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Levantamiento y homologación formularios de mantenimiento



Partes: 1, 2

  1. Resumen
  2. Introducción
  3. El
    problema
  4. Marco
    de referencia
  5. Aspectos procedimentales
  6. Resultados
  7. Conclusiones
  8. Bibliografía
  9. Apéndices

El objetivo de esta investigación estuvo basado
en el Levantamiento y Homologación de los formularios de
mantenimiento de Equipos de Maniobras del Patio de
Distribución Guri B bajo la responsabilidad de la Unidad
de Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur de CORPOELEC. Se
requiere la información generada en los formularios de
mantenimiento donde se registran los valores obtenidos en las
pruebas eléctricas y funcionales monitoreando el buen
funcionamiento de los equipos y así minimizar posibles
fallas y deficiencias en el sistema de transmisión de
energía eléctrica. Se logro homologar los
formularios de aquellos equipos que poseían
características similares, se mejoro un formulario
existente y de igual forma se creo uno que no existía.
Para el diseño y mejoramiento de los formularios se
realizo una reunión con una persona con conocimiento en el
área de mantenimiento con el fin de generar los
formularios respectivos. La realización del estudio abarco
distintas etapas y actividades necesarias para lograr el objetivo
de la investigación.

Palabras claves: levantamiento,
homologación, formularios de mantenimiento, equipos de
maniobras.

Electrificación del Caroní, C.A (EDELCA),
filial de la Corporación Eléctrica Nacional
(CORPOELEC), adscrita bajo el Poder Popular para la
Energía Eléctrica, fue fundada en 1963 para
desarrollar el potencial hidroeléctrico del Río
Caroní y su cuenca hidrográfica, es la empresa de
generación y transmisión hidroeléctrica
más importante que posee Venezuela aportando, en los
últimos tres años, cerca del 70% de la
producción nacional de electricidad a través de sus
grandes Centrales Hidroeléctricas: La Central
Hidroeléctrica Simón Bolívar en Guri, La
Central Hidroeléctrica Antonio José de Sucre en
Macagua y La Central Hidroeléctrica Francisco de Miranda
en Caruachi, con una capacidad instalada de 10.00, 3.140 y 1.620
megavatios, respectivamente.

La Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales
Sur se encarga de gestionar el mantenimiento de equipos de
potencia, servicios auxiliares e instalaciones ubicados en las
Subestaciones del Sistema de Transmisión Troncal Sur,
mediante la planificación, ejecución y control para
asegurar la disponibilidad y confiabilidad, conservando o
restableciendo su funcionamiento, de acuerdo con los
parámetros de calidad, costo, seguridad y oportunidad
exigidos por CORPOELEC.

Se realizará un Levantamiento y
Homologación de los formularios de mantenimiento de
Equipos de Maniobras del Patio de Distribución Guri B bajo
la responsabilidad de la Unidad de Mantenimiento de Subestaciones
Troncales Sur de CORPOELEC, enfocado a la evaluación de
los formularios de mantenimiento.

Como parte de esta evaluación será
necesario realizar un levantamiento de información de la
condición actual de los formularios de mantenimiento, en
virtud de que este tiene una importancia significativa en la
empresa.

El estudio tiene como propósito conocer la
documentación de los historiales de mantenimiento de
Equipos de Maniobras interruptores y seccionadores, existe una
necesidad de la empresa de actualizar la información
concerniente a los formularios de mantenimiento.

El proyecto está conformado por los siguientes
capítulos: El capítulo I en donde se realiza el
planteamiento del problema y sus motivaciones. Seguidamente, se
presenta el capítulo II donde muestra las generalidades de
la empresa, el marco teórico, este capítulo
contiene las bases teóricas del proyecto. El
capítulo III contiene el marco metodológico donde
se describe el procedimiento de investigación, tipo de
estudio así como la población y muestra del mismo,
se describe la situación actual de los historiales de
mantenimientos de los Equipos de Maniobras (interruptores y
seccionadores). El Capítulo IV presenta los resultados
obtenidos y sus análisis, se presentan las conclusiones,
la bibliografía consultada, apéndices y
anexos.

CAPITULO I

El mantenimiento es uno de los agentes claves para la
buena operación y progreso de una empresa. Este puede
definirse como el conjunto de actividades utilizadas para
determinar que se debe realizar para que cualquier activo
físico continuara llevando a cabo su función, que
permitirá la maximización de la disponibilidad de
estos para la producción.

CORPOELEC, es una empresa líder en el sector
eléctrico nacional, para la planificación, control
y toma de decisiones requiere una gran diversidad de historiales
y documentos que soporten cada uno de sus procesos de los cuales
genera información documental.

La Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales
Sur se encargan de gestionar el mantenimiento de equipos de
potencia, servicios auxiliares e instalaciones asociados a las
Subestaciones del Sistema de Transmisión Troncal, mediante
la planificación, ejecución y control para asegurar
la disponibilidad y confiabilidad, conservando o restableciendo
su funcionamiento, de acuerdo con los parámetros de
calidad, costo, seguridad y oportunidad exigidos por
CORPOELEC.

La documentación del mantenimiento es una
herramienta de suma importancia ya que esta permite contar con un
seguimiento de la información para que posteriormente la
empresa pueda realizar mejoras continuas y evitar perdidas de
información que afecten de una forma directa o indirecta
el funcionamiento de los equipos de maniobras ya que estos son de
vital importancia en la transmisión de energía
eléctrica conservando o restableciendo su
funcionamiento.

Actualmente CORPOELEC necesita hacer un seguimiento en
el Patio de Distribución de Guri B de los formularios de
mantenimiento de los equipos de maniobra por diversas razones
tales como:

  • Se requiere tener un control de los formularios de
    mantenimiento de los equipos de maniobras y de la
    documentación del mantenimiento de los equipos para
    conocer como se están llevando los historiales de
    mantenimiento.

  • Se quiere mejorar los formatos utilizados y crear
    los formularios de de mantenimiento de equipos de maniobra
    que faltan en la Unidad de mantenimiento.

  • Se debe colocar las especificaciones y una breve
    descripción de lo que se efectuó en cada
    planilla de mantenimiento para llevar un historial de cada
    tarea realizada donde se coloque el tipo de mantenimiento
    realizado para de esta forma verificar si se cumplió
    con el mantenimiento, registrando detalladamente las
    actividades realizadas.

Se realizara la homologación de los formularios
de mantenimiento de los Equipos de Maniobras en el Patio de
Distribución Guri B ya que es una de las subestaciones
más grandes, cuenta con la mayor cantidad de equipos de
maniobras (interruptores y seccionadores) y esta servirá
como base para luego ser empleada en las otras subestaciones
adscritas a la Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales
Sur.

En virtud de lo antes descrito, se decide evaluar y
realizar un diagnóstico sobre la situación actual
de la documentación del mantenimiento de Equipos de
Maniobras del Patio de Distribución Guri B adscrito a la
Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur, orientado
a la homologación de los formularios de mantenimiento.
Esta permitirá tener evidencias escritas y documentadas en
carpetas respectivas en cada subestación donde
quedará respaldada la información de cada actividad
realizada en el mantenimiento de los equipos.

Para cumplir con lo antes mencionado, requerimos cumplir
con los siguientes objetivos:

OBJETIVO GENERAL:

Realizar una evaluación de la
documentación del mantenimiento de Equipos de Maniobras
del Patio de Distribución Guri B bajo la responsabilidad
de la Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur, que
permita tener un registro de la información de una forma
oportuna.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

  • Diagnosticar la situación actual de la
    documentación del mantenimiento de los equipos,
    utilizando la norma Covenin 2500 – 93.

  • Agrupar y caracterizar los equipos,
    clasificándolos de acuerdo a sus
    características tales como marca, nivel de
    tensión, tipos, etc.

  • Evaluar los formularios de mantenimiento que se
    están utilizando actualmente.

  • Homologar los formularios de mantenimiento de los
    Equipos de Maniobras instalados en el Patio de
    Distribución Guri B.

JUSTIFICACIÓN O IMPORTANCIA

La información del presente estudio
permitirá a la Unidad de Mantenimiento de Subestaciones
Troncales Sur, observar si se esta empleando algún
registro de información sobre los equipos, llenando los
formularios destinados para tal fin y hacer un seguimiento de
este, además de mejorar la documentación y llevar
un control de esta, permitiendo de esta forma acceder a la
información cuando se requiera realizar algún tipo
de mejora en el mantenimiento y la planificación,
suministrando información oportuna para la toma de
decisiones, esto hará posible conocer
características detalladas del equipo y del mantenimiento
realizado, así como también proporcionar la
información documentada el cual puede servir de fuente
para investigaciones futuras .

Contar con la homologación de los formularios
representa una gran ventaja para la unidad de mantenimiento, ya
que permitirá un formato homologado por equipo que puede
ser empleado en todas las subestaciones adscritas a la
unidad.

ALCANCE

El estudio se llevo a cabo en las instalaciones de la
empresa CORPOELEC ubicada en Ciudad Guayana en el Centro de
Transmisión Sur específicamente en la Unidad de
Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur cuya finalidad fue
homologar los formularios de Equipos de Maniobras del Patio de
Distribución Guri B que permitirá llevar un control
del mantenimiento de los Equipos de Maniobras. Además se
pretende realizar un levantamiento de los historiales de
mantenimiento de los equipos de maniobras.

