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UNIVERSIDAD ANDINA NÉSTOR CÁSERES VELÁSQUEZ FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS PURAS E.P. INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 04 MANTENIMIENTO EN REDES DE DISTRIBUCION EN MEDIA TENSIÓN Integrantes: Apaza Monroy, José Antonio Chuquimamani Chávez, Ariel Emersson Quispe López, Noé Vargas Argote, Rubén Edwin

Juliaca- Perú 2019

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MANTENIMIENTO EN REDES DE DISTRIBUCION EN MEDIA TENSIÓN. Apaza Monroy, José Antonio Estudiante de Ingeniería Mecánica Eléctrica Chuquimamani Chávez, Ariel Emersson Estudiante de Ingeniería Mecánica Eléctrica Quispe López, Noé Estudiante de Ingeniería Mecánica Eléctrica Vargas Argote, Rubén Edwin Estudiante de Ingeniería Mecánica Eléctrica RESUMEN En el presente trabajo se desarrolla un estudio de las normas y procedimientos a seguir para llevar a cabo los respectivos tipos de mantenimiento de los sistemas eléctricos de distribución, comprendiendo todas las etapas de los mismos. El objetivo del presente documento es aportar una visión de conjunto sobre el mantenimiento de redes de distribución de energía eléctrica en el momento actual, en el que aparecen nuevos retos para las empresas distribuidoras de energía en un entorno cambiante, competitivo y cada vez más complejo. Se describe un procedimiento sencillo y fácil de entender para la realización tanto de mantenimiento preventivo como de mantenimiento correctivo a las de redes eléctricas de 13,2 kV, así como la herramienta necesaria y los requisitos y roles del personal involucrado en esta labor; teniendo siempre como prioridad la atención al cliente, la seguridad, la calidad y la protección del medio ambiente. Palabras Claves Mantenimiento, distribución, tensión, seguridad, prevención, energía, grupo, herramienta, trabajo.

I. INTRODUCCIÓN El presente documento, desarrolla el estudio de las normas y procedimientos a seguir para la ejecución del mantenimiento a los sistemas eléctricos de 13,2 kV, comprendiendo todas las etapas de los mismos. Se aporta una visión de conjunto sobre el mantenimiento de redes eléctricas de 13,2 kV en el momento actual, en el que aparecen nuevos retos para las empresas distribuidoras de energía eléctrica en un entorno cambiante, competitivo y cada vez más complejo.

Se debe buscar nuevos enfoques que superen lo tradicional en este campo, fuertemente ligado a una orientación al servicio público y a la prevención y atención de averías, sin descuidar temas tan importantes como la orientación a la seguridad, a la calidad y a la protección del medio ambiente. Este documento está ceñido, según las normas y leyes establecidas por las entidades competentes, al concepto de redes eléctricas de 13,2 kV, se trata de hacer con un análisis y unas técnicas empleadas, para un fácil desarrollo de las actividades preventivas y correctivas. El mantenimiento preventivo es un procedimiento programado que se efectúa a una instalación con el propósito de reducir la probabilidad de fallo, mantener condiciones seguras y preestablecidas de operación, prolongar la vida útil y evitar accidentes. El mantenimiento correctivo es un plan de respuesta oportuna a los diferentes daños ocasionados por distintos factores, en las redes eléctricas, de todos los niveles de tensión. Para la realización del presente documento se ha desarrollado una base de datos estadísticos de operación, falla y mantenimiento de los distintos circuitos de 13,2 kV que componen el sistema eléctrico de distribución en la Empresa de Energía del Quindío, considerando los datos recogidos con personal vinculado a la empresa, contratistas, electricistas independientes, hasta el primer semestre del 2016.

Los Objetivos Específicos son: Identificar los riesgos que se presentan en los diferentes procesos de mantenimiento en redes de 13,200 kV. Estandarizar los procedimientos para la ejecución del mantenimiento en circuitos de redes de distribución a 13200 V.

Establecer un procedimiento de recolección de información de los diferentes tipos de fallas que se presentan en un circuito en las redes de distribución a 13200 V. II. MANTENIMIENTO Este mantenimiento puede ser preventivo, correctivo o predictivo en las redes de distribución y equipos asociados.  Preventivo: Mantenimiento programado por la cuadrilla de diagnóstico de redes y equipos.  Correctivo: Tipo de mantenimiento en redes y equipos el cual se destaca por daños fortuitos causados por cambios climáticos, acciones de terceros etc.  Predictivo: Pruebas que se realizan a los equipos con el propósito de conocer su estado actual y predecir posibles fallas que se podrían ocasionar. El resultado de este mantenimiento permite tomar acciones correctivas y/o preventivas para optimizar su funcionamiento. Para la ejecución del mantenimiento de las líneas aéreas a 13,2 kV se requieren los siguientes documentos: (a) Manual de mantenimiento de la Empresa. (b) Manual de mantenimiento del fabricante de los equipos. (c) Formato para diagnóstico e inspección de equipos. (d) Hoja de vida de los equipos. (e) Normas para pruebas de equipos. (f) Procedimientos para realización de las pruebas. (g) Formatos para reporte de las pruebas. Figura N°1 Sistema Eléctrico de Distribución

