LÍNEA GENERAL SARMIENTO
¿QUÉ ES UN SISTEMA DE TELESUPERVISIÓN DE ENERGÍA?
Los trenes electrificados, en este caso el Ferrocarril Gral. Sarmiento, cuentan con una serie de subestaciones eléctricas, que se encargan de distribuir la energía a lo largo del recorrido de la línea. En dichas subestaciones, se ubica el equipamiento que inyecta energía al tercer riel, para alimentar las formaciones que por ella circulan.
Todo este equipamiento de maniobra y protección, requiere de supervisión y control centralizados y a distancia. Esto se realiza mediante un sistema de Telemando, ubicado en una sala de operación, donde personal especializado planifica, supervisa y controla toda la red eléctrica.
LA TECNOLOGÍA EN PERMANENTE EVOLUCIÓN
Conforme pasa el tiempo, la tecnología se abre camino, proveyendo soluciones más compactas, confiables, potentes y novedosas, que buscan atender problemáticas que sus predecesores ya no logran resolver.
Esto ocurre en todos los ámbitos de la vida cotidiana. Como sucede en nuestros hogares con los celulares, televisores y autos, también sucede en la industria. En la actualidad, los interruptores y protecciones eléctricas son 8 veces más compactos, manejando la misma potencia. Muchos de ellos, brindan información en tiempo real sobre cambios de estado, disparos y fallas, cumpliendo con estándares internacionales, como el IEC 61850.
Ésta norma, además brinda información con estampa de tiempo de 1 milisegundo, de manera sincronizada con toda la red de energía, permitiendo reconocer cómo fue la cadena de disparos, en el caso de un apagón masivo, y así descubrir rápidamente dónde se originó la falla.
¿DE DONDE VENIAMOS…?
El antiguo sistema de telemando del ferrocarril Sarmiento, no era capaz de trabajar con estas nuevas tecnologías. Sumado a eso, contaba con un panel mímico de madera, sobre el cual se representaba un esquema eléctrico y el estado de interruptores, mediante pilotos luminosos. Este formato impedía la actualización de los cambios en la distribución, motivo por el cual fue quedando desactualizado.
Por otro lado, la comunicación entre las subestaciones, se realizaba sobre cables telefónicos de cobre bañados en aceite, tendidos a lo largo de la traza, lo cual resultaba sumamente inestable, lento y demandante de un gran esfuerzo de mantenimiento. Esto se agravaba con el deterioro propio de todo sistema conforme pasa el tiempo. Sistemas operativos obsoletos, computadoras y plaquetas dedicadas, que no podían ser reemplazadas por problemas de compatibilidad con la tecnología vigente, entre otros.
La renovación del sistema por obsolescencia tecnológica era imprescindible y traería importantes beneficios a la línea. Tanto para su operación, como así también para el mantenimiento y la incorporación de nuevas subestaciones eléctricas comunicables mediante IEC 61850.
EL PROYECTO
¿EN QUÉ CONSISTIÓ LA MIGRACIÓN TECNOLÓGICA?
- • Reemplazo de controladores lógicos programables (PLC).
- • Reemplazo de paneles de supervisión y operación locales (HMI).
- • Reemplazo del sistema de supervisión y operación central (SCADA).
- • Creación de una nueva red de comunicaciones entre las subestaciones, con Fibra Óptica
- • Reemplazo del mímico de visualización del estado completo del sistema
- • Reacondicionamiento de los puestos de operación.
- • Creación del puesto de control alternativo.
¿CUÁL FUE EL ALCANCE DEL PROYECTO?
• Provisión del nuevo equipamiento tecnológico. Hardware y Software.
• Desarrollo de la Ingeniería de detalle de todo el proyecto.
• Construcción de los tableros de control.
• Montaje eléctrico y civil.
• Programación de los PLC y el SCADA.
• Puesta en Marcha.
• Capacitaciones del personal operativo y de mantenimiento. Manuales de operación.
EL SALTO TECNOLÓGICO
MEJOR VISUALIZACIÓN, OPERACIÓN Y ANÁLISIS
El desarrollo del nuevo Mímico interactivo, implementado mediante un Video Wall, formado por 8 pantallas de 55 pulgadas en matriz 4x2, les permite a los operadores una mejor visualización en cuanto a la detección temprana de fallas y estado general de la línea. Además, brinda una mayor flexibilidad para futuros cambios en el esquema eléctrico.
El sistema SCADA implementado, tiene la posibilidad de almacenar las alarmas y eventos, con su estampa de tiempo, en un sistema completamente sincronizado, de manera tal que puedan ser exportadas a reportes, para su posterior análisis.
Además, tiene la capacidad de generar registros históricos de las variables eléctricas (tensiones, corrientes, potencias y otras) medidas en cada subestación.
Todas estas alarmas e históricos, son presentadas al operador en entornos amigables de sencilla comprensión.
ENTORNOS VIRTUALIZADOS Y ALMACENAMIENTO SEGURO
El sistema se encuentra implementado en lo que se denomina un clúster de servidores (varios servidores que se construyen e instalan para trabajar como si fuese uno solo) y funciona en un entorno virtualizado.
Esto último, permite que todo el software se instale en lo que se denominan “máquinas virtuales”, lo cual trae muchas ventajas en cuanto al mantenimiento, el manejo de la información, una mayor seguridad, escalabilidad y alta disponibilidad de recursos.
