Qué impulsa la resistencia de las unidades modernas de distribución de la red
Actualmente, las redes resilientes se están convirtiendo en el eje de la planificación de las empresas eléctricas en todo el mundo, en un momento en que los fenómenos meteorológicos extremos y los riesgos ciberfísicos van en aumento, además de la creciente necesidad de contar con suministro eléctrico constante. En primera línea de esta batalla se encuentran las unidades de distribución —transformadores y subestaciones— que completan la conexión entre la red de transmisión de alta tensión y los consumidores finales. Cuando azota un huracán o se produce un ciberataque contra la infraestructura de distribución, será la resistencia de dichos activos de distribución la que mantenga a las comunidades conectadas o sumergidas en la oscuridad. Los factores de resistencia se diseñan en Jiangsu Ryan Electric mediante décadas de experiencia ingenieril y tecnología derivada de la empresa conjunta con Eaton, incorporada en cada unidad que entregamos a empresas eléctricas de más de 80 países.
El primer nivel de resiliencia de la red es la resistencia física. Las unidades de distribución existentes deben ser capaces de soportar los impactos que habrían destruido a sus predecesoras: vientos de fuerza ciclónica, terremotos, incendios forestales e inundaciones. Esto requerirá un cambio de paradigma en cuanto al diseño de las carcasas, los materiales y el refuerzo interno.
Ryan Electric aborda los desafíos mediante diversas soluciones de ingeniería. En los transformadores en caja, cuyo uso es residencial y comercial, nos esforzamos por emplear carcasas de acero de calibre grueso, hardware resistente al vandalismo y una mayor resistencia a la corrosión, adecuada incluso para zonas costeras. Los transformadores de subestaciones pequeñas cuentan con soportes estructurales modificados que no resultan dañados en caso de un impacto sísmico en la zona. En nuestros diseños destinados a áreas propensas a incendios, como aquellas afectadas por incendios forestales, limitamos las fuentes de ignición y utilizamos materiales ignífugos. Cada carcasa incorpora un sistema de gestión térmica que permite su funcionamiento seguro incluso cuando la red eléctrica está sometida a su máxima carga y cuando las temperaturas ambientales representan el mayor peligro para los diseños estándar. Esta robustez física garantiza que nuestras unidades de distribución estarán listas cuando llegue la próxima tormenta y que seguirán operando.
El entorno actual requiere una mayor resistencia de la red, que no puede lograrse únicamente mediante resistencia física. Las unidades de distribución actuales deben ser inteligentes; deben ser capaces de supervisar su propio estado, prever posibles fallos y comunicarse con los operadores de la red antes de que las crisis se salgan de control.
Ryan Electric ha integrado sistemas de detección y monitoreo de última generación en nuestros transformadores de distribución, así como en nuestras subestaciones de distribución. En los devanados se instalan sensores de temperatura de fibra óptica que permiten la observación en tiempo real de los puntos calientes, lo que permite a los operadores regular dinámicamente el proceso de carga según las temperaturas reales. Los sensores de análisis de gases disueltos (DGA) en los equipos sumergidos en aceite detectan posibles fallas semanas o meses antes de que ocurran y provoquen una avería. Contamos con monitoreo de descargas parciales en nuestros transformadores secos de resina moldeada para detectar la degradación del aislamiento antes de que pierda su eficacia. La información se envía a las salas de control de las empresas eléctricas mediante protocolos de comunicación integrados, donde se puede realizar un mantenimiento predictivo para prevenir interrupciones, en lugar de abordarlas una vez que ya han ocurrido. Cuando clientes de infraestructura crítica, como centros de datos y hospitales, disponen de este tipo de inteligencia, pueden estar seguros de que serán capaces de anticipar ciertos problemas y abordarlos de forma proactiva antes de que causen cualquier impacto.
Independientemente de las condiciones meteorológicas, los fallos de equipos o los factores externos que puedan provocar interrupciones del suministro, la velocidad de restauración será lo más importante. El diseño tradicional de redes eléctricas, que utiliza grandes transformadores específicos para cada ubicación, suele dar lugar a interrupciones prolongadas, ya que los repuestos especiales deben fabricarse e instalarse. Las redes eléctricas robustas de la actualidad ya no pueden gestionarse del mismo modo.
Las unidades de distribución eléctrica Ryan adoptan el principio de modularidad e intercambiabilidad como principios de diseño. Las huellas y los puntos de conexión de nuestros transformadores de subestación en unidad son estándar y pueden convertirse fácilmente en repuestos listos para su instalación. En el caso de los transformadores en caja (pad-mounted), utilizados en aplicaciones residenciales, disponemos de una serie de diseños de bornes y tamaños de montaje, expresados en kV, que abarcan toda la gama, de modo que una compañía eléctrica pueda sustituir temporalmente un transformador por uno de mayor capacidad hasta que se realice la sustitución definitiva. Esta filosofía «plug-and-play» se aplica también a nuestras subestaciones miniaturizadas, donde los módulos pueden reemplazarse sin necesidad de herramientas especiales ni de una reconfiguración extensa. Como resultado, los tiempos de restablecimiento se calculan en horas en lugar de días, lo que reduce tanto la perturbación comunitaria como las pérdidas económicas derivadas de los cortes de suministro.
La resistencia no es una presunción; debe demostrarse mediante pruebas y verificaciones rigurosas según los estándares más exigentes del mundo. Hoy en día, las unidades de distribución deben demostrar no solo sus capacidades en la fábrica, sino también en el campo de su trabajo.
Ryan Electric apoya el concepto de resiliencia mediante ensayos integrales realizados en nuestros dos laboratorios aprobados por CNAS, con niveles de tensión de 35 kV, 110 kV y 200 kV. Todos los diseños pasan por ensayos rutinarios, de tipo y especiales, que son más rigurosos que las normas IEC, IEEE y las normas nacionales. Contamos con certificaciones UL, ASTA, CSA, CE y DEKRA, lo que garantiza, gracias a nuestra propia certificación independiente, que nuestros productos cumplen con los requisitos exigidos por las empresas eléctricas de todos los países del mundo. En aquellas aplicaciones donde se requieren propiedades de resiliencia más específicas —por ejemplo, certificación sísmica o funcionamiento en condiciones de temperaturas extremadamente altas o bajas—, nuestro propio equipo de I+D desarrolla soluciones personalizadas, sometidas a procedimientos de ensayo especiales. Este compromiso con los estándares se sustenta en nuestra historia como empresa mixta con Eaton: cuando una empresa eléctrica adquiere equipos de distribución Ryan Electric, está invirtiendo en fiabilidad, probada mediante los ensayos más estrictos del sector, lo que garantiza que dichos equipos suministrarán energía de forma fiable a sus comunidades, año tras año, pese a cualquier adversidad.
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