Leonardo Ferri

De la ponencia “La evolución de la red de distribución”
SMART GRID DAYS 2024, 18 – 19 de Septiembre de 2024.

Centria es un distribuidor urbano que opera en 16 provincias principalmente de la región Toscana, en Italia, pero con algunas excursiones en las regiones Puglia y Umbría, y tiene colaboraciones con otras empresas en la zona de Grosseto (región Lazio). Dispone de aproximadamente 6.000 km de gasoductos, gestionados principalmente a media y baja presión, y más de 400.000 clientes.

Desde siempre, Centria se pregunta si es posible contribuir a la descarbonización. Hoy en día, la protección catódica también se plantea esta pregunta. El distribuidor desea hacer su trabajo más eficiente y avanzado, a pesar de ofrecer un servicio que consume mucha energía.

En este caso, la tecnología viene al rescate: los estudios de caso que presentamos son dos ejemplos de intervenciones realizadas en la protección catódica de dos instalaciones de distribución urbana a corriente impresa. En ambos casos se instaló un dispositivo G-POWER de AUTOMA en sustitución del rectificador que estaba en funcionamiento anteriormente: en el primer caso, G-POWER reemplazó el único rectificador del sistema, mientras que en el segundo reemplazó uno de los dos rectificadores.

Caso 1: La situación inicial y la solución AUTOMA

El sistema se encuentra en el municipio de Montale, en la provincia de Pistoia. Está equipado con 13 km de tuberías, de las cuales aproximadamente el 50% son de media presión yel 50% de baja presión, y de un solo rectificador de protección catódica, que funciona a potencial constante, con corriente de base.

La regulación se realizó con el potencial Eon porque era la única forma en que ese rectificador podía funcionar, es decir, con un potencial de -2,8 V correspondiente a aproximadamente un Eoff de -1,1 V. La corriente de base era de 1,30 A que debía suministrar constantemente incluso en condiciones de potencial inferior al requerido. La corriente suministrada variaba mucho porque es un sistema muy interferido. La variación iba de 7 A a 12 A, con un valor medio de aproximadamente 10,5 A.

La extensión kilométrica del sistema es bastante elevada, por lo que se parte de una zona bastante plana y se llega a las primeras colinas. Como se puede ver en la primera imagen, las tuberías están bastante distribuidas. Mientras que en la segunda imagen se pueden ver las ubicaciones de los puntos de medida característicos y televigilados.

De los datos del telecontrol antes de la sustitución del rectificador se puede ver efectivamente que la corriente tiene valores comprendidos entre 7 y 12 A, con un valor medio alrededor de 10 A.

Hemos retirado el rectificador que estaba en funcionamiento anteriormente y lo hemos sustituido por el G-POWER de AUTOMA. Después de encenderlo, hemos restablecido los parámetros que se utilizaban con el rectificador anterior, es decir, regulación a potencial constante con un valor de Eon de -2,8 V. Elegimos utilizar el G-POWER con la misma configuración del rectificador anterior para verificar si había diferencias de funcionamiento en igualdad de condiciones. En la tabla pueden ver los nuevos datos devueltos.

Así que no hemos variado ni el sistema de regulación ni mucho menos la instalación o sus elementos circundantes. Desde el primer encendido ya hemos tenido una sorpresa bastante inesperada: la corriente se ha reducido en casi un 25%, pasando de un valor medio de 8 A a poco más de 6 A.

Nos preguntamos por qué y con AUTOMA hicimos un poco de análisis sobre estas medidas. Debo mencionar que el tiempo que tuvimos para el análisis fue breve: los rectificadores se pusieron en funcionamiento en julio-agosto de 2024, y los datos que ven son preliminares a aproximadamente dos meses del inicio del sistema, en septiembre de 2024. Sin embargo, estas verificaciones nos hacen esperar haber tomado al menos el camino correcto.

¿Por qué ha habido esta reducción de corriente? Al revisar las medidas, notamos que lo único que realmente ha cambiado en los datos provenientes del telecontrol es la desviación cuadrática media sobre el valor regulado. La diferencia es importante: hemos pasado de 0,2 a 0,02. Esta variación indica que la regulación es mucho más estable en el tiempo, lo que se traduce en una menor variación de la corriente suministrada y, por lo tanto, en una corriente más estable y menor que la que era inicialmente.

Caso 2: La situación inicial y la solución AUTOMA

El segundo sistema del que hablamos está en el municipio de Sesto Fiorentino (Florencia), donde Centria tiene dos alimentadores. De estos, solo uno ha sido reemplazado durante esta prueba porque queríamos ver la interacción de G-POWER con otros rectificadores.

Ambos rectificadores de partida funcionaban con potencial constante y ambos estaban regulados a -2 V de potencial Eon, correspondiente a -1,1 V aproximadamente de potencial Eoff. La corriente total era 13 A, dividida más o menos equitativamente entre los dos rectificadores.

Tenemos aproximadamente 11 km de red predominantemente de media presión, así que teníamos redes de cuarta especie y redes de sexta especie (0,5 bar y 5 bar) en el centro de la ciudad de Sesto Fiorentino, que es una zona muy interferida y con la presencia de una vía de tren.

Solo el rectificador que fue reemplazado fue configurado para hacer funcionar la regulación sobre el potencial Eoff. Hicimos varias pruebas y luego decidimos regular el potencial Eoff ya no a -1,1 V (como estaba configurado en los rectificadores anteriores) sino a -0,95 V.

En este punto, el segundo rectificador fue apagado porque el G-POWER era más que suficiente para proteger toda la estructura conectada. Antes, los dos rectificadores compartían la carga de corriente (aproximadamente 6 A/6,5 A cada uno), pero con la introducción del G-POWER de AUTOMA, uno de los dos estaba completamente parado, mientras que el otro suministraba aproximadamente la mitad de la corriente que anteriormente era suministrada en total por dos rectificadores.

La reducción de la corriente en este caso ha sido notable, del 50%, tanto por la estabilidad de regulación del rectificador como por el descenso del potencial Eoff. Para una empresa con certificación ambiental, alcanzar estos resultados es un logro importante.

Hagamos referencia a la facilidad de instalación del dispositivo AUTOMA. G-POWER también tiene incorporado en su interior el registrador de datos, y por lo tanto todas sus funcionalidades: interruptor cíclico, telecontroles, sistema de transmisión. Es suficiente llevarlo al lugar y conectar algunos cables para que esté operativo de inmediato, mientras que para los rectificadores anteriores fue necesario realizar un cableado que en algunos casos podía requerir medio día para conectar todos los dispositivos. También una instalación rápida se traduce en una mejor eficiencia para la empresa.

En conclusión, con G-POWER de AUTOMA tenemos un producto que tiene una mejor regulación y estabilidad en su funcionamiento, lo que se debe sin duda al hecho de que tiene una electrónica muy nueva. Evidentemente, al tratarse de un producto nuevo, aún queda por explorar todo su potencial. Pero por el momento podemos decir que, además de una simplicidad de instalación considerable, también ofrece una gran ventaja en la posibilidad de regular sobre el potencial Eoff local.

AUTOMA diseña y produce soluciones de hardware y software innovadoras y Made in Italy para el monitoreo y el control remoto en el ámbito de Oil, Gas y Water.

Nacimos en 1987 en Italia, y hoy más de 50.000 dispositivos Automa están instalados en más de 40 países en el mundo.

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