CAPITULO II

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA
EMPRESA

CORPOELEC. Es una empresa Eléctrica
Socialista, adscrita al ministerio de Poder Popular de
Energía Eléctrica, nace con la visión de
reorganizar y unificar, en una empresa única, el sector
eléctrico venezolano a fin de garantizar un servicio
eléctrico confiable, de calidad y eficiente, no eficiente
y con sentido social. Como institución que fortalece el
sector eléctrico, participar en todas las actividades y
jornadas de contribución social impulsadas por el Gobierno
Bolivariano.

Su creación data el 31 de Julio de 2007, mediante
el decreto presidencial, N° 5.330 por el cual el presidente
de la República Bolivariana, de Venezuela, Hugo Rafael
Chávez Frías, ordenó la
reorganización del Sector Eléctrico Nacional con la
finalidad de mejorar el servicio en todo el
país.

En su artículo 2, el decreto define a CORPOELEC
como una empresa operadora estatal encargada de realizar las
actividades de generación, transmisión,
distribución y comercialización de potencia y
energía eléctrica. La responsabilidad de
direccionar toda la política eléctrica quedaba en
manos del Ministerio del Poder Popular para la energía y
el Petróleo, MENPET.

Cabe resaltar que todas las empresas que existían
en el sector proveniente de los ámbitos público y
privado (EDELCA, EDC, ENELVEN, ENELCO, ENELBAR, CADAFE,
GENEVAPCA, ELEBOL, ELEVAL, SENECA, ENAGEN, CALEY, CALIFE Y
TURBOVEN) trabajaron en sinergia para avanzar en el proceso de
fusión y facilitar la transmisión armoniosa del
sector.

El Centro de Transmisión Sur se subdivide en:
Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur, Mantenimiento de
Subestaciones Regionales Sur, Mantenimiento de Líneas Sur,
Mantenimiento de Protecciones, Supervisión y Control Sur y
Mantenimiento de Infraestructura Sur.

El Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur: Se
encarga de Gestionar el mantenimiento de los equipos de potencia,
servicios auxiliares e instalaciones asociados a las
Subestaciones del Sistema de Transmisión Troncal, mediante
la planificación, ejecución y control para asegurar
la disponibilidad y confiabilidad, conservando o restableciendo
su funcionamiento, de acuerdo a los parámetros de calidad,
costo, seguridad y oportunidad exigidos por CORPOELEC.

Al realizar un Mantenimiento de algún equipo en
una de las Subestaciones se cargan los datos en planillas de
campo, la fecha de ejecución, la modalidad empleada en la
realización del mantenimiento, entre otras
características; estos registros son archivados en una
base de datos.

UBICACIÓN GEOGRÁFICA

El área de generación de CORPOELEC esta
representada por sus centrales hidroeléctricas de Guri,
Macagua, Caruachi y en su futuro Tocoma, se encuentra ubicada
sobre la región de la cuenca del río Caroní,
la cual está situada en el estado Bolívar, al
sureste de Venezuela, aproximadamente entre 3° 40" y 8°
40´ de latitud Norte y entre 60° 50" y 64° 10" de
longitud Oeste. Esta cuenca hidrográfica cubre
aproximadamente 95.000 Km2 (10.5% del territorio venezolano) de
los cuales, 47.000 km2 corresponden al Alto Caroní, desde
su nacimiento en la frontera con Brasil hasta la confluencia con
el río Paragua; 33.000 km2 forma la cuenca del río
Paragua y los 15.000 km2 estantes corresponden al Bajo
Caroní, desde la unión con el río Paragua
hasta su desembocadura en el río Orinoco (Ver
figura).

Monografias.com

Figura 1. Ubicación
Geográfica de CORPOELEC

Fuente: Internet

La cuenca de río Caroní posee el mayor
potencial hidroeléctrico de Venezuela y uno de los mayores
del mundo. Se estima este potencial en 26.000 MW en toda la
cuenca, de los cuales 17.000 MW aproximadamente corresponden al
Bajo Caroní. El desarrollo de todas las potencialidades
del río Caroní permitirá una
producción de electricidad de 120.000 GW/h por
año.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
PRODUCTIVO

TRANSMISIÓN

Más del 70% de la electricidad que se consume en
Venezuela se produce en la Cuenca del Río Caroní,
al sur del país. Allí están las principales
fuentes hidroeléctricas venezolanas. Esto ha exigido el
desarrollo de sistemas capaces de transmitir grandes bloques de
energía, a largas distancias y en niveles de voltaje muy
elevados.

Corpoelec posee la más extendida red
eléctrica del país, con un total de 18 mil
kilómetros de líneas en 400, 230 y 115 kilovoltios,
180 subestaciones y una capacidad de transformación que
supera los 24 mil MVA.

