a la esperanza de vida calculada según las curvas del estándar mostrado en la figura 15) x factor de corrección monetaria x factor de uso de transformador (cuánto tiempo de las 24 h x 365 días del año el transformador, en promedio, se mantiene de hecho energizado) x eficiencia del transformador (parte de la energía que el transformador recibe se pierde internamente de modo que opera adecuadamente y da en el otro extremo el nivel deseado de voltaje, a la energía deseada) + remuneración neta cumpliendo la demanda de energía x factor de carga del transformador (cuánto por ciento de la capacidad nominal se usa para cumplir la demanda, limitado al valor que conduce a la esperanza de vida calculada según la curva del estándar mostrado en la figura 15) x factor de corrección monetaria x factor de uso de transformador (cuánto tiempo de las 24 h x 365 días del año el transformador, en promedio, se mantiene de hecho energizado) x eficiencia del transformador (parte de la energía que el transformador recibe se pierde internamente de modo que opera adecuadamente y da en l otro extremo el nivel deseado de voltaje, a la energía deseada) x factor de remuneración de sobrecarga (cuánta más energía la compañía de servicio recibe cumpliendo los picos de demanda de energía eléctrica, arriba de las condiciones nominales del equipo) x tiempo promedio de sobrecarga en el año. Riesgo de falla = costo de falla x probabilidad de falla (Ec. 1) . Probabilidad = 1 - fiabilidad (Ec. 2) Fiabilidad = e~?xt (Ec . 3) Riesgo = costo de falla x (1 - e_?xt) (Ec. 4) Donde : ? = proporción de falla acumulada promedio de los transformadores (típicamente de aproximadamente 1.5 a 3% por año) . t = tiempo de operación en años . Costo de falla: a) Conservadora: costo de reemplazo del transformador con falla por uno nuevo; b) Agresiva: misma como el punto a) cumpliendo los cotos de no cumplir la demanda y los costos involucrados en la adquisición/operación del equipo. El costo de falla se define como un "costo" anual, asociado con la probabilidad de falla que también crece anualmente en este modelo, aún considerando una proporción de falla constante con la compañía de servicio de energía (factor ? en la expresión anterior) . El costo anual luego se define por la falla probable (1 - fiabilidad) x costo de falla, el cual conservadoramente se considera el mismo como el costo de reemplazo de una unidad con fallapor uno nuevo. Todo esto se considera año por año. El presente modelo matemático demuestra que no siempre el retorno financiero mayor sucede cuando el tiempo de vida del transformador es de aproximadamente 40 años, como lo sugiere ABNT. En algunos casos, el modelo demuestra que es más ventajoso bajo un punto de vista -económico y financiero operar el transformador con una carga mayor por un período de tiempo más corto (por ejemplo, de aproximadamente 15 años) . El modelo matemático produce resultados innovadores, sorprendentes en relación con la mejor forma de operar un transformador para lograr el retorno financiero más alto. La presente invención adicionalmente proporciona un método para el monitoreo y control centralizado de la condición operacional de transformadores de energía comprendidos en diferentes subestaciones de energía que comprenden las etapas de: 4a) medir continuamente parámetros de una pluralidad de transformadores de energía comprendidos en una pluralidad de subestaciones; (b) almacenar los datos referidos a las mediciones realizadas en la etapa (a) en una base de datos solamente cuando las mediciones no están dentro de un intervalo de valores previamente definidos como deseables para las mediciones de los parámetros; y (c) hacer las mediciones de los parámetros realizados en la etapa (a) disponibles en una ubicación física única. El método adicionalmente comprende las etapas de (d) correlacionar los datos almacenados en la base de datos; (e) evaluar la correlación hecha entre los datos almacenados; (f) generar un diagnóstico de la condición operacional de los transformadores basado en la evaluación hecha en la etapa (e) y, si es aplicable, sugerir una acción recomendada e indicar las consecuencias que pueden suceder si la acción recomendada no se toma. Preferiblemente, el método se realiza por el sistema de monitoreo y control centralizados de la condición operacional de transformadores de energía de la presente invención. Opcionalmente, el método adicionalmente comprende la etapa de enviar un correo electrónico a uno o más usuarios cuando una falla en la condición operacional de uno de los transformadores de las subestaciones se detecta. El correo electrónico de alerta indica una dirección de internet (sitio web) que debe ser ingresada por el usuario para verificar el problema. La invención adicionalmente proporciona un centro de monitoreo de transformadores de energía de una pluralidad de subestaciones que comprende (i) un servidor de ingeniería; (ii) un servidor de internet; (iii) software que hace la comunicación entre el servidor de ingeniería y el servidor de internet, el servidor de ingeniería comunica a los paneles de control de la pluralidad de subestaciones y el servidor de internet vuelve a los datos monitoreados del transformador disponibles en un ambiente de intranet/internet. El seguimiento y el monitoreo de la condición operacional de todos los transformadores en diferentes subestaciones en una ubicación física única optimiza el proceso de monitoreo y mantenimiento del transformador, reduciendo, por consiguiente, los costos, involucrados en estos procesos . El término "servidor de ingeniería" usado a lo largo de toda la especificación es comúnmente usado en el campo de la invención y se debe entender como un servidor inteligente, tal como una estación de control y procesamiento de datos . Además, es importante que se entienda que el usuario puede, remotamente, ajustar y establecer nuevos intervalos de valores deseables para los parámetros de un transformador de acuerdo con diferentes criterios. Una modalidad preferida se ha descrito, se debe entender que el alcance de la presente invención incluye otras variaciones posibles, siendo limitadas solamente por el contenido de las reivindicaciones anexas, equivalentes posibles también se incluyen. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Sistema para monitoreo y control centralizado de la condición operacional de transformadores de energía comprendidos en diferentes subestaciones, el ' sistema comprende: un centro de monitoreo que comprende un servidor de ingeniería, un servidor de internet y software que hace la comunicación del servidor de ingeniería al servidor de internet, el servidor de ingeniería está en comunicación con paneles de control de cada una de las subestaciones y el servidor de internet proporciona acceso remoto al sistema a los usuarios del sistema, una pluralidad de subestaciones, cada subestación comprende un panel de control enlazado a al menos un transformador de energía, el panel de control recibe los datos referidos a las mediciones de parámetros de al menos un transformador, caracterizado porque los datos referidos a las mediciones de parámetros de al menos uno de los transformadores de energía solamente se almacenan en el servidor de ingeniería cuando las mediciones de los parámetros difieren de un intervalo de valores de parámetros previamente definidos como deseables .

2. Sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el servidor de ingeniería comprende una base de datos para almacenar los datos referidos a las mediciones de parámetros de los transformadores de energía en las subestaciones y un módulo de procesamiento y manejo de datos de los datos almacenados en la base de datos .

3. Sistema de conformidad con la reivindicación 2 , caracterizado porque el módulo de procesamiento y manejo de datos de los datos almacenados en la base de datos correlaciona los datos almacenados, evalúa la correlación entre los datos almacenados y genera un diagnóstico de la condición de operación del transformador y, si es aplicable, sugiere una acción recomendada e indica las consecuencias que pueden suceder si la acción recomendada no se toma.

4. Sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque uno de los parámetros del transformador se refiere a al menos uno entre la temperatura de devanado, nivel de aceite, voltaje, temperatura ambiente, toma, gases en aceite, humedad de aceite, flujo de aire, temperaturas superiores/inferiores de aceite y condiciones de aislamiento.

5. Sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el servidor de ingeniería se desarrolla en ambiente de internet.

6. Sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque adicionalmente comprende software para el análisis del retorno financiero procedente del uso del transformador usando la siguiente ecuación matemática: Riesgo de falla = costo de falla x probabilidad de falla (Ec. 1) .

7. Sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el servidor de ingeniería adicionalmente comprende un dispositivo de correo electrónico que envía un correo electrónico a un usuario cuando una falla en la condición operacional de algunos de los transformadores en las subestaciones se detecta.

8. Método para monitoreo y control centralizado de la condición operacional de transformadores de energía comprendidos en diferentes subestaciones, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) medir continuamente parámetros de una pluralidad de transformadores de energía comprendidos en una pluralidad de subestaciones; y (b) almacenar los datos referidos a las mediciones realizadas en la etapa (a) en una base de datos solamente cuando las mediciones no están dentro de un intervalo de valores que fueron previamente determinados como deseables para las mediciones de los parámetros; y (c) hacer las mediciones de los parámetros realizados en la etapa (a) disponibles en una ubicación física única.

9. Método de conformidad con la reivindicación 8 , caracterizado porque adicionalmente comprende las etapas de: (d) correlacionar los datos almacenados en la base de datos; (e) evaluar la correlación hecha entre los datos almacenados ; (f) generar un diagnóstico de la condición operacional de los transformadores basado en la evaluación hecha en la etapa (e) , y si es aplicable, sugerir una acción recomendada e indicar las consecuencias que pueden ocurrir si la acción recomendada no se toma.

10. Método de conformidad con la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque se realiza por un sistema para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador de energía de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

11. Método de conformidad con la reivindicación 8 a 10, caracterizado porque adicionalmente comprende la etapa de enviar un correo electrónico a un usuario cuando una falla en la condición operacional de uno de los transformadores se detect . RESUMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un sistema y método para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador de energía. El sistema para monitorear y controlar la condición operacional de un transformador de energía comprendido en diferentes subestaciones comprende una pluralidad de subestaciones, cada subestación comprende un panel de control enlazado a al menos un transformador de energía, el panel de control recibe los datos referidos a las mediciones de parámetros de al menos un transformador, y un centro de monitoreo que comprende un servidor de ingeniería, un servidor de internet y software que hace la comunicación del servidor de ingeniería al servidor de internet, el servidor de ingeniería está en comunicación con paneles de control de cada una de las subestaciones y el servidor de internet proporciona acceso remoto al sistema a los usuarios del sistema. El método de la presente invención comprende las etapas de (a) medir continuamente parámetros de una pluralidad de transformadores de energía comprendidos en una pluralidad de subestaciones; y (b) almacenar los datos referidos a las mediciones realizadas en la etapa (a) en una base de datos solamente cuando las mediciones no están dentro de un intervalo de valores que fueron previamente determinados como deseables para las mediciones de los parámetros; y (c) hacer las mediciones de los parámetros realizados en la etapa (a) disponibles en una ubicación física única. La invención adicionalmente proporciona un centro de monitoreo que permite el seguimiento de la condición de operación de varios transformadores de energía ubicados en varias subestaciones.