REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICO SANTIAGO MARIO EXTENSIN MARACAY ESCUELA DE INGENIERA ELECTRICA

PLAN DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO PARA LA SUBESTACION CORINSA CON SUS CIRCUITOS ASOCIADOS EN LA EMPRESA CORPOELEC REGION 4 ZONA ARAGUA Trabajo Especial de Grado como Requisito para Optar al Ttulo de Ingeniero Electricista

Autor: TSU Rubn Hernndez Tutor Acadmico: Ing. Migdys Archiles Asesor Metodolgico: Profa. Cruz Goatache

Maracay, Julio 2010

EL PROBLEMA OBJETIVO GENERAL

OBJETIVOS ESPECIFICOS

JUSTIFICACIN

OBJETIVO GENERAL

Plan de Mantenimiento Predictivo para la Subestacin Corinsa con sus Circuitos Asociados en la Empresa CORPOELEC Regin 4 Zona Aragua.

OBJETIVOS ESPECFICO SDisear un Plan de Mantenimiento Predictivo para Subestacin Corinsa con sus Circuitos Asociados en la Empresa CORPOELEC Regin 4 Zona Aragua. Diagnosticar la situacin actual de la Subestacin Corinsa con sus Circuitos Asociados.

Evaluar la calidad de

Identificar las causas que provocan daos en la Subestacin

servicio de loscircuitos asociados

IDENTIFICACION DE CAUSAS

CALIDAD DE SERVICIOS

PLAN DE MANTENIMIENTO

JUSTIFICACIN

Antecedentes de la InvestigacinCAPTULO II

SABALLO (2009)

Propuesta de un Plan de mantenimiento de las redes de Distribucin Area de 13,8 KV asociado al Circuito Payita de la Subestacin Macaro en la Empresa CADAFE Regin 4 zona Aragua.

SANABRIA (2004)

Propuesta para el mejoramiento del diagnostico preventivo de los transformadores de 765 KV de la subestacin La Horqueta de C.V.G. Edelca, ubicada en Villa de Cura Edo. Aragua

APONTE (2003)

Propuesta para el mejoramiento de la calidad del servicio elctrico en redes areas de distribucin primaria (13.8 KV) de la S/E Sur y S/E Florida, de Eleoccidente Edo. Carabobo

MODALIDAD DE LA INVESTIGACIN

TIPO DE INVESTIGACIN

POBLACIN Y MUESTRA

OPERACIONALIZACIN

TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIN DE DATOS

Modalidad de la Investigacin

Proyecto Factible

Tipo de Investigacin

De campo Descriptivo con base documental

Poblacin

Elementos y Redes Elctricas de la S/E Corinsa y sus Circuitos

Muestra

Subestacin Corinsa, Circuitos: Titn, Fundacin y Bella Vista.

Objetivo General: Plan de Mantenimiento Predictivo para la Subestacin Corinsa con sus Circuitos Asociados en la Empresa CORPOELEC Regin 4 Zona Aragua.Objetivos EspecficosDiagnosticar la situacin actual de con sus Circuitos asociados. Identificar las causas que provocan daos en la Subestacin.

Variables

Dimensin

Indicadores

Tcnicas de recoleccinObservacin directa Entrevista no estructurada Revisin documental Histricos de falla

Subestacin

Circuitos asociados Circuitos asociados Equipos presentes

Causas que provocan daos

Subestacin

Sntomas Fallas Consecuencias

Evaluar la calidad Calidad de servicio de los deservicio circuitos asociados.