Todo el almacenamiento de datos se genera en equipos dedicados, denominados “Storage”, los cuales contienen una serie de discos rígidos en una configuración RAID (matriz redundante de discos independientes), lo que brinda mayor integridad de los datos y tolerancia ante fallos. Esta tecnología permite, entre otras cosas, el reemplazo de un disco rígido defectuoso sin requerir un corte o apagado del sistema.
MAYOR CAPACIDAD Y VELOCIDAD EN LAS COMUNICACIONES
El nuevo sistema de telemando se comunica mediante una red ethernet industrial de última generación, soportada sobre una red de fibra óptica, equipada con switches certificados para operación en subestaciones eléctricas, que alcanzan velocidades de 1 Gbps, con un ancho de banda más que suficiente para el volumen de datos que maneja.
CONTROL MODERNO
Los controladores PLC instalados, realizan la recolección de los datos de las subestaciones, motivo por el cual requieren un grado de robustez y seguridad especial. Se utilizaron PLC de última tecnología, con dos características principales.
Por un lado, la compatibilidad con el estándar IEC 61850, lo cual permitió incorporar las 3 nuevas subestaciones (Liniers, Ituzaingó y San Antonio de Padua) con esta nueva tecnología y dejó planteada la plataforma para compatibilidad con las posibles futuras migraciones de las subestaciones existentes.
Por otro lado, al utilizar redes de comunicación ethernet, poseen herramientas de ciberseguridad, lo cual garantiza una mayor seguridad ante el ataque cibernético.
REDUNDANCIA A TODO NIVEL
Los sistemas redundantes, en ingeniería de computadores, son aquellos en los que se repiten el software y hardware de carácter crítico, que se quiere asegurar ante los posibles fallos que puedan surgir por su uso continuado.
En esta solución, se implementaron estrategias de redundancia en varios niveles.
Comenzando por el puesto de control alternativo (PCA) ubicado en Ramos Mejía, en el cual se desarrolló una arquitectura de equipamiento apta para tomar el control ante una catástrofe en el puesto de control central (PCC) de Castelar, prácticamente sin intervención por parte de los operadores.
A su vez, en cada una de las subestaciones, se instaló una interfaz de operación y supervisión, capaz de tomar el control local de forma automática, en caso de falla de comunicación con el puesto de control central.
Por otro lado, la arquitectura de red en anillo, desarrollada a lo largo de toda la traza, permite una redundancia en el camino de las comunicaciones, de manera tal de poder cambiar automáticamente al camino alternativo, en caso de cortes en el camino principal.
Además, la operación puede realizarse desde 5 puestos de trabajo en el PCC y 3 en el PCA.
Por último, pero no por eso menos importante, todo el equipamiento informático y de control, está alimentado de tensión segura, implementada con equipos UPS, en una configuración, también redundante.
TODO ESTO, CONVIERTE AL NUEVO SISTEMA DE TELEMANDO EN UNO DE LOS MÁS ROBUSTOS Y SEGUROS EN CUANTO A LA CONTINUIDAD DE OPERACIÓN, ANTE POSIBLES FALLAS TECNOLÓGICAS, AMBIENTALES Y/O HUMANAS.
UN NUEVO AMBIENTE DE TRABAJO
Se reacondicionaron los 2 puestos de operación remota (PCC y PCA), lo cual implicó la construcción de espacios limpios y acondicionados adecuadamente para alojar el nuevo equipamiento informático.
También se acondicionaron los espacios de trabajo de los operadores, con el objetivo de que cuenten con las herramientas de trabajo y el confort adecuado para la importante tarea que realizan.
Se instalaron nuevos escritorios, monitores de alta definición, sillas ergonométricas, aires acondicionados e iluminación LED, todo en un ambiente moderno de trabajo.
LA OBRA EN NÚMEROS
La obra se ejecutó sobre el sistema de electrificación del Ferrocarril Sarmiento entre las estaciones de Once y Moreno.
Se migró el sistema telemando de 19 subestaciones y 2 puestos de control.
La ejecución, tuvo una duración de 2 años.
Requirió de la coordinación conjunta e interdisciplinaria del personal de ADIF, personal de operaciones y mantenimiento de la línea y de los contratistas que ejecutaron los trabajos de reacondicionamiento de las subestaciones eléctricas.
La empresa contratista (Ilubaires - Trend Ingeniería SRL) dispuso de más de 40 profesionales de distintas especialidades, como ser, Proyectistas, Jefes de Obra, Programadores, Eléctricos, Montajistas, Dibujantes Cadistas, y otros.
Se construyeron 19 tableros de control, con sus respectivos controladores lógicos programables (PLC), paneles de supervisión y control (HMI), fuentes de alimentación seguras, protecciones eléctricas y equipamiento de red ethernet para las comunicaciones entre subestaciones.
Las migraciones de las subestaciones se realizaron en jornadas de 24 hs, con 3 turnos de trabajo, de manera de acortar los tiempos de parada del sistema. Cada una se realizó en menos de 5 días.
Cada una de las subestaciones tiene alrededor de 200 variables monitoreadas, entre estado de interruptores y seccionadores, protecciones, parámetros eléctricos y otros, lo que conforma un sistema de 4000 variables.
EL FUTURO DEL SISTEMA
La migración implementada en el sistema de telemando del Ferrocarril Sarmiento, lo posiciona a la vanguardia de la tecnología, generando una plataforma que soportará las futuras migraciones de equipamiento eléctrico de las subestaciones que aún restan actualizar.
Es uno de los primeros sistemas de telemando actualizados y su implementación establece un elevado estándar para los proyectos en las otras líneas que lo sucederán.
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