Una solución de reemplazo directo para la modernización de AIS heredados

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Resumen ejecutivo: ¿Se enfrenta a transformadores de corriente (TC) y transformadores de tensión (TT) convencionales envejecidos en subestaciones aisladas por aire (AIS)? La modernización no significa reconstruir la subestación. El CIT (Transformador Combinado de Instrumentos) está diseñado específicamente como una solución robusta y de reemplazo directo para sus unidades heredadas. Preservando los cimientos existentes y las conexiones de barras, proporciona la compatibilidad analógica esencial hoy mientras habilita su futuro digital gradual. Priorizando la resistencia y la confiabilidad probada en campo, construye confianza para reemplazar tecnologías establecidas.

El desafío: Modernizar la infraestructura AIS madura
Los activos AIS forman la columna vertebral de las redes globales de transmisión y distribución. Miles de sitios dependen de TC y TT de décadas de antigüedad que se acercan al final de su vida útil. Reemplazarlos presenta desafíos únicos:

Alto costo del cambio estructural: Demoler cimientos, alterar barras o expandir estructuras es prohibitivamente caro y disruptivo.
Dependencia de la compatibilidad con relés: Los esquemas críticos de protección y medición dependen de entradas analógicas establecidas de 5A/1A y 110V/100V.
Estrategia de migración: El reemplazo inmediato total con soluciones solo digitales suele ser impráctico; un enfoque gradual es esencial.
Obstáculo de confianza: Los TC/TT heredados tienen un historial comprobado. Las nuevas tecnologías deben demostrar una confiabilidad comparable bajo condiciones de campo duras para ganar aceptación.

Reemplazo directo, doble salida, confiabilidad probada
Este CIT es la respuesta, diseñado desde cero como una actualización directa y retrofittable para TC y TT convencionales en entornos AIS:

Diseño de reemplazo "drop-in" directo (habilitador principal):

Emparejamiento preciso de huella: Las dimensiones y la masa están diseñadas para replicar perfectamente las unidades originales de TC/TT que se reemplazan.
Interfaces de montaje e interconexión de barras idénticas: Utiliza los tornillos de fundación existentes y coincide con las dimensiones/configuraciones de tomas de barras existentes (por ejemplo, tipo abrazadera, agujeros de tornillo). No se requiere corte, soldadura ni modificaciones de barras.
Ubicación estándar de la caja terminal: Las conexiones secundarias terminan en ubicaciones familiares para los técnicos, posicionadas como las originales.
Ventajas significativas de instalación:

Reducción radical del tiempo de inactividad: Las ventanas de instalación se reducen de días a horas.
Eliminación de costos civiles: Evita el trabajo de concreto, modificaciones estructurales.
Riesgo minimizado: Ingeniería simplificada, plan de elevación menos complejo, reducción del potencial de errores durante el trabajo de barras.

Sistema de salida híbrido: soportando hoy y mañana:

Interfaz analógica heredada:

Salidas de corriente: Salidas compatibles con carga estándar: 1A (5VA típico) y 5A (15VA o 30VA típico) por núcleo de protección/medición.
Salidas de tensión: Salidas compatibles con relación estándar: 100V (Línea-Neutro) y 110V (Línea-Neutro), adecuadas para relés y contadores. Opción de 110V (Línea-Línea) disponible cuando sea necesario.

Interfaz digital moderna:

Basada en estándares: Salida digital compatible con IEC 61850-9-2LE Valores Muestreados (SV) sobre Ethernet.
Capacidades avanzadas: Proporciona datos muestreados de corriente y tensión de alta resolución, sincronizados y fusionados, habilitando nuevas posibilidades para la protección, control y monitoreo de estado dentro de arquitecturas de subestación digital.

