Muchas líneas de transmisión y distribución subterráneas operan desde hace más de 50 años (y algunas son más que centenarias). Las empresas públicas eléctricas enfrentan la necesidad de suministrar un servicio fiable a pesar de tener infraestructuras viejas de cables enterrados. Actualmente, los planificadores y operadores de líneas subterráneas no saben cuándo, dónde, desde hace cuanto tiempo y cuáles son los cables que han sobrepasado su temperatura de funcionamiento crítica en un momento dado.

El estimador de temperaturas históricas de funcionamiento de cables (CHOTE) es una aplicación informática que ofrece una manera innovadora para evaluar la temperatura de funcionamiento de los sistemas de cables subterráneos durante su vida útil.

CHOTE brinda datos muy importantes a los ingenieros de transmisión y de distribución y permite identificar, calificar y cuantificar las siguientes condiciones importantes:

• Los cables e instalaciones de cables que han sido expuestos a daños térmicos. Indica qué cables han excedido las temperaturas normales y/o críticas en el curso de su vida útil.
• Durante cuánto tiempo y por cuanto las sobretemperaturas se comparan con las especificaciones de diseño.

Los ingenieros de cables pueden valerse de los datos arriba mencionados para planificar adiciones y/o substituciones de manera informada. Gracias a CHOTE, los ingenieros pueden saber el tiempo exacto que cada cable excedió una temperatura dada. Por consecuente es una información valiosa para estimar la vida útil restante del cable que puede servir para administrar la inversión de capital en instalaciones de cables. Por ejemplo: permite posponer la substitución de un cable o planificar de hacerla “en el momento preciso” con mayor precisión gracias a la información proveída por CHOTE.

La temperatura de funcionamiento de los cables depende en gran parte de la forma de la carga aplicada al cable. En otras palabras, la temperatura del cable depende de la intensidad de la corriente y de sus variaciones en el tiempo. Por consecuente, los cables tienen diferentes capacidades de transporte de la corriente: en régimen permanente, cíclico, de emergencia y de cortocircuito. Puesto que las instalaciones de cables tienen una inercia térmica, toma cierto tiempo hasta que se calienta el cable y sus alrededores. La figura de abajo ilustra una respuesta típica a un paso de sobrecarga de 100% con una duración de 12 horas. Se puede apreciar que la temperatura del cable sigue los cambios en la corriente de forma exponencial.

Por medio de simulaciones transitorias, CHOTE procesa la información de carga usualmente disponible mediante sistemas SCADA/PI en resolución horaria (o 15 minutos). La entrada del estimador de temperaturas la constituyen los datos sobre la corriente de todos los cables en una instalación particular. CHOTE puede analizar automáticamente todas las secciones térmicas de un sistema. Esto incluye sistemas de transmisión y hasta todo el sistema de distribución (de cámara a cámara). El estimador de temperaturas puede procesar la información tratada por cualquier duración de tiempo. Actualmente se usan 10 años de datos históricos.

La salida de CHOTE es una lista de tramos de cables que han excedido las temperaturas objetivos normales y/o críticas (definibles). CHOTE produce un reporte de categorías global. Los cables que exceden su temperatura objetivo (normal/crítica) durante el periodo más largo de tiempo obtienen el primer lugar en el reporte. Además de indicar dónde se producen los puntos calientes, el reporte de salida también indica en qué momento se produjeron.

CHOTE señala el lugar donde los cables excedieron la temperatura objetivo normal o crítica. Indica la sección térmica (de cámara a cámara), el nombre del alimentador, las fechas, las horas y por cuánto tiempo ciertas temperaturas fueron excedidas. La aplicación también muestra en gráficos la localización de los cables con problemas en el banco de ductos y permite recrear la condición que produjo el problema de temperatura.

Localización del cable que excede la temperatura objetivo de 90°C.

Recreación de la curva de temperatura del cable. Nótese cómo excede el objetivo de 90°C.

CHOTE puede analizar escenarios hipotéticos para estudiar el impacto de la adición de nuevos cables. Esta función también puede servir para determinar la intensidad admisible de uno o más de los cables instalados en un ducto dado.