Circuitos asociados

Voltaje Corriente Frecuencia Potencia Interruptores

Mediciones Normas Criterios de calidad

Tcnicas de Recoleccin de Datos

Observacin directa Entrevista no estructurada

Instrumentos de Recoleccin de Datos

Tormenta de Ideas Indicadores Block de notas Cmara fotogrfica

PRESENTACIN DE RESULTADOS

PROPUESTA

CONCLUSIONE S

RECOMENDACIONES

FASE I: Diagnstico de la situacin actual

Datos Tcnicos de los Componentes principales de los circuitos bajo EstudioEquipos y/o componentes(TP) Transformador de Potencia Alta Tensin (TC) Transformador de Corriente Transformador de Potencia 30 MVA

Caracterstica PrincipalesMarca: Haefely Voltaje: 115000/125 V Marca: ABB Marca: ABB V Marca: ABB Marca: ABB Corriente: 600/5 A Voltaje: 115000/13800 Modelo: VD41725-25 Modelo: VD41705-25

Interruptor Principal 15 KVInterruptor de Secundario 15 KV Transformador Monofsico de Distribucin

Capacidad KVA: 10, 15, 25, 37.5, 50, 75, 100, 167, 333 Voltaje: 13800/240/120 V Material: porcelana Tensin nominal: 13.8 KV Tensin de descarga a baja frecuencia:155 KV Tensin de descarga a impulso: 140 KV Tolerancia de peso: 3%

Aislador de Espiga 15 KV

Etapa II: Identificar las causas que provocan daos en la Subestacin

Promedio de Carga del Mes de Agosto 2009 de los Circuitos Titn, Fundacin, Bella vista y los principales 1 y 2 de la Subestacin CorinsaSALIDA TENSION (KV) COD. DESP.

TRANSFORMADOR DE CORRIENTEACTUAL

CARGA MAXIMA

AMP

HORA

BELLA VISTA FUNDACION

14.2 14.2

D405 D505

400/5 600/5

270 300

12 20

TITAN PRINCIPAL 1

14.2 14.2

D1005 D180

600/5 1500/5

348 9801204

14 20

PRINCIPAL 2

14.2

D280

1500/5

11

Histricos de Falla de los Circuito Titn, Fundacin y Bella, Promedio de 9 MesesCIRCUITOS SUBESTACION CORINSA CAUSAS BELLA VISTA ACCIDENTAL AJUST INC. PROTEC. LA FUNDACION TITAN TOTAL GENERAL

4

5

4

13

1 4 1 53 2 10 3 2 8 4 47 22 15 4

1 4 1 13 1 5 2

APERT. POR EMERG. ATMOSFERICASCOMP. DAADO F/LIN.TRANS Y PROD. FALLA EN EQUIPOS FORTUITA MEDIDAS DE SEG. PROGRAMADA SOBRECARGA VEGETACION TOTAL GENERAL

1 23 1 2 1 1

3 89 4 17 6 3 12 4 84

Puente Fracturado

Etapa III: Evaluar la calidad de servicio de los circuitos asociados

Indicadores que evalan la calidad del servicio elctrico.

Duracin promedio de interrupcin (D):Donde: KVA (int): KVA Interrumpido. TI: Tiempo de interrupcin

KVA(int) *TI D KVA(int)

Frecuencia Media de Interrupcin por kVA instalado (FMIK):

FMIK

kV * Racin( A) * 3 kVA(i)

Donde: kVAfs: Cantidad de los KVA nominales de los transformadores fueras de servicio en el alimentador. kVAinst: Cantidad de los KVA nominales instalados en el alimentador. kV: Tensin de la red de distribucin. Racin (A): Carga del circuito al momento de la interrupcin

Tiempo Total de Interrupcin por kVA instalado (TTIK):

TTIK

n

i 1

kVAfs i) j x Tfs(i) ( kVAinst

Donde:

Tfs: Tiempo de la interrupcin de servicio elctrico.kVAfs: Cantidad de los KVA nominales de los transformadores fueras de servicio en el alimentador. kVAinst: Cantidad de los kVA nominales instalados en el alimentador.

