Banco de Baterías en Subestaciones Eléctricas

Banco de baterías en subestaciones eléctricas: diseño y operación 

Tipos de baterías utilizadas

Baterías de plomo-ácido

Son las más comunes por su costo relativamente bajo y durabilidad probada en subestaciones (125 VCD o 250 VCD estándar). Requieren mantenimiento periódico (nivel de electrolito, limpieza de terminales) pero ofrecen buena relación costo-beneficio.

Baterías de iones de litio

De alta densidad energética y carga rápida, están ganando terreno en aplicaciones críticas gracias a ciclos de vida más largos y menor peso. Sin embargo, su inversión inicial es mayor y requieren sistemas de gestión de baterías (BMS) avanzados.

Baterías de níquel-hierro

Aunque menos comunes, ofrecen gran robustez y larga vida útil (>20 años), con tolerancia a sobrecargas y descargas profundas. Su baja eficiencia energética y costos de instalación suelen limitar su uso a nichos específicos.

Diseño y dimensionamiento

Criterios de diseño

Se debe considerar la carga máxima a respaldar, la duración mínima de autonomía (usualmente 4–6 h), la temperatura ambiente y la ubicación física de la subestación. Un buen diseño evita sobredimensionamientos que aumentan costos y dimensionamientos insuficientes que ponen en riesgo la operación, es por esto que su sistema de almacenamiento tiene que ser eficiente para su carga y descarga.

Instalación y puesta en marcha



La instalación incluye la nivelación de bandejas, conexión CC con cables dimensionados y puesta a tierra adecuada. La puesta en marcha exige pruebas de voltaje por celda, chequeo de polaridad, test de autonomía y calibración del cargador rectificador, todo esto para que pueda proporcionar energía de manera eficiente.

Operación y mantenimiento

Inspección visual y pruebas

Se recomienda una inspección mensual para detectar corrosión, fugas o deformaciones. Además, mediciones de voltaje por celda y resistencia interna ayudan a anticipar fallos.

Limpieza y cuidado de terminales

Mantener terminales libres de sulfatación usando soluciones de bicarbonato de sodio y aplicando vaselina para prevenir la corrosión.

Monitoreo y diagnóstico

Los sistemas de supervisión remota monitorizan voltajes, corrientes y temperatura, generando alarmas tempranas y facilitando mantenimientos predictivos.

Seguridad y normativas aplicables

Normas nacionales e internacionales

En México, la CFE V7100-19 regula voltajes mínimos por celda y prácticas de instalación; internacionalmente, se siguen estándares IEEE para garantí­a de reposición y protección.

Medidas de seguridad

Incluyen señalización de riesgo químico, sistemas de extracción de gases (H₂) y procedimientos de manipulación con equipo de protección personal.

Tendencias y tecnologías emergentes

Las baterías de estado sólido y los sistemas híbridos con ultracapacitores prometen mayor densidad energética y ciclos de vida extendidos. Asimismo, la integración con IoT y análisis de datos optimiza la operación y reduce costos a largo plazo.

Conclusión



Los bancos de baterías en subestaciones eléctricas son el pilar que garantiza la continuidad operativa en situaciones críticas. Un diseño adecuado, manteni­miento riguroso y la adopción de tecnologías emergentes aseguran un sistema fiable y rentable.