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Abril de 2013

RECOMENDACIONES PARA MANTENIMIENTO ELÉCTRICO DE SUBESTACIONES DE MEDIA Y BAJA TENSIÓN Jairo Flechas Villamil - GENELEC DE COLOMBIA S.A.S

INTRODUCCIÓN Este artículo pretende relacionar algunos de los principales aspectos a tener en cuenta para realizar una adecuada gestión de mantenimiento en una subestación eléctrica en media y baja tensión. Para lograr este objetivo se considera necesario realizar un breve repaso relacionado con: mantenimiento en general, subestaciones eléctricas y la interrelación entre ambos aspectos. Debido a que la energía eléctrica es un insumo indispensable para la vida diaria, y hoy en día prácticamente todas las personas la utilizan en diversas actividades, el suministro de energía eléctrica no solo es indispensable en la actividad productiva de las empresas, sino que debe cumplir con unos parámetros mínimos de calidad de potencia, para evitar afectar los procesos operativos de una empresa y hasta de un país. Dado que las subestaciones eléctricas son el punto en donde se concentra la potencia que alimenta todas las cargas de los usuarios y se transforma la tensión de aplicación final, es muy importante para garantizar el servicio, que se realice un adecuado mantenimiento en estas instalaciones y equipos.

En el artículo 37.4 del RETIE [1], se dan las siguientes indicaciones para mantenimiento y conservación de instalaciones para uso final: “El propietario o poseedor de la instalación eléctrica de uso final debe mantenerla y conservarla en buen estado, de tal forma que no presente alto riesgo o peligro inminente para la salud o la vida de las personas, el medio ambiente o la misma instalación y su entorno. En consecuencia él será responsable de los efectos resultantes de una falta de mantenimiento o una inadecuada operación de dicha instalación.” Lo anterior indica que está dentro de las responsabilidades del usuario garantizar un adecuado mantenimiento de sus instalaciones, dentro de las cuales se incluye la subestación eléctrica.

Palabras claves: Nodo, subestación, mantenimiento, eficiencia, TPM, RCM, ECM

1. LA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA El termino subestación se puede definir como el conjunto de dispositivos eléctricos y mecánicos que se encuentran instalados en una infraestructura y forman parte de un nodo eléctrico en el sistema de potencia, con el objetivo de maniobrar, proteger y transformar la energía eléctrica y se debe realizar en condiciones de seguridad, confiabilidad, disponibilidad y eficiencia.

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tensión, están ligadas directamente a la capacidad del transformador principal de la subestación, y están dadas en potencia aparente (kVA), las cuales se ajustan a las Las tensiones a las que trabaja la instalación y los equipos potencias normalizadas en Colombia, como son: que la componen. Nivel de tensión de operación.

Al realizar un mantenimiento en una Subestación Eléctrica es importante considerar:

El valor de aislamiento asignado a los equipos instalados.

15, 30, 45, 75, 112,5, 150, 225, 300, 400, 500, 630, 800, 1 000, 1 250, 1 600, 2 000, 2 500, 3 000, etc.

La corriente máxima que circula en servicio continuo (máxima potencia en condiciones normales de operación).

11.2 Niveles de tensión de las subestaciones eléctricas

La corriente máxima de falla (corriente de corto circuito). Aunque en Colombia existen casi todos los niveles de tensión existentes en el mundo, es importante determinar los niveles de tensión de la subestación (en media y baja La energía incidente (Arc Flash en Inglés) presente en tensión) a la que se realiza el mantenimiento y en lo posible las diferentes áreas a atender en el mantenimiento. buscar normalizarla para que cumpla con los niveles de tensión establecidos en la norma técnica colombiana NTCTipo de tableros 1340 en su tercera revisión. Espacios alrededor de los equipos Tensión Nominal (V)

Fuentes de energía Los equipos que pueden quedar energizados durante la realización del mantenimiento (suplencias, plantas de emergencia, alumbrados de emergencia, sistema de corriente continua, etc.)