Indicadores del Circuito Bella Vista perodo 2009.CIRCUITO BELLA VISTA - INDICADORES DE GESTION Duracin Frecuencia Promedio de RACION KVA Media de MVA. Interrumpido Interrupciones Interrupciones ( PROMEDIO PROM (FMIK) H)Tiempo total de Interrupciones (TTIK)

CAUSAS

ACCIDENTAL AJUST INC. PROTEC. APERT. POR EMERG. ATMOSFERICAS COMP. DAADOF/LIN.TRANS Y PROD.

4 1 4 1 5 3 2 10 3 2 8 4 3.92

143 180 175 190 176 188 190 213 132 147 198 146 173.17

9.45 9.45 9.45 9.45 9.45 9.45 9.45 9.45 9.45 9.45 9.45 9.45 9.45

3.41 4.30 4.18 4.54 4.20 4.49 4.54 5.09 3.15 3.51 4.73 3.49 4.13

0.36 0.45 0.44 0.48 0.44 0.48 0.48 0.54 0.33 0.37 0.50 0.37 0.44

1.45 0.45 1.77 0.48 2.22 1.43 0.96 5.38 1.00 0.74 4.00 1.48 1.78

FALLA EN EQUIPOS

FORTUITA MEDIDAS DE SEG. PROGRAMADA SOBRECARGA VEGETACION PROMEDIO TOTAL

Registro de transformadores monofsicos quemados asociados a los circuitos bajo estudio perodo 2009CAPACIDAD DE TRANSFORMADORES 15 25 37.5 50 Total CIRCUITO KVA KVA KVA KVA General BELLA VISTA FUNDACION TITAN Total general 9 4 0 13 8 4 0 12 1 0 1 1 3 0 4 18 12 0 30

PROPUESTA

Es factible ya que optimiza los recursos materiales, humanos, financiero, disminuyendo las interrupciones, permitiendo la localizacin asertiva de las fallas.

Es aplicable a todos los circuitos en estudio y otros de caractersticas similares, permitiendo as, disminuir los ndice de los indicadores que evalan la calidad del servicio tcnico, aumentando la continuidad y confiabilidad del servicio prestado a los suscriptores del sistema elctrico.

Etapa I. Verificacin

Toda Unidad de Inspeccin termogrfica debe contar para su operacin efectiva y segura de lo siguiente:

Una Cmara Termogrfica.Una Cmara Fotogrfica. Un Binocular. Un Anemmetro.

Equipo de proteccin personal.Un vehculo de apoyo. Caractersticas propias de la lnea como: datos estadsticos, topogrficos y constructivos. Entre las informaciones que se analizan estn: duracin y frecuencia de falla, causas de las fallas, topologa de los circuitos, planos, caractersticas tcnicas de los componentes, entre otros.

Etapa II. Jerarquizacin de las fallas

Resumen de Falla de los Circuito Titn, Fundacin y Bella.Circuitos Subestacin CorinsaResidencial Comercial La Fundacin 14 1 1 13 5 Industrial Comercial Total General 30 5 3 2 8 15 1 13 1 4 3 8 9 4 17 6 3 12 4 148

Residencial Comercial Causas Agropecuario Bella Vista PUNTO CALIENTE 10 AISLADOR DE ESPIGA 3 PARARRAYOS 1 AISLADOR DE SUSPENSION 2 SECCIONADOR 5 PODA 1 CORTACORRIENTE ACCIDENTAL 4 AJUST INC. PROTEC. 1 APERT. POR EMERG. 4 ATMOSFERICAS 1 COMP. DAADO 5 F/LIN.TRANS Y PROD. 3 FALLA EN EQUIPOS 2 FORTUITA 10 MEDIDAS DE SEG. 3 PROGRAMADA 2 SOBRECARGA 8 VEGETACION 4 Total general 69

Titn6 2 1 2 1 1 4

1 1 3 1 5 2 4 51

1 2 3 1 2 1 1

28

Etapa III. Anlisis a travs del software

La temperatura es uno de los primerosparmetros observables que puede indicar la

condicin de operacin de un componente.