Este enorme entramado energético demanda, por sus
características, requerimientos especiales para su
planificación, diseño, construcción,
operación y mantenimiento. Actualmente Corpoelec planea
reforzar el Sistema Interconectado Nacional, con la
construcción y puesta en servicio de infraestructuras de
transmisión que se contemplan entre los Proyectos
Estructurales de la organización. También se
desarrolla un parque industrial de fabricación y
reparación de transformadores de distribución y
potencia, medidores, condensadores y sistemas de
compresión para mejorar sustancialmente las redes de
transmisión.

Para incrementar la capacidad de transmisión y de
transformación de energía eléctrica se
ejecutan proyectos por un monto cercano a los 100 millones de
dólares. Estos proyectos mejorarán notablemente la
calidad del servicio.

  • Línea a 230 Kv Guanta II – Cumana II –
    Casanay.

  • Reconstrucción de la Línea de
    Transmisión a 115 Kv "El Manzano – Quibor –
    Tocuyo".

  • Subestación encapsulada planta "Josafa
    Carmejo".

  • Línea de Transmisión a 230/115 Kv,
    Calabozo – San Fernando (Guarico _ Apure).

  • Sistema de transmisión a 115 Kv Palital _
    Barrancas _ Tucupita (Anzoátegui _ Monagas _ Delta
    Amacuro).

  • Líneas de transmisión a 115 Kv Isiro _
    Punto Fijo (Falcón).

  • Sistema de Transmisión Cayaurima Provisional
    (Bolívar).

  • Segundo autotransformador 400/230 Kv El Furrial
    (Monagas).

  • Tercer autotransformador 400/115 Kv Macagua
    (Bolívar).

  • Subestación Caroní a 115/13.8 Kv
    (Bolívar).

  • Sistema de Transmisión asociado a Planta
    Alberto Lovera (Anzoátegui).

  • Sistema de Transmisión asociado a Planta
    Ezequiel Zamora (Guárico).

  • Proyecto San Gerónimo _ Cabruta
    (Guarico).

  • Sistema de Transmisión San Diego de Cabrutica
    (Anzoátegui).

  • Sistema de Transmisión asociado a la Central
    Masparro (Barinas).

Corpoelec, dentro de su dinámica de
integración y fortalecimiento, adelanta un Plan
Estratégico Global que responde a las políticas del
Ejecutivo Nacional para el desarrollo energético, social,
territorial, económico y político de la
nación. Con este plan Corpoelec apunta hacia su
modernización definitiva con el propósito
fundamental de ofrecer al país un servicio de calidad y
alta confiabilidad.

MISIÓN

Desarrollar, proporcionar y garantizar un servicio
eléctrico de calidad, eficiente, confiable, con sentido
social y sostenibilidad, en todo el territorio nacional, a
través de la utilización de tecnología de
vanguardia en la ejecución de los procesos de
generación, transmisión, distribución y
comercialización del Sistema Eléctrico Nacional,
integrando a la comunidad organizada, proveedores y trabajadores
calificados, motivados y comprometidos con valores éticos
socialistas, para contribuir con el desarrollo político,
social y económico del país.

VISIÓN

Ser una Corporación con ética y
carácter socialista, modelo en la prestación de
servicio público, garante del suministro de energía
eléctrica con eficiencia, confiabilidad y sostenibilidad
financiera. Con un talento humano capacitado, que promueva la
participación de las comunidades organizadas en la
gestión de la Corporación, en concordancia con las
políticas del Estado para apalancar el desarrollo y el
progreso del país, asegurando con ello calidad de vida
para todo el pueblo venezolano.

VALORES CORPORATIVOS

  • Ética Socialista

  • Responsabilidad

  • Autocrítica

  • Respeto

  • Honestidad

  • Eficiencia

  • Compromiso

CENTRAL HIDROELÉCTRICA
SIMÓN BOLÍVAR EN GURI

La Central Hidroeléctrica Simón
Bolívar en Guri, y antes conocida como Central
Hidroeléctrica Raúl Leoni (desde 1974 hasta 2006,
cuando se renombro mediante decreto presidencial) se encuentra
ubicada en el Estado Bolívar, en el Cañón de
Necuima, 100 kilómetros aguas arriba de la desembocadura
del rio Caroní en el Orinoco. Está conformada por
un Aliviadero de 3 canales, que permite la salida del exceso de
agua en épocas de lluvia y dos Casas de
Máquinas.

La ejecución de esta obra en su primera fase
comienza en 1963 y finaliza en 1978. La etapa final se concluyo
1986.