1.1 Tipos de Subestaciones Eléctricas

Clasificación

Baja Tensión Vn < 1kV

Nivel

Nivel 1 Vn < 1kV

Los tipos de subestaciones eléctricas más utilizadas son: Convencional tipo patio De distribución encapsulada De transformador en pedestal Subterránea Tipo poste Tipo Pedestal En las subestaciones dentro de edificios, el local debe estar ubicado en un sitio de fácil acceso desde el exterior, localizado en áreas comunes, con medios apropiados que faciliten la entrada y salida de los equipos, para permitir al personal calificado realizar las labores de mantenimiento, revisión e inspección de manera segura. Las potencias de la subestación en Media y baja

Media Tensión Nivel 2 1kV < Vn < 30 kV 1kV < Vn < 57,5 kV Nivel 3 30 kV < Vn < 57,5 kV

Sistemas Trifásico de 3 ó4 conductores

Sistemas Monofásico de 3ó4 conductores

120 120/208 127/220 220 277/480 480 4160 11 400 13 200 13 800 34 500

120 / 240

7 620

44 000

Tabla 1. Clasificación, denominación y valores de la tensión nominal, en baja y media tensión, para Colombia, según NTC- 1340 tercera revisión.

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1.3. Principales componentes de una subestación eléctrica Dentro de los componentes más importantes de una subestación eléctrica se encuentran: Acometidas: La acometida es el medio de conexión entre las instalaciones de la compañía suministradora de energía y las instalaciones de la subestación, Es importante resaltar que existen otra gran cantidad de pueden ser en cables aislados, canalización en barras o equipos en una subestación, que no se han considerado electroductos o una red aérea en media o baja tensión. en este artículo por ser equipos conectados mas allá del tablero de distribución principal en baja tensión de la Interruptores de protección: son los encargados de abrir o cerrar los circuitos, e incluyen las protecciones contra subestación pero que igual son vitales para garantizar sobrecorriente y cortocircuito en el sistema eléctrico. el correcto proceso de transformación y posterior distribución de energía hacía los centros de carga; Transformadores de potencia: Tienen la función de algunos de ellos son por ejemplo: transformadores de transmitir la potencia de un lugar a otro, con las distribución, CCM ́s (centros de control de motores), características adecuadas de tensión y corriente, requerida por los equipos del usuario o consumidor de cableados de salida en baja tensión, tableros de iluminación, baterías, UPS, etc. energía. Transformadores de medida: Estos equipos miden las características de las señales eléctricas en la subestación (tensión y corriente) para fines de protección, registro, y control.

2. OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

Seccionadores: son los equipos que unen o separan El objetivo general es preservar la operación y vida útil de los equipos, asegurar su correcto desempeño en circuitos, no se recomienda operarlos con carga. función de los procesos que dependen de cada equipo, Bancos de Capacitores (o condensadores): se utilizan en condiciones seguras, confiables y eficientes. para mejorar o corregir el Factor de Potencia de la Se pretende por lo tanto determinar que acciones de instalación en media y baja tensión. mantenimiento se requieren, para evitar paradas de Tableros de distribución Principal en baja tensión: son producción y fallas en los equipos, junto con los riesgos los equipos encargados de contener los interruptores asociados. de entrada y salida, barrajes de distribución de fases, Los objetivos específicos del mantenimiento son: neutros y puesta a tierra, junto con los aparatos de Reducir costos, mejorar la calidad, elevar la disponibilidad medida y protección en baja tensión. y aumentar la eficiencia. Maximización de la vida útil de los equipos. DPS (Dispositivos de Protección contra sobretensiones): Optimización del recurso humano. son los equipos encargados de proteger la instalación Proteger el medio ambiente y garantizar seguridad de la de las sobretensiones que llegan a la instalación, operación. generadas por descargas atmosféricas, o maniobras en el sistema eléctrico. El mantenimiento eléctrico de la subestación, debe estar enfocado en los siguientes aspectos: Otros: sistemas y equipos de automatización y control, Especificaciones técnicas de los equipos. (PLC´s, etc.) equipos de medida, redes de datos y Normas de mantenimiento aplicables. comunicación, etc. Recomendaciones del fabricante. Políticas y procedimientos de la empresa.

