Profesores de la USM desarrollan sistema de monitoreo para aisladores en equipos primarios de alta tensión

20 · marzo · 2020

El proyecto, liderado por el académico y Director del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Jorge Ardila, pretende mejorar la continuidad de operación de estos equipos a través de un monitoreo multisensorial, que permitiría determinar la condición de los aisladores y, con ello, las probabilidades de fallas en el sistema.

Un equipo multidisciplinario de académicos e investigadores de la Universidad Técnica Federico Santa María en San Joaquín se encuentra trabajando en un proyecto FONDEF IDeA, adjudicado en 2019.

El proyecto, denominado “Sistema multisensorial de detección temprana de descargas superficiales en aisladores de equipos primarios” se extiende por dos años y busca mejorar la continuidad de operación de subestaciones eléctricas, desarrollando un sistema de monitoreo y caracterización de la contaminación de aisladores eléctricos en equipos primarios, reduciendo con ello las probabilidades de fallas eléctricas.

Según explica el académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la USM y director del proyecto, Jorge Ardila, “en Chile hay una serie de condiciones adversas que contribuyen al deterioro de los aisladores eléctricos, que en otros países suelen no fallar. La contaminación en forma de polvo, los ambientes salinos, la alta radiación ultravioleta y los ambientes mineros, entre otros, sumados a la humedad, generan pequeñas descargas eléctricas durante la operación de los equipos. Al producirse repetidamente, estas descargas cambian las propiedades del aislante y reducen su resistencia dieléctrica, lo que, en un futuro, de no realizarse el mantenimiento adecuado, puede derivar en fallas graves para el sistema”.

El profesor Ardila agrega que “para evitar estos problemas, las empresas realizan una serie de mantenimientos preventivos, que en ocasiones se convierten en gastos excesivos de recursos, ya que no existe una solución comercial que permita determinar el momento en que un aislador debe ser lavado o remplazado. Con este proyecto, buscamos generar un prototipo que permita, de alguna manera, identificar el momento más adecuado para hacer el mantenimiento, de acuerdo a la condición del aislador”.

Trabajo multidisciplinario

El prototipo estará compuesto por una serie de sensores, que conformarán un sistema de monitoreo multisensorial en línea, que enviará información sobre los fenómenos eléctricos y químicos que ocurren en la superficie de los aisladores a una estación de análisis. En ella, se procesarán los datos recopilados por estos sensores, permitiendo detectar la condición del aislador y la probabilidad de ocurrencia de una falla grave en su superficie.

“Lo que queremos como equipo es que los sensores de nuestro prototipo, que estará conformado por una matriz de sensores eléctricos, de gases, inductivos y UHF, entre otros, sean capaces de identificar el momento exacto en que se deba hacer el mantenimiento del aislador. Estamos haciendo pruebas y estudiando todas las posibilidades, ya que es un tema complejo y queremos establecer el mejor camino para lograrlo”, asegura el profesor Ardila.

Pensando en esta búsqueda, el equipo del proyecto decidió incluir como integrantes especialistas no sólo del área eléctrica, sino también profesores de la Universidad con conocimientos de química y mecánica, generando un grupo multidisciplinario de trabajo.

Fue así como a los académicos del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la USM, Jorge Ardila, Patricio Valdivia y Rodrigo Rozas, se sumaron la profesora del Departamento de Química, Paulina Dreyse, y los profesores Rodrigo Barraza y Danilo Estay, del Departamento de Ingeniería Mecánica, generando un grupo consolidado que cuenta además con la colaboración de los ingenieros e investigadores de apoyo Matías Cerda y Luis Orellana, de Ingeniería Eléctrica.

“Estamos muy comprometidos con este proyecto. Creemos que una ejecución exitosa puede tener importantes efectos no sólo sobre la eficiencia del uso de recursos para las empresas, sino también para los usuarios. Siempre que falla un equipo, los principales perjudicados son los consumidores del servicio eléctrico. Si con nuestro prototipo logramos determinar de forma eficiente la condición de los aisladores, vamos a disminuir las fallas del servicio que pueden afectar a los consumidores”, explicó el profesor Ardila.

 

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