Ruta de migración gradual: Las empresas de servicios públicos pueden:

Fase 1: Conectar los sistemas de protección/control analógicos existentes al CIT. Las funciones críticas permanecen sin cambios.
Fase 2: Rutear el flujo de SV digital a nuevos Dispositivos Electrónicos Inteligentes (IEDs) o puertas de enlace para aplicaciones avanzadas o nuevas bahías.
Fase 3: Desmantelar gradualmente los IEDs heredados a medida que los sistemas digitales demuestran ser confiables, minimizando el riesgo y distribuyendo la inversión.

Diseño reforzado para confiabilidad probada en campo (construyendo confianza):

Listo para entornos extremos: Componentes seleccionados y sellados para resistir temperaturas extremas (-40°C a +70°C operativo), alta humedad (norma de protección IP67), niebla salina (resistencia a la corrosión C5-M) y niveles severos de contaminación.
Rendimiento sísmico: Diseñado para cumplir con los requisitos sísmicos IEC 61869/IEEE C37 adecuados para la zona de instalación.
Sistema de aislamiento avanzado: Utiliza aislamiento de núcleo sólido (por ejemplo, diseño seco sin SF6 con carcasa compuesta de silicona, o gas SF6) optimizado para estabilidad y larga vida bajo sobretensiones de conmutación y sobretensiones temporales (TOVs).
Estabilidad térmica y ante sobrecargas: Conductores primarios y bobinas secundarias generosamente calificados para garantizar el rendimiento en condiciones de falla y escenarios de sobrecarga. Cumplimiento probado de pruebas de estabilidad térmica.
Confiabilidad por diseño: Emplea tecnología de sensores robusta (por ejemplo, CTs/LPCTs sin núcleo de baja potencia optimizados, divisores de tensión resistivos/capacitivos) con electrónica activa mínima. Enfoque en la simplicidad en rutas críticas.
Enfoque en validación: Pruebas extensivas de tipo (IEC 61869, IEEE C57.13) más pruebas piloto rigurosas pre-despliegue en entornos de red reales bajo diversas condiciones de operación para construir la confianza de las empresas de servicios públicos y demostrar equivalencia operativa con tecnologías heredadas.

Visión general de las especificaciones técnicas:

Característica	Especificación
Tensión primaria	Ajustada a la aplicación existente (por ejemplo, 72.5kV - 550kV)
Corriente primaria	Ajustada a la clasificación de la barra existente
Salidas analógicas	Núcleos de TC 1A/5A, salidas de TT 100V/110V (relaciones estándar)
Salida digital	IEC 61850-9-2LE SV sobre Fibra/Ethernet
Precisión (analógica)	Generalmente 0.2 / 5P para TT, 5P / 5TPE para núcleos de TC
Precisión (digital)	Generalmente Clase 0.2 (Med), 5TPE (Prot)
Ambiental	-40°C a +70°C Ambiente, IP67, Resist. Corrosión C5-M
Sísmico	Zona 3 / Zona 4 según IEEE 693
Estándares	IEC 61869, IEEE C57.13, Estándares locales de la empresa de servicios públicos

Propuesta de valor: Reducir el riesgo y el costo para los operadores de la red

Costo y tiempo de instalación drásticamente menores: Elimina modificaciones estructurales y trabajos complejos de barras. Puesta en servicio más rápida.
Modernización con menor riesgo: Mantiene la compatibilidad con los relés de protección existentes y confiables durante la transición. Confiabilidad analógica probada.
Inversión preparada para el futuro: Capacidad digital incorporada asegura la preparación para subestaciones digitales sin obsolescencia inmediata.
Resiliencia mejorada: Diseño robusto ofrece longevidad comparable a los TC/TT convencionales, minimizando futuros ciclos de reemplazo.
Huella de subestación reducida: Reemplaza dos dispositivos convencionales con uno, mejorando la claridad de las barras y liberando espacio.
Fuente de datos unificada: Un solo dispositivo proporciona datos de corriente y tensión sincronizados, mejorando la correlación de mediciones y habilitando análisis avanzados.