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3. TIPOS DE MANTENIMIENTO EN LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

Esto lleva a considerar que si se busca aumentar la confiabilidad y disponibilidad de una subestación eléctrica, se deberán tener configuraciones con equipos redundantes, acompañadas por procedimientos rigurosos Una subestación tiene la función de transmitir la energía de mantenimiento. Desafortunadamente en la actualidad, eléctrica de un sistema a otro, y cada componente de la esta no es una filosofía acogida en nuestras empresas misma cumple funciones únicas relativas a ese equipo, por colombianas. tanto, en caso de ausencia de uno de estos, sin importar la causa, no será posible reemplazar u obviar tal componente Para que los equipos estén disponibles, el mantenimiento para que la transmisión de energía continúe porque esto predictivo y preventivo juegan un papel importante, podría llevar a fallas mayores, o paradas del sistema, que dejando de ese modo la probabilidad de fallas debidas a pudieron haberse evitado si el componente en cuestión factores externos, que es donde entra el mantenimiento hubiera estado cumpliendo sus funciones. correctivo; pero en cualquiera de estos mantenimientos, el éxito en estos depende del buen desempeño que tenga Dadas las últimas tecnologías y desarrollos en la gestión el personal involucrado en los mismos, quienes deberán del mantenimiento, se puede pensar en utilizar para las comportarse con seguridad, orden y disciplina, siendo en subestaciones eléctricas la filosofía del Mantenimiento este punto donde se dice que se aplica el TPM. Productivo Total (TPM) y de Mantenimiento basado en la Confiabilidad (RCM). Pero el mantenimiento no es estático, es evolutivo, por tanto necesita actualizarse, analizarse y reflexionarse para Recordemos que el TPM, es una filosofía de mantenimiento su mejora continua, será entonces cuando intervenga el que exige calidad total en el trabajo de mantenimiento, lo Mantenimiento Proactivo. cual en una empresa con buena cultura organizacional, no es difícil de obtener, pero en consecuencia exige que en los Los mantenimientos mencionados, estarán entrelazados sistemas en los que se aplica esta filosofía se debe llegar al entre sí, lo que se convertirá en un mantenimiento integrado nivel de “cero fallas”. En los sistemas de potencia muchas y los mismos como ya se mencionó, son aplicables a de las fallas se deben a factores externos que se escapan subestaciones eléctricas (ver figura 1). del control directo de las personas como por ejemplo las condiciones climáticas, y esto hace que no sea fácil llegar al nivel de “cero fallas”, sin elevar considerablemente los costos de operación, y mantenimiento. Por otro lado se utiliza el RCM, el cual determina un sistema de mantenimiento basado en la confiabilidad, es decir que el sistema en el cual se utilice el RCM debe continuar con su trabajo normal a pesar del surgimiento de alguna falla o de la falencia de algún componente del sistema. Puede decirse que el RCM forma parte del TPM aplicado a un sistema productivo ya que el TPM es una filosofía que se refiere más al recurso humano del mantenimiento y su comportamiento en el desarrollo de dicha función, que al sistema productivo en sí, y el RCM se inclina más al sistema productivo y su confiabilidad. Por esta razón se sostiene que estas filosofías para gestionar el mantenimiento pueden ser aplicables a cualquier sistema, incluyendo las subestaciones eléctricas.

Figura 1 Mantenimiento Integrado

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Una clasificación sencilla para los mantenimientos, diagnosticar la condición del equipo, para detectar con tiempo potenciales fallas y tomar acciones preventivas o podría ser, la siguiente: INMEDIATO CORRECTIVO

correctivas a tiempo, antes de que falle el equipo.

3.4. Mantenimiento proactivo DIFERIDO

DE CONSERVACIÓN

PROGRAMADO

MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE ACTUALIZACIÓN

PREDICTIVO

Es el mantenimiento cuyas técnicas se basan en establecer los modos en que puede fallar un equipo y las afectaciones que tiene sobre los procesos, estableciendo causas raíz que generan las fallas y anticipándose a ellas.