Actualmente la Central Hidroeléctrica
Simón Bolívar, ocupa el tercer lugar como planta
Hidroeléctrica en el Mundo, con sus 10.000 M.W. de
capacidad instalada total. En cuanto al Embalse de Guri, este se
encuentra en noveno entre los diez de mayor volumen de agua
represada en el Mundo.

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Figura 2. Central
Hidroeléctrica Guri

Fuente: Internet

SISTEMA DE TRANSMISIÓN TRONCAL

Este sistema permite exportar la energía generada
en Guayana al resto del país, a través de grandes
bloques de energía a larga distancia y a niveles a 765 Kv,
400 Kv y 230 Kv; para cubrir la demanda de consumo en el resto
del país.

CENTRO DE TRANSMISIÓN
SUR

El Centro de Transmisión Sur tiene bajo su
responsabilidad la operación y mantenimiento de las
líneas y subestaciones de CORPOELEC, tiene como objetivo
principal transmitir Energía Eléctrica, la cual
esta conformada por las siguientes Unidades: Operación de
Subestaciones Sur, Mantenimiento de subestaciones Troncales Sur,
Mantenimiento de Subestaciones Regional Sur, Mantenimiento de
Líneas Sur, Mantenimiento de Protecciones,
Supervisión y Control Sur y Mantenimiento de
Infraestructura Sur.

FUNCIONES

  • PLANIFICAR EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN Y
    CONTROLAR LA GESTIÓN DE TRANSMISIÓN.

  • Establecer criterios y normas
    técnicas

  • Definir expansión y adecuación del
    sistema de transmisión.

  • Controlar la gestión de planificación
    del sistema de transmisión.

  • Controlar la gestión de transmisión de
    energía eléctrica.

  • EXPANDIR Y ADECUAR EL SISTEMA DE
    TRANSMISIÓN.

  • Definir proyecto de transmisión.

  • Diseñar proyecto de
    transmisión.

  • Preparar la ejecución de los proyectos de
    transmisión.

  • Construir proyectos de transmisión y las
    obras sociales asociadas.

  • Cerrar y evaluar los proyectos de
    transmisión.

  • Controlar la gestión de desarrollar el
    sistema de transmisión.

  • RECIBIR NUEVOS EQUIPOS, SISTEMAS E
    INSTALACIONES.

  • Conformar la información técnica de
    diseño del proyecto.

  • Revisar la documentación de los equipos,
    sistemas e instalación.

  • Conocer la tecnología de los equipos,
    sistemas e instalaciones.

  • Programar y procurar los permisos, recursos y
    servicios para la recepción de los equipos, sistemas e
    instalaciones.

  • Ejecutar la recepción de los equipos,
    sistemas e instalaciones.

  • Establecer las estrategias para puesta en
    servicio.

  • Controlar la gestión de recepción de
    los equipos, sistemas e instalaciones.

  • OPERAR EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN.

  • Planificar la operación del sistema de
    transmisión.

  • Consignar equipos, sistemas e
    instalaciones.

  • Supervisar y controlar las condiciones de
    operación del sistema de
    transmisión.

  • Seguir y controlar la gestión de
    operación del sistema de
    transmisión.

  • MANTENER EL SISTEMA DE
    TRANSMISIÓN.

  • Gestionar la ingeniería de mantenimiento de
    los equipos, sistemas e instalaciones.

  • Gestionar el mantenimiento preventivo de los
    equipos, sistemas e instalaciones.

  • Gestionar el mantenimiento correctivo de los
    equipos, sistemas e instalaciones.

BASES TEÓRICAS

Una subestación eléctrica: es un
conjunto de máquinas, aparatos y circuitos que tienen la
función de modificar los parámetros de la
energía eléctrica (tensión y corriente) y de
proveer un medio de interconexión y despacho entre las
diferentes líneas de un sistema. Desde el punto de vista
de la función que desempeñan, las subestaciones se
pueden clasificar en:

  • SUBESTACIONES EN LAS PLANTAS GENERADORAS O
    CENTRALES ELÉCTRICAS:
    estas se encuentran
    adyacentes a las centrales eléctricas o plantas
    generadoras para modificar los parámetros de la
    potencia suministrada por los generadores para permitir la
    transmisión en alta tensión en las
    líneas de transmisión, a este respecto se puede
    mencionar que los generadores producen energía
    eléctrica a tensiones entre 5 y 25 kV y la
    transmisión dependiendo del volumen de energía
    y la distancia se efectúa en tensiones de 115, 230,
    400, 800 y hasta 1200 kV en corriente alterna.

  • SUBESTACIONES RECEPTORAS PRIMARIAS: estas son
    alimentadas directamente de las líneas de
    transmisión y reducen la tensión a valores
    menores para la alimentación de los sistemas de
    subtransmisión o las redes de
    distribución.