Para determinar una temperatura de operacin adversa para un componente, es necesario determinar la temperatura de operacin y comparar este valor con la temperatura normal de operacin La anomala es identificada por la intensidad de las variaciones entre dos

objetos similares cualquiera, sin asignarlesvalores de temperatura a los patrones.

Criterios de prioridades en mediciones termogrficas

Criterios de Prioridades en Mediciones Termogrficas (CODELECTRA) PRIORIDAD t > 35 C 35 C > t > 10 C 10 C > t > 5 C 5 C > t MEDIDAS CORRECTIVA Reparar de inmediato Reparar en un lapso no mayor de 3 semanas Mantener en observacin Inspeccin Normal

Total de fallas registradas y sus prioridadesCausas PUNTO CALIENTE ACCIDENTAL Total general 30 13Prioridad

ALTA BAJA

Caracterstica Se detecta a travs de la Termografia Son ocasionadas por terceros

AJUST INC. PROTEC.MANIOBRAS ATMOSFERICAS

110 3

BAJABAJA BAJA

COMP. DAADO F/LIN.TRANS Y PROD. FALLA EN EQUIPOS FORTUITA

27 9 4 17

ALTA BAJA MEDIO MEDIO

PROGRAMADA

3

BAJA

SOBRECARGAVEGETACION

1219

MEDIOMEDIO

Descoordinacin de protecciones Son determinados por aperturas por emergencia Depende de los niveles isoceraunicos donde se encuentra las redes elctricas Depender del nivel que es sometido los aislamiento a sobre cargas y sobre voltajes disminuyendo su vida til. Depende de Generacin Depende del programa de mantenimiento y chequeo de funcionamiento Son fallas desconocidas donde se debe realizar rutinas de inspeccin Son apertura de mantenimiento programadas que puede ser minimizadas con cuadrillas especiales Alimentadores principales con demandas superior a la instaladaSe incrementa en los periodos de lluvia

Etapa IV Elaboracin de rutina de mantenimiento preventivo

Descripcin de las actividades. Inspeccin Visual.Esta actividad deber ser realizada por los supervisores de los diferentes Distritos

Tcnicos con una periodicidad semanal o en casode ocurrir una falla en determinado circuito

Las acciones ms tpicas del mantenimiento preventivo concebidas en el

Plan Estratgico son:Limpieza de equipos; se realiza a todos los equipos de maniobras, transformadores y lneas (papagayos y otros objetos). Cambio de Conectores a tornillo por compresin.

Sustitucin de equipos con anomalas: seccionadores, pararrayo, crucetas,aisladores. Sustitucin de puentes por conductores aislados. Contratacin de Poda.

PLAN DE MANTENIMIENTO PROPUESTO

Actividad

Tiempo de Ejecucin - Semanalmente o en caso de ocurrir una falla.

Recursos Humanos 1 Tcnico 1 Caporal de cuadrillas.

Recurso Tcnico

Responsable - Jefe Distritos Tcnico y el Tcnico Jefe de Lneas.

Inspeccin Visual.

- Unidad de apoyo (Vehculo). - Binoculares.

Mantenimiento Predictivo. (Termografia)

- En caso de emergencia o cada 6 meses en aquellos circuitos de alta demanda, industriales, asistenciales y gubernamentales.

1 Tcnico. 1 Chofer (ayudante del tcnico).

- Jefe del - Cmara Departamento de Termogrfica. Mantenimiento - Unidad de apoyo Especializado y el (Vehculo). Tcnico supervisor - Binoculares. la seccin de Termovisin.