DE OPORTUNIDAD

Este mantenimiento proactivo tiene como fundamento los principios de solidaridad, colaboración, iniciativa Figura 2 Clasificación de Mantenimientos propia, sensibilización y trabajo en equipo, de modo tal que todos los involucrados directa o indirectamente en la La gestión del mantenimiento de subestaciones debe gestión del mantenimiento deben conocer la problemática considerar los siguientes tipos de mantenimiento: del mantenimiento, es decir, que tanto técnicos como profesionales, ejecutivos y directivos deben estar 3.1. Mantenimiento correctivo conscientes de las actividades que se llevan a cabo para desarrollar las labores de mantenimiento. Es el mantenimiento que se basa en reparaciones o reemplazos, corrige los defectos observados en los Cada individuo desde su cargo o función dentro de equipamientos o instalaciones; es la forma más básica de la organización asumirá un rol en las operaciones de mantenimiento y generalmente se realiza en condiciones mantenimiento, bajo la premisa de que se debe atender de emergencia, aunque en algunas oportunidades es las prioridades del mantenimiento en forma oportuna y posible preverlas y programarlas. eficiente.

3.2. Mantenimiento preventivo Es el mantenimiento cuyas técnicas se basan en reparaciones o reemplazos de partes en función de su vida útil, de las especificaciones del fabricante o de un programa establecido. La finalidad del mantenimiento preventivo es encontrar y corregir los problemas menores, antes de que estos provoquen fallas. El mantenimiento preventivo puede ser definido como una lista completa de actividades, todas ellas realizadas por usuarios y operadores, para asegurar el correcto funcionamiento de la planta, edificios, máquinas, equipos, vehículos, etc.

El mantenimiento proactivo implica contar con una planificación de operaciones, la cual debe estar incluida en el Plan Estratégico de la organización. Este mantenimiento a su vez debe brindar indicadores e informes hacia la gerencia, respecto del progreso de las actividades, los logros, aciertos, y también de los errores.

3.3. Mantenimiento predictivo Es el mantenimiento cuyas técnicas se basan en

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El mantenimiento Proactivo esta basado en tres principios básicos: 1) Mejorar los procedimientos antes de que causen fallas. 2) Evitar paradas del equipo por mantenimiento correctivo. 3) Aumentar el intervalo entre actividades para el mantenimiento preventivo.

3.5. Mantenimiento basado en la eficiencia (ECM) El mantenimiento basado en la eficiencia es un enfoque integral del mantenimiento que abarca las funciones del sistema de la empresa y el servicio al cliente, además contribuye a la mejora continua de la administración en las prácticas de mantenimiento; cuenta con dos indicadores: ISE (eficiencia individual del sistema) y el OSE (eficiencia global del sistema).

3.7. Mantenimiento en uso Este es el mantenimiento básico de un equipo en operación, realizado por el personal técnico de la empresa. Consiste en una serie de tareas elementales (toma de datos, inspecciones visuales, limpieza, lubricación, reapriete de tornillos, etc.) para las que no es necesario unas elevadas competencias del personal técnico, sino un entrenamiento básico. Este tipo de mantenimiento es la base del TPM. Sin embargo, este tipo de mantenimiento en las instalaciones de subestaciones eléctricas genera demasiados riesgos, tanto para el personal que opera como para los equipos e instalaciones. Se sugiere por lo tanto, NO realizar mantenimientos en caliente, sino en frío, es decir con equipos desconectados y/o desenergizados.

El ECM hace énfasis en “hacer las cosas correctas” en lugar de “hacer las cosas bien”. Este enfoque abarca algunos de los componentes principales de la administración de calidad, del TPM y del RCM. El ECM se basa en la mantenibilidad de los equipos, está enfocado en el servicio al cliente y su implementación se realiza en 4 fases: • Participación y capacitación de la gente • Diagnóstico de mejora de la calidad • Desarrollo de estrategias de mantenimiento • Medición de desempeño.

3.6. Mantenimiento cero horas (Overhaul) Este mantenimiento consiste en un conjunto de tareas cuyo objetivo es revisar los equipos a intervalos programados adecuadamente, antes de que se presente una falla en su operación. Ya sea porque la confiabilidad del equipo y de los procesos que involucra se puedan ver afectados, o porque el estado de este equipo se ha detectado como crítico, previa realización de un mantenimiento predictivo. Este mantenimiento requiere paradas relativamente largas de operación, para poder lograr dejar el equipo como si fuera nuevo, es decir CERO horas de funcionamiento. Se pretende obtener y asegurar un igual tiempo de operación y vida útil que cuando estaba nuevo.