  • SUBESTACIONES RECEPTORAS SECUNDARIAS: estas
    son por lo general alimentadas de las redes de
    subtransmición y suministran la energía
    eléctrica a las redes de
    distribución.

Las subestaciones eléctricas también se
pueden clasificar atendiendo al tipo de instalación
en:

  • SUBESTACIONES TIPO INTEMPERIE: se construyen
    en terrenos expuestos a la intemperie y requieren de un
    diseño, aparatos y máquinas capaces de
    mantenerse en funcionamiento bajo condiciones
    atmosféricas adversas (lluvia, viento, polvo, etc.),
    por lo general se adoptan en los sistemas de alta y extra
    tensión.

  • SUBESTACIONES DE TIPO INTERIOR: en este tipo
    de subestaciones los aparatos y máquinas que se usan
    están diseñados para trabajar en interiores.
    Actualmente la tendencia es de utilizar en este tipo de
    instalaciones la variante de subestaciones de tipo
    blindado.

  • SUBESTACIONES TIPO BLINDADO: en estas
    subestaciones los aparatos y las máquinas se
    encuentran muy protegidas y el espacio necesario es muy
    reducido en comparación a las construcciones de
    subestaciones convencionales, por lo general se usan en
    interiores de fábricas, centros comerciales,
    hospitales, etc, donde el espacio es reducido.

COMPONENTES FUNDAMENTALES DE LAS
SUBESTACIONES

Se puede mencionar que todos los componentes de una
subestación eléctrica tiene una función que
desempeñar y cada uno es importante de acuerdo a la
ubicación que guardan dentro de la instalación, sin
embargo es obvio que es necesario conocer con cierto detalle
aquellos elementos que por la función que
desempeñan resultan de mayor importancia, entre estos
tenemos: los transformadores de potencia, autotransformadores de
potencia, transformadores de potencial, divisores de
tensión, transformadores de corriente, interruptores,
seccionadores, fusibles, relés, aisladores, equipos de
protección contra sobretensiones, sistemas de barras
colectoras y baterías de acumuladores.

INTERRUPTORES.

Los interruptores son dispositivos cuya función
es la conexión y desconexión de los circuitos
eléctricos bajo condiciones de corriente nominal,
vacío o cortocircuito, es decir, en condiciones normales y
anormales de operación del sistema.

Entre las posibles condiciones de operación de un
interruptor tenemos las siguientes:

  • Conexión y desconexión normal del
    circuito.

  • Interrupción de corrientes de
    fallas.

  • Cierre con corriente de falla (debe ser capaz de
    desconectar nuevamente).

  • Fallas de líneas cortas.

  • Oposición de fase durante las salidas del
    sistema.

  • Reenganches automáticos
    rápidos.

Por lo tanto, el diseño y construcción de
un interruptor debe tener en consideración las posibles
condiciones de operación señaladas anteriormente y
desde luego ser capaces de conducir continuamente la corriente de
plena carga del sistema en que se encuentre sin exceder los
límites establecidos de elevación de temperatura y
soportar los esfuerzos electrodinámicos producidos por las
corrientes de cortocircuito.

Además, desde el punto de vista constructivo debe
responder a normas de seguridad, proporcionar un fácil
acceso a las partes en movimiento y garantizar una adecuada vida
útil de los contactos y otros mecanismos del
interruptor.

MÉTODOS DE EXTINCIÓN DEL
ARCO.

Cuando los contactos de un interruptor se abren es
necesario favorecer la extinción del arco e inmediatamente
después de la recuperación del aislamiento entre
los contactos mismos de manera que la tensión de ruptura
entre ellos sea superior a la tensión de restablecimiento.
Para facilitar la extinción del arco se trata de aumentar
su longitud y disminuir su temperatura.

La recuperación de aislamiento se obtiene
alejando lo más rápidamente posible los contactos y
sustituyendo el gas ionizado producto del arco eléctrico,
con algún material aislante, este material puede ser aire,
aire comprimido a una presión determinada o algún
otro gas a presión como por ejemplo el hexafluoruro de
azufre, puede ser también aceite mineral o bien creando
vacío.

TIPOS DE INTERRUPTORES:

INTERRUPCIÓN EN AIRE.

Para la extinción de un arco eléctrico en
aire a la presión atmosférica normal del lugar de
una instalación se emplean los siguientes
procedimientos:

  • Alargamiento y enfriamiento del arco.

  • Empleo de celdas de ionización.

  • Soplo magnético.

  • Aumento la rapidez de apertura.

  • Fraccionando el arco eléctrico.

  • Combinaciones de los anteriores.