MANTENIMIENTO PREVENTIVO Mantenimiento programado en redes y equipos de nivel de tensión I, II y III. Este tipo de mantenimiento se efectúa a una instalación con el propósito de reducir la probabilidad de fallo, mantener condiciones seguras y preestablecidas de operación, prolongar la vida útil y evitar accidentes. El mantenimiento preventivo tiene la finalidad de evitar que el equipo falle durante el periodo de su vida útil y la técnica de su aplicación se apoya en experiencias de operación que determinan que el equipo, después de pasar el periodo de puesta en servicio, reduzca sus posibilidades de falla. Entre los principales tipos de mantenimiento que se deben realizar están: el cambio de crucetas, el cambio de aisladores, cortacircuitos, cambio de retenidas, cambio de aceites y lubricantes, etc. Con el mantenimiento preventivo se puede lograr detectar fallos repetitivos, aumentar la vida útil de los equipos, disminuir costos de reparaciones y detectar puntos débiles en la instalación, entre otras muchas ventajas. Su objetivo principal es evitar o mitigar las consecuencias de los fallos del equipo, permitiendo de esta manera prevenir las incidencias antes de que ocurran. Termografía. Medición del calor emitido por los elementos de la instalación eléctrica. Estos resultados permiten detectar temperaturas de funcionamiento elevadas, conexiones sueltas o deterioradas, descompensación de fases (circuitos sobrecargados, desequilibrios de carga), mal aislamiento y/o interruptores defectuosos. La inspección termográfica se debe realizar durante los periodos de máxima demanda del sistema, identificando las fallas presentadas y el grado de urgencia para su reparación.

Frecuencia: CADA AÑO Limpieza de aisladores Limpieza manual Los aisladores que tengan alta contaminación de polvo o productos químicos se limpian con telas, tal forma que queden las porcelanas o poliméricos queden totalmente limpios. Limpieza con chorro de agua – Red energizada. La limpieza con chorro de agua desmineralizada se hace con el circuito energizado y con una presión tal que sea suficiente para desprender el polvo y las

sustancias conductoras que se hayan depositado sobre los aisladores. Frecuencia: CADA SEIS (6) MESES, según la contaminación cada vez que sea necesario. Mantenimiento Preventivo Para el mantenimiento preventivo de los transformadores de distribución se realizarán las siguientes pruebas y verificaciones: a). Inspección visual al estado de la Pintura en general. b). Verificar presión del tanque principal. c). Verificación de anclaje. d). Verificación de conexiones a tierra. e). Verificación de niveles de aceite transformador y cambiador. f). Inspección indicadores de temperatura, lecturas, calibración. g). Inspección válvula de seguridad de sobrepresión - operación. h). Hermeticidad. i). Verificación cambiador de derivaciones de operación sin carga. j). Cambio de tornillería y mantenimiento a conectores de alta tensión, aplicar grasa conductora en terminales de conector. k). Limpieza manual con trapo e inspección de porcelanas. l). Ajuste en terminales de puesta a tierra. m). Corrección de fugas de aceite. n). Reposición del nivel de aceite al transformador. Frecuencia: CADA DOCE (12) MESES. 12.5 Reconectadores – Pruebas para Mantenimiento Preventivo a). Verificar el estado de la pintura o del galvanizado de la estructura soporte. b). Detectar fugas de aceite o de gas. c). Realizar limpieza de polvo o contaminación. d). Verificar el ajuste de las conexiones. Frecuencia: CADA DOCE (12) MESES. MANTENIMIENTO PREDICTIVO Termografía de los terminales Premoldeados y conexiones. Verificación del nivel de asilamiento de los tramos de cable XLPE. Medida de los sistemas de Puesta a Tierra, aterrizamiento de la pantalla exterior del cable XLPE. Mantenimiento Predictivo para Transformadores de distribución. Las actividades a realizar durante el mantenimiento predictivo en los transformadores son las siguientes:

Inspección visual de todo el sistema Termografía Prueba Rigidez dieléctrica Aceite Transformadores Prueba de aislamiento de los devanados Medición de la resistencia óhmica de los devanados Prueba de relación de transformación Medición y análisis de carga del transformador Medición y análisis de Calidad de la Energía. Frecuencia: CADA DOS (2) AÑOS. Mantenimiento Predictivo para Celdas de Corte, Seccionadores Y Protección en Media Tensión 13,2kV. Las actividades a realizar durante el mantenimiento predictivo en los seccionadores son las siguientes: Inspección visual de todo el sistema Prueba de aislamiento de los devanados Termografía Limpieza de las partes metálicas y elementos aislantes Lubricación de las partes móviles Pruebas mecánicas Disparo automático con fusible Verificación de: puntos de contacto, elementos aislantes y sistema de extinción de arco. Verificación del nivel de aislamiento de los elementos aislantes. Frecuencia: CADA DOS (2) AÑOS. 13.3 Mantenimiento Predictivo para cables aislados Realización de pruebas dieléctricas para detectar el nivel de aislamiento de los cables aislados. Frecuencia: CADA DOS (2) AÑOS MANTENIMIENTO CORRECTIVO Los siguientes son las actividades a realizar para el mantenimiento correctivo de las Redes eléctricas de Media y Baja Tensión. 1) Cambio de tendido de Conductores. 2) Desmontaje transformador de distribución. 3) Cambio de poste. 4) Cambio de crucetas. 5) Cambio de Fusibles. 6) Cambio de protecciones. (Descargadores y cortacircuitos). 7) Cambio de Interruptores y seccionadores en una estructura.

8) Cambio de conexiones de Alta para transformador de distribución 9) Cambio de conexiones de Baja para transformadores de distribución.

10) Instalación de retenida con varilla de anclaje. 11) Cambio de equipo de seccionamiento – Seccionador. 12) Cambio de equipos de seccionamiento. – Reconectador. 13) Cambio de puesta a tierra de transformador de distribución. 14) Cambio de registrador de fallas en un circuito. 15) Sustitución de perchas. 16) Instalación y retiro de puentes derivaciones y empalmes. Figura N° 2 Escalera dieléctrica

Frecuencia para mantenimientos correctivos en Redes Eléctricas de Distribución. La frecuencia para realizar las labores de mantenimiento correctivo de redes eléctricas de distribución, se originan en los resultados y verificaciones del mantenimiento preventivo, ya que las causas del deterioro de las redes son variadas y atienden a variables como lluvias, tormentas, aumento de la carga no prevista, calidad de los materiales, vandalismo y robo de elementos y equipos (cables y puestas a tierra). De ahí que el mantenimiento correctivo atiende las necesidades diarias del sistema, reportadas por el departamento de daños de la empresa, para lo cual se requiere disponer de grupos de trabajo disponibles a toda hora para atender estos daños.

Figura N° 3 Equipo detector de corriente de fuga para equipos de trabajo aislados

Herramientas para trabajos con tensión. Escaleras dieléctricas Trajes conductivos Monitor de corriente de fuga Pértigas aislantes Guantes aislantes Mantas aislantes Grua con brazo telescópico aislado Figura N° 4 Pértiga tensora con seccionamiento, para crear circuitos paralelos con tensión

Figura N° 5 Mantas o cubiertas aislantes para aisladores, cuenta con accesorio para instalación con pértiga.

El uso de mantas es necesario para evitar contacto directo con las partes energizadas

Figura N° 7 Traje conductivo para linieros

III. RESULTADOS

IV. DISCUCIÓN V. CONCLUSIONES

Figura N° 6 Mantas o cubiertas aislantes para postes

l. Con la presentación de resultados se obtuvo un análisis de modos de falla y efectos (ver anexo II) y decisiones estratégicas y operativas para implementar una gestión del mantenimiento moderno en sistemas eléctricos de distribución bajo los enfoques de RCM y TPM, estos análisis y propuestas de decisiones permite que se obtenga una base para emprender un plan de mantenimiento moderno para el sistema eléctrico de distribución de una empresa concesionaria. 2. Los riesgos de cada modo de falla analizado en el AMFE, se ha obtenido en base a la experiencia de personal técnico con experiencia, así también como las posibles medidas que pueden ser tomadas para prevenir las fallas. 3. La implementación de un grupo de trabajos en caliente y un grupo para hidrolavado de aisladores de líneas primarias y redes primarias reduce los indicadores SAIDI y SAIFI de duración de interrupciones y frecuencia de interrupciones, lo ventajoso de estas decisiones

es que nos permite realizar los trabajos sin restricción del servicio eléctrico a los clientes finales. 4. Otra decisión importante seria la estandarización de los Transformadores y activos fisicos en general de tal manera de reducir el stock almacenado y por lo tanto reducir costos. Recomendaciones l. El trabajo realizado es solamente el comienzo de lo que debe ser un proceso RCM y TPM de Mantenimiento para Sistemas Eléctricos de Distribución, los resultados obtenidos

VI. BIBLIOGRAFÍA

VII. REFERENCIAS WEB

están sujetos a un proceso mejora continua dada la alta probabilidad de que cambien los sistemas y activos fisicos que existen dentro de una SED, sin embargo con los resultados obtenidos podemos iniciar el desarrollo de un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad y mantenimiento productivo total esto queda como una recomendación de suma importancia.