4.PROCEDIMIENTO DE MANTENIMIENTO EN LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS Tal como se expuso en un artículo escrito por este autor y publicado en la revista de ISAGEN LINEA PRODUCTIVA en el año 2009, denominado “Frecuencia de Mantenimiento Eléctrico” se recomienda utilizar una metodología que GENELEC ha implementado basandose en las buenas prácticas y recomendaciones técnicas de la International Electrical Testing Association (NETA) de estados Unidos de América. En el documento MTS-2011 Standard for Maintenance Testing Specifications que se puede obtener en la página web http:// www.netaworld.org/, se relacionan en detalle las Especificaciones de Pruebas de Mantenimiento para

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sistemas y equipos de Distribución eléctrica de Potencia, y se indican los valores adecuados que deben cumplir los resultados de las mediciones realizadas.

NFPA 70E “Electrical safety requirements for employee workplaces – 2012 Edition”

En ella se establecen los siguientes requerimientos NETA reconoce que lo ideal es contar con un programa de aplicables al mantenimiento de subestaciones eléctricas: mantenimiento basado en la confiabilidad, único a cada Parte I: Requerimientos de Seguridad en Instalaciones subestación eléctrica y cada pieza de equipo. En ausencia de esta información y en respuesta a las peticiones de un calendario de mantenimiento, el Consejo de Revisión de Normas NETA presenta en el Apéndice B, una programación de periodicidad de los mantenimientos basado en una matriz de condiciones del equipo contra la confiabilidad requerida en la operación del mismo.

Parte II: Prácticas de Trabajo relacionadas con Seguridad Parte III: Requerimientos de Mantenimiento relacionados con Seguridad Parte IV: Requerimientos de Seguridad para equipo especial Apéndice A, tablas, notas y planos Apéndice B, publicaciones de referencia Un accidente eléctrico normalmente es previsible y por tanto evitable. Los métodos básicos de trabajo se realizan en redes con tensión o sin tensión. Para garantizar la seguridad del operario, en ningún caso el mismo operario debe alternar trabajos en redes con tensión con trabajos en redes sin tensión.

Figura 4 Matriz de Frecuencia anual de mantenimiento de equipos según NETA

Por esta razón, es vital que durante las actividades de mantenimiento se apliquen las exigencias del RETIE en su articulo 19o. “Reglas básicas de seguridad para trabajo en instalaciones eléctricas”.

Otra buena guía para realizar mantenimiento a equipos eléctricos y subestaciones, es la práctica recomendada NFPA 70B “Recommended Practice for Electrical Equipment Maintenance 2013 Edition” Los trabajos que deban desarrollarse con las redes o equipos desenergizados, deben cumplir lo que se conoce Esta práctica se aplica principalmente a mantenimiento como “ las 5 reglas de oro”, y estás son: preventivo de: productos eléctricos, electrónicos y a. Efectuar el corte visible de todas las fuentes de tensión, comunicación; sistemas y equipos. No pretende duplicar o sustituir las instrucciones que los fabricantes normalmente mediante interruptores y seccionadores, de forma que proporcionan. se asegure la imposibilidad de su cierre intempestivo. En aquellos aparatos en que el corte no pueda ser Dentro de los sistemas y equipos cubiertos por NFPA 70B, visible, debe existir un dispositivo que garantice que el están también los equipos eléctricos típicos instalados en las corte sea efectivo. plantas industriales, edificios institucionales y comerciales, y los grandes complejos residenciales multifamiliares. b. Condenación o bloqueo, si es posible, de los aparatos de corte. Señalización en el mando de los aparatos Con el fin de disponer de información específica y indicando “No energizar” o “prohibido maniobrar” y orientación sobre los procedimientos y el nivel de protección retirar los portafusibles de los cortacircuitos. Se llama personal y del equipo, necesarios para la inspección de “condenación o bloqueo” de un aparato de maniobra subestaciones eléctricas, se recomienda utilizar la norma

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al conjunto de operaciones destinadas a impedir la maniobra de dicho aparato, manteniéndolo en una posición determinada. c. Verificar ausencia de tensión en cada una de las fases, con el detector de tensión apropiado al nivel de tensión nominal de la red, el cual debe probarse antes y después de cada utilización. d. Puesta a tierra y en cortocircuito de todas las posibles fuentes de tensión que incidan en la zona de trabajo. Es la operación de unir entre sí todas las fases de una instalación, mediante un puente equipotencial de sección adecuada, que previamente ha sido conectado a tierra. En tanto no estén efectivamente puestos a tierra, todos los conductores o partes del circuito se consideran como si estuvieran energizados a su tensión nominal. Los equipos de puesta a tierra se deben manejar con pértigas aisladas, conservando las distancias de seguridad respecto a los conductores activos. Para su instalación, el equipo se conecta primero a tierra y después a los conductores que van a ser puestos a tierra, para su desconexión se procede a la inversa. Los conectores provisionales del sistema de puesta a tierra se deben colocar firmemente, evitando que puedan desprenderse o aflojarse durante el desarrollo del trabajo. Los equipos de puesta a tierra se conectarán a todos los conductores, equipos o puntos que puedan adquirir potencial durante el trabajo.

retiro de los equipos de puesta a tierra en sus lugares de trabajo correspondientes. e. Señalizar y delimitar la zona de trabajo. Es la operación de indicar mediante carteles con frases o símbolos el mensaje que debe cumplirse para prevenir el riesgo de accidente. El área de trabajo debe ser delimitada por vallas, manilas o bandas reflectivas. En los trabajos nocturnos se deben utilizar conos o vallas fluorescentes y además señales luminosas. Cuando se trabaje sobre vías que no permitan el bloqueo del tránsito, se debe parquear el vehículo de la cuadrilla atrás del área de trabajo y señalizar en ambos lados de la vía. De igual manera es también importante aplicar las exigencias de la Resolución número 001348 de abril 30 de 2009 Ministerio de la Protección Social en Colombia, por la cual se adopta el “Reglamento de Salud Ocupacional en los Procesos de Generación, Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica en las empresas del sector eléctrico”. Esta resolución en su Artículo 2°. Actividades de operación y mantenimiento indica que “Toda actividad de operación y mantenimiento donde se intervengan equipos e instalaciones eléctricas debe ser planeada, programada, ejecutada y supervisada por personal calificado y habilitado por las instancias técnicas y administrativas de la empresa”

Cuando la estructura o apoyo tenga su propia puesta a tierra, se deberá conectar a ésta. Cuando vaya a “abrirse” un conductor o circuito, se deberán colocar puestas a tierra en ambos lados del circuito. Cuando dos o más trabajadores o cuadrillas laboren en lugares distintos de las mismas líneas o equipo, ellos serán responsables de coordinar la colocación y

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Los métodos de trabajo en equipos e instalaciones eléctricas, así como las técnicas y procedimientos para trabajar en dichas instalaciones, en sus inmediaciones o cerca de ellas, deben ser establecidos por la empresa de acuerdo con el conocimiento y desarrollo tecnológico alcanzado, la normatividad vigente, las exigencias y condiciones operativas de la instalación o equipo a intervenir y los planes de mantenimiento o condiciones de emergencia que requieran atender.

respaldo de energía requeridos, de la cantidad de personal y equipos disponibles, etc. Para realizar un mantenimiento adecuado en una subestación eléctrica, se recomienda por tanto aplicar la metodología descrita en el documento MTS-2011 de NETA. De una manera general y como referencia, se mencionan algunas de las pruebas recomendadas para realizar en equipos de subestaciones eléctricas, como son:

Sin embargo, todas las actividades se deberán efectuar Para mantenimiento preventivo siguiendo la normatividad vigente en materia de salud a. Inspección visual ocupacional, teniendo presentes los siguientes criterios: Verificación de presencia de fugas de aceite, SF6 y demás materiales aislantes. a. La empresa debe contar con un panorama de factores Verificación de estado de aseo del área y de los de riesgo o peligro para todas sus actividades, en equipos. especial del riesgo eléctrico. Verificación del estado de la pintura de los equipos y ausencia de oxidación y deterioro. b. Ningún trabajador está autorizado para asumir, por Verificación de niveles de aceite, en transformadores, su propia cuenta y riesgo, trabajos que no hayan interruptores de media tensión, condensadores y sido evaluados y aprobados por las instancias de equipos en que aplique. responsabilidad establecidas en la empresa. Verificar condición operativa de medidores, indicadores y protecciones (presión, temperatura, c. Toda nueva tecnología o técnica de mantenimiento y nivel de aceite, etc.). operación debe ser evaluada desde el punto de vista Verificar funcionamiento adecuado de ventiladores de de salud ocupacional antes de ser aplicada, con el enfriamiento, sistemas de refrigeración, etc. objetivo de determinar de qué manera puede afectar a Verificación de anclaje de equipos. las personas y determinar las medidas necesarias para Verificación de señalización y demarcación de el control y mitigación de los riesgos. distancias de seguridad. Verificación de operación de iluminación de d. Todo accidente o incidente de trabajo que se presente emergencia. en sus instalaciones o procesos debe reportarse Verificación del sistema contra incendio y existencia e investigarse, realizando un despliegue interno de extintores portátiles en lugar cercano. con todos los grupos de trabajadores que pueden Verificación de que los planos eléctricos de la llegar a ser afectados por otro accidente de similares subestación se encuentren expuestos en la entrada de condiciones y verificar que el plan de acción derivado la subestación y puertas de tableros eléctricos. de la investigación del accidente se ha cumplido. Verificación de existencia de manuales de operación y mantenimiento, catálogos y especificaciones técnicas En general las pruebas y actividades a ser efectuadas en de los equipos a intervenir. un mantenimiento de una subestación eléctrica, dependen Verificación de existencia de gabinete para de los equipos involucrados, y del alcance que se de a los almacenamiento de llaves y palancas de operación de trabajos, pues estos dependen de los tiempos de parada equipos. o desenergización para la ejecución de los trabajos de mantenimiento, de las restricciones por operación o

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b. Pruebas eléctricas de campo a transformadores Resistencia de aislamiento sólido. Prueba con equipo medidor de aislamiento (Megguer o similar) Relación de transformación (TTR) Índices de polarización y absorción Corriente de excitación Resistencia de contactos Factor de potencia (tangente delta) c. Filtrado y tratamiento de aceite de transformadores sumergidos en aceite. d. Reposición de aceite faltante en Transformadores sumergidos en aceite. e. Cambio de Sílica Gel en transformadores sumergidos en aceite.

Para mantenimiento predictivo a. Pruebas al aceite de transformadores Color No de neutralización Acidez Rigidez dieléctrica Contenido de humedad Color Tensión interfacial Gravedad especifica Gases disueltos (Cromatografía, etc.) Presencia de PCB´s 1 b. Termografías Infrarrojas c. Cromatografía (efecto Corona) d. Ultrasonido e. Ruido audible f. Pruebas de vibración mecánica g. Medición de campos electromagnéticos

f. Resistencia de puesta a tierra en la subestación eléctrica. Luego de realizado cualquier tipo de mantenimiento, (preventivo, correctivo, predictivo, o proactivo) se debe g. Pruebas de aislamiento solido a cables, barrajes, elaborar un informe técnico que describa las actividades interruptores, seccionadores, condensadores, realizadas, el alcance de los trabajos ejecutados, el Transformadores de medida, etc. procedimiento utilizado, los resultados obtenidos y las conclusiones y recomendaciones para la mejora. h. Verificación de cableado de control y protección para asegurar que en caso de falla, las protecciones Este informe debe incluir los protocolos de pruebas actúen adecuadamente. realizadas, en un formato que permita concluir fácilmente i. Ajuste de torques adecuados en tornillería de equipos, barrajes, aisladores y demás soportes mecánicos.

el cumplimiento o no de las pruebas realizadas a cada equipo.

j. Limpieza exterior de equipos y del área de la subestación.

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5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES • La implementación de un programa de mantenimiento permitirá no solo hacer más confiable las instalaciones eléctricas mejorando la calidad de la energía, sino también más seguras y en muchos casos más eficientes, logrando además cumplir con las normativas y reglamentos, evitando así sanciones y costos por accidentes, fallas y paradas no programadas de operación. • El costo de un programa de mantenimiento debe verse reflejado como una inversión frente al costo de la infraestructura y de la producción que se puede ver afectada, pero también con relación al costo de las vidas humanas que puedan estar en riesgo sino se hace en el momento oportuno y de manera correcta. También dependiendo del tipo de actividad que la empresa realiza, (hospital, aeropuerto, fábrica, centro comercial, residencia, etc.) cambiará el tipo de mantenimiento, basado en los costos operativos que implica una parada • De un buen análisis de la configuración de la subestación y de los equipos involucrados, así como de los impactos de producción y los diferentes riesgos asociados. en la productividad de la empresa, se debe concluir el tipo • En la figura 5 se resume la relación comparativa de los de mantenimiento que se debe realizar y su relación costo costos, de implementar diferentes tipos de mantenimiento, beneficio, para implementar las acciones requeridas. solo analizando contra los costos de infraestructura. • Se hace énfasis en que la subestación debe estar provista de manuales de operación y mantenimiento precisos que no den lugar a equivocaciones. Así como de los planos eléctricos unifilares expuestos en la subestación y en las puertas de las celdas y tableros de media tensión y baja tensión, para poder dar solución rápida a problemas que se presenten. Por lo anterior es importante siempre exigir al fabricante de los equipos, las indicaciones y recomendaciones mínimas de montaje y mantenimiento de esos equipos que componen la subestación eléctrica. Figura 5 Comparación de costos de varios tipos de mantenimiento en subestaciones eléctricas.

• Aun realizando una excelente gestión de mantenimiento en una subestación eléctrica, se recomienda en todos los casos contar con pólizas de seguros que respalden eventos de fallas, incendios, explosiones y demás, que puedan afectar la operación normal de la empresa, y los demás riesgos asociados a la productividad de la organización.

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• De igual manera, se debe contar con sistemas de protección contra incendios y de todos los elementos de protección personal que exige la ley. • La clave de toda actividad de mantenimiento estará basada en una adecuada planeación y programación. Toda actividad de operación y mantenimiento debe ser documentada en un plan de trabajo el cual debe presentarse para aprobación de las instancias y personas designadas por la empresa, teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:

REFERENCIAS DEL AUTOR

JAIRO FLECHAS VILLAMIL. Ingeniero Electricista de la Universidad Nacional de Colombia - 1980, especialización en Gerencia de Mantenimiento de la UIS 2001, Gerente de a. Identificar y analizar los planos eléctricos actualizados GENELEC LTDA durante 21 años, empresa especializada del sistema a intervenir (diagrama unifilar). en Consultoría en Calidad y uso eficiente de la energía, primera empresa en Colombia Certificada ISO 9001/2000 b.Determinar método de trabajo y programar los en Calidad de Potencia. Presidente del Comité Técnico recursos. ICONTEC de la Norma de Calidad de la Energía Eléctrica desde 2005. Miembro de los comités técnicos del c. Determinar el tiempo de ejecución de la tarea y el tiempo ICONTEC de las Normas de Sistemas de Puesta a Tierra y necesario para la ejecución de los procedimientos Protección contra Rayos desde 2004. y de SGIE (Sistemas operativos y de gestión de seguridad. de Gestión Integral de Energía desde 2008) Miembro IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), de la NETA d.Establecer planes de contingencia. (International Electrical Testing Association). De la NFPA (National Fire Protecction Association) y del e. En todos los casos, se deben cumplir las reglas ICREA (International Computer Room Expert Association de oro de la electricidad y hacer la solicitud de de México) y Miembro de la Proffesional Thermographers consignación o bloqueo de las instalaciones eléctricas Association. miembro de la Comisión de Desarrollo a ser intervenidas, atendiendo a la normatividad que Empresarial de ACIEM. aplique. Coautor del Libro CEL (Calidad de la Energía Eléctrica) publicado por ACIEM en 2001 y por ICONTEC en segunda edición en 2004. Termógrafo Certificado Nivel 1 de ITC (Infrared Training Center) de Boston y Niveles 1 y 2 de X-PECTRUM (rusia) Innovations inc.. Ex presidente de la Asociación de Ingenieros Electricistas de la Universidad Nacional de Colombia 2007-2009. Especializado en Implementación de auditorías energéticas con capacitación por EKONO ENERGY de Finlandia por intermedio del proyecto ALURE de CODENSA. Organizador con AIEEUN y la Universidad Nacional de Colombia del Congreso de seguridad eléctrica 2008. Consultor y Conferencista Internacional en Auditorías Energéticas y Auditorias en Seguridad Eléctrica, Calidad de

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Potencia, Eficiencia Energética y Confiabilidad en Centros de Cómputo en Centro América y el Caribe. Conferencista de