PLAN DE MANTENIMIENTO PROPUESTO

Actividad

Tiempo de Ejecucin

Recursos Humanos

Recurso Tcnico

Responsable

Mantenimiento Preventivo

Contratacin de Poda

- Jefe del - Cada 6 meses en Departamento de aquellos circuitos - Unidad Doble Mantenimiento de alta demanda, Cesta. 1 Cuadrilla del Especializado industriales, - Unidad de apoyo Distrito Tcnico. - Tcnico Jefe de asistenciales y (Vehculo). 1 Cuadrilla de la Lneas del Distritos gubernamentales. - Herramientas seccin de Lneas Tcnico o el - Para circuito con especiales. Energizadas. Tcnico supervisor alto ndice de falla - Prtiga. la seccin de al requerirlo el - entre otros. Lneas distrito responsable. Energizadas. - Cooperativas - Motosierras. contratadas. - Machete. - Jefe del Distrito - Cada cuatro (4) - Unidad tipo Pick 1 Cuadrilla. Tcnico (Ing. meses. up o camin para Inspector) recoger - Tcnico Jefe de escombros. Lneas (Fiscal).

Ejecucin del Plan de Mantenimiento.

Evaluacin del Plan de Mantenimiento

Se refiere a la puesta en prctica de todas las actividades descritas para su implementacin y CORPOELEC, debe tomar las previsiones como el abastecimiento de materiales a los almacenes de los Distritos, contar con la operatividad de los vehculos escalera, cestas, doble cestas y gras

Se realizar de forma peridica cada mes, donde se medir el avance respecto a la reduccin de las interrupciones ocurridas en los circuitos de distribucin y la repercusin de los indicadores de la Calidad del Servicio Tcnico..Se

ANALISIS COSTO - BENEFICIO

Ingreso actual de la empresa a travs de los circuitos estudiados

Circuito

Ingresos Ideales del sistema elctrico actual (BsF.) Anual 10.755.045,94 11.950.051,05 13.862.059,21 36.567.156,20

Prdidas anuales por interrupciones causadas por Mantenimiento Inadecuado del sistema elctrico actual (BsF.) 2.106.196,50 985.879,21 672.190,37 3.764.266,08

Ingresos reales del sistema elctrico actual (BsF.) 8.648.849,44 10.964.171,84 13.189.868,84 32.802.890,12

Bella Vista Fundacin Titn Total

Estimacin del Costo anual de la Energa dejada de vender por Mantenimiento Inadecuado para cada circuito de la Subestacin CorinsaTarifa Kwh. dejados de facturar Residencial (BsF. dejados de facturar) Tarifa residencial 0,8 BsF 1.486.726,94 695.914,74 0,00 2.182.641,68 Comercial (Bs. dejados de facturar) Tarifa Comercial 0,6 BsF 557.522,60 260.968,03 672.190,37 1.490.681,00 Asistencial y Gubernamental (Bs. dejados de facturar) Tarifa 0,2 BsF 61.946,96 28.996,45 0,00 90.943,40 Prdidas anuales por interrupciones causadas por Mantenimiento Inadecuado del sistema elctrico actual (Bs.) 2.106.196,50 985.879,21 672.190,37 3.764.266,08

Circuito

Bella Vista Fundacin Titn Total

3.097.347,79 1.449.822,37 988.515,25 5.535.685,41

Beneficios Beneficios Tangibles Beneficios Intangibles

Factibilidad Factibilidad Tcnica Factibilidad Econmica

ANALISIS DE COSTOS COSTO DE MATERIALDescripcinAISLADOR.DE ESPIGA DE PORCELANA P/15 KV AISLADOR DE SUSPENSION 7.5 KV CONDUCTOR DE COBRE DESNUDO SOLIDO # 4 CONECTOR "U CH-KS20. CONECTOR PERMAGRIP 266-MCM. AL CORTACORRIENTE PARA 15 KV-100 AMP. GRAPA TERMINAL DE ALUMINIO.DE 2 AL 2/0 GRILLETE DE 1/2 C/PASADOR DE 5/8" 0 LAMINA FUSIBLE TIPO K DE 1/25 AMP PALILLO DE ACERO PARA CRUCETA DE HIERRO 15KV PARARRAYO DE 15 KV SECCIONADOR MONOPOLAR DE 15 KV-600 AMP.

Unid.PZA PZA ML. PZA PZA PZA PZA PZA PZA PZA PZA PZA

Cantidad

Costo Unitarios BsF24.00 42.00 6.00 6.00 14.00 310.00 18.00 7.00 6.00 14.00 244.00 385.00

Total Bsf.120.00 168.00 27.00 18.00 14.00 310.00 36.00 14.00 6.00 70.00 732.00 3,080.00

5.00 4.00 4.50 3.00 1.00 1.00 2.00 2.00 1.00 5.00 3.00 8.00

Total de Materiales 4,595.00

COSTO DE EQUIPOS

Descripcin HERRAMIENTAS MENORES ELECTRICAS. CAMIONETA PICK-UP CORREAS Y CINCHAS VOLTA AMPERIMETRO 1200 AMP. CAMARA TERMOGRAFICA P65 TOYOTA CHASIS CORTO

Costo

Cantidad (Dias) 1.96 0.58 0.58 30.00 30.00 30.00

Costo (Dia) 5.00 95.10 0.35 1.00

Total Bsf.

5.00 31,700.00 70.00 500.00 750,000.00 300,000.00

9.80 55.61 0.20 30.00

4,125.00 123,750.00 150.00 4,500.00

Total de Materiales 128,345.61

COSTO DE MANO DE OBRADescripcin AYUDANTE. CAPORAL. CHOFER DE 1era. (DE 15 Tons.) CHOFER DE 3ra. (HASTA 3 Tons.) LINIERO DE 1era. Cantidad (Das) 3.33 3.92 0.58 33.92 1.75 Salario (Da) 26.00 29.00 29.00 91.78 32.00 Total Bsf. 86.67 113.62 16.96 3,112.86 56.14

MAESTRO ELECTRICISTAMONTADOR OBRERO DE 1ra. TECNICO EN TERMOVISION

0.981.17 1.75 30.00

36.0032.00 24.00 180.31

35.2637.42 42.10 5,409.30 8,910.34

Total de Materiales

200.00 % Total Prestaciones: Bs. : 17,820.68 Total General mano de Obra Bs. : 26,731.03 Costo Hora Hombre Inc. (Prest. y Bonos) Bs. : Salario Promedio Inc. (Prest y Bonos) Bs. : 43.16 345.31

RETORNO DE INVERSIN

El tiempo de retorno de la inversin se estimo de acuerdo a la siguiente ecuacin:

Tr = Ce/IgDonde: Tr = tiempo de retorno de la inversin Ce = Costo del equipo (sumatoria de Equipos, Mano de Obra y Materiales) Ig = Ingresos netos del proyecto mensual

Tr = 150.761,29 Bsf / 941.066 Bsf / anualTr 0,160 aos Tr 0,16 aos x 12 meses/ao Tr 1.92 meses Das 0,92 meses x 30 das/mes Das 27,6 - 28

El tiempo promedio para recuperar la inversin, es de un (1) mes con veinte y siete (27) das.

CONCLUSIONES

Mantener un constante plan de anlisis y verificacin de las condiciones operativas de los circuitos.

Con el clculo de los indicadores de Calidad de Servicio Tcnico por causas de fallas, se pudo obtener que las fallas producidas por mantenimiento inadecuado.

Se requiere disminuir las fallas del servicio elctrico causas por mantenimiento inadecuado y poda, ya que depende directamente la empresa.

Los beneficios que se generan con la propuesta planteada reflejan la viabilidad de la implementacin.

RECOMENDACIONES

Ejecutar la propuesta planteada lo ms pronto posible

Implementar la ejecucin de Plan de Mantenimiento en aquellos circuitos de alta demanda

Implementar el estudio de la calidad de servicio elctrico en las reas que no fueron objeto de estudio de esta investigacin