INTERRUPCIÓN EN ACEITE

Cuando el medio en el cual se presenta la
interrupción esta constituido por aceite mineral los
fenómenos que ocurren en el instante en el cual el
contacto móvil se aleja del contacto fijo son de la misma
naturaleza que los que se presentan en la interrupción en
aire, sólo que el aceite provoca un enfriamiento
más rápido del arco entre los contactos y que para
una misma separación entre los contactos, la
tensión necesaria para que se establezca el arco es mucho
mayor en el aceite que en el aire. El procedimiento mediante el
cual se extingue el arco tiene dos etapas
básicamente:

  • Alargamiento y enfriamiento del arco.

  • Autoextinción del arco.

Los interruptores de aceite pueden ser de gran volumen
de aceite o de pequeño volumen de aceite.

Los interruptores de gran volumen de aceite, utilizan el
aceite no sólo como medio extintor del arco sino
también como material aislante entre las partes
conductoras del mismo.

Este consiste en un recipiente metálico que
contiene el aceite y los demás mecanismos de
extinción del interruptor, debido a que el recipiente se
conecta a tierra por razones de seguridad, el paso a
través del recipiente se realiza por medio de aislantes
pasamuros (bushings). Se utilizan en tensiones medias, resultando
voluminosos cuando se comparan con otros interruptores de igual
capacidad de interrupción. Para acometer reparaciones o
revisiones se hace necesario evacuar el aceite del
depósito, lo que requiere de un equipamiento
específico (bombas, tuberías, depósitos,
etc.).

Presentan los inconvenientes propios de la
interrupción en aceite:

  • Inflamabilidad del aceite. En caso de fallo de la
    interrupción del arco, el aceite puede inflamarse y
    provocar grandes incendios.

  • La mezcla de los gases y el aire puede resultar
    explosiva y en caso de inflamarse el aceite, provocar la
    explosión el interruptor.

  • La contaminación del aceite por el
    carbón producido por el arco. Aunque afecta poco sus
    cualidades desde el punto de vista de extinción del
    arco, si reduce sus propiedades dieléctricas, ensucia
    los contactos y los diferentes órganos y aislantes
    sumergidos en el aceite y obliga por lo tanto a visitas
    periódicas de inspección y limpieza de los
    contactos.

  • No son adecuados para la ruptura de corrientes
    continuas (corriente directa).

Los interruptores de pequeño volumen de aceite
utilizan el aceite como medio extintor del arco, empleando otros
materiales aislantes sólidos como la porcelana, la fibra
de vidrio, la textolita, etc., para garantizar el aislamiento
entre las partes conductoras del interruptor. Se utilizan en
tensiones medias y altas, con una o varias cámaras de
extinción, pudiendo existir variantes constructivas en
dependencia del fabricante.

Las dimensiones de estos interruptores son menores que
los de gran volumen de aceite y el contenido de aceite es mucho
menor, por lo que se disminuyen los peligros de
inflamación y/o explosión. También resultan
más fáciles los trabajos de mantenimiento
técnico y reparación en este tipo de
interruptor.

INTERRUPCIÓN DE AIRE
COMPRIMIDO.

Esta interrupción se realiza aplicando al arco
eléctrico una fuerte inyección de aire comprimido
de manera que el arco mismo se alarga y se enfría en una
forma muy eficaz, por otra parte se sustituye rápidamente
el gas ionizado de manera que se recuperan en forma inmediata las
características dieléctricas entre los contactos
evitando así posibles restablecimientos del
arco.

Un interruptor de soplo de aire utiliza este mecanismo
de interrupción; el mismo consta de varias unidades
extintoras conectadas en serie por lo que se produce la apertura
en diferentes puntos del circuito. Con vistas a mantener una
distribución de tensión uniforme entre las unidades
extintoras se conectan capacitores en paralelo con
ellas.

INTERRUPCIÓN DE HEXAFLUORURO DE AZUFRE
(SF6).

Desde ya hace algunos años se encuentran en el
mercado, interruptores en los que el medio de extinción
del arco está constituido por hexafluoruro de azufre, este
es un gas que presenta ciertas características
particulares apropiadas para la extinción de un arco
eléctrico ya que reúne dos requisitos
fundamentales:

  • Un elevado valor de rigidez
    dieléctrica.

  • Una elevada velocidad de recuperación de la
    rigidez dieléctrica cuando se pierde, durante la
    interrupción, a causa del arco
    eléctrico.

Este tipo de interruptor ha tenido una alta
aceptación debido a que en otras cosas requiere de un
mantenimiento mínimo y presenta una alta confiabilidad en
la explotación.

INTERRUPCIÓN EN VACÍO.

La interrupción de una corriente en un medio en
donde se ha hecho un alto grado de vacío se comporta de
una manera diferente a la interrupción en otro medio
líquido o gaseoso ya que de hecho falta el aporte del
medio a la formación del canal gaseoso del arco. En su
forma más simple un interruptor que trabaja con este
principio de funcionamiento esta constituido por un recipiente de
material aislante como por ejemplo porcelana o vidrio. Dentro de
este recipiente al vacío, están montados los
contactos fijo o móvil; este último se controla
desde el exterior por medio de una varilla aislante que se apoya
en un dispositivo especial que permite el movimiento sin perder
la hermeticidad.

La rigidez dieléctrica del aire con un alto grado
de vacío supera en muchas veces la rigidez
dieléctrica del aire a presión
atmosférica.

Las ventajas de los interruptores al vacío
son:

  • La rigidez dieléctrica entre los contactos se
    restablece rápidamente debido a la escasez de
    partículas cargadas.

  • Recorrido corto de contactos.

  • Dimensiones pequeñas.

  • Períodos largos de servicio sin
    reparación.

ACCIONAMIENTO DE INTERRUPTORES.

Los interruptores para realizar las operaciones de
conexión y desconexión están dotados de
mecanismos y dispositivos de accionamiento.

Los interruptores en aceite y algunas otras variantes de
interruptores poseen potentes muelles desconectadores.

En la posición de "conectados" dichos muelles
quedan tensados, reteniéndose en esta posición la
parte móvil del interruptor con el sistema de contactos
por un dispositivo de cierre mediante levas. En el proceso de
desconexión se libera la leva por la acción de un
pequeño electroimán. Liberada la parte
móvil, los muelles desconectadores desplazarán a la
velocidad necesaria el sistema anteriormente mencionado a la
posición de "desconectado".

Para conectar el interruptor hay que emplear
energía para superar la resistencia elástica de los
muelles desconectadores, la de los muelles del sistema de
contactos, las fuerzas de fricción y de inercia de las
partes en movimiento y en el caso de conectar contra un
cortocircuito se sumarán las fuerzas
electrodinámicas que se oponen a la
conexión.

Acorde con el tipo de accionamiento la energía
necesaria para realizar las operaciones se acumulan de diferentes
formas: para los accionamientos electromagnéticos, en las
baterías de acumuladores, para los accionamientos
neumáticos, en los recipientes de aire comprimido; para
los accionamientos por muelles, en la energía acumulada en
los muelles tensados.

La energía acumulada por cualquiera de las formas
anteriormente mencionadas tiene que garantizar el funcionamiento
del accionamiento en circunstancias de emergencia.

La mayoría de los accionamientos están
dotados de un mecanismo de desconexión mecánica que
facilita la apertura del interruptor independientemente de la
posición que tenga el accionamiento en el momento de
recibir la orden de desconexión (posición
intermedia). Debido a esto que es que la potencia que se requiere
para la liberación del mecanismo del interruptor es
pequeña en comparación con la necesaria para la
conexión.

Los accionamientos pueden ser manuales,
electromagnéticos, neumáticos y por acción
de muelles.

MANUALES.

Los accionamientos manuales son los más simples,
como fuerza propulsora se emplea la fuerza muscular del hombre.
Su deficiencia fundamental es que no permiten la conexión
a distancia y por ende la reconexión
automática.

ELECTROMAGNÉTICOS.

Los accionamientos electromagnéticos de corriente
continua tienen una gran simplicidad estructural y una suficiente
característica de tracción.

El electroimán de cierre de corriente continua
consta de un circuito magnético, un núcleo y una
bobina. Al energizarse el electroimán el núcleo
móvil, empuja el mecanismo de transmisión del
interruptor hasta la posición de "conectado", quedando el
accionamiento con los muelles tensados y fijada esta
posición por una leva que prepara la operación de
desconexión. Para la operación de conexión
se requiere de potentes baterías y conductores de grandes
secciones ya que se manejan altas intensidades de corriente. La
desconexión se logra al golpear la leva de sujeción
del accionamiento con el núcleo móvil del
electroimán de apertura.

Los accionamientos electromagnéticos son
alimentados por las baterías de acumuladores. En general
son dispositivos de acción lenta.

NEUMÁTICOS.

Los accionamientos neumáticos aseguran una
conexión más rápida del interruptor en
comparación con la versión electromagnética,
no requieren de potentes baterías de acumuladores, ni
cables de gran sección.

La corriente continua de la batería de
acumuladores se necesita solamente para ejercer el control de las
válvulas de arranque y de operación del sistema de
aire comprimido.

El aire que se requiere para varias operaciones se
acumula próximo al accionamiento, en un recipiente para
aire comprimido que se alimenta mediante un compresor
autónomo o del sistema de aire comprimido de la planta o
subestación que garantiza la presión
requerida.

Partes: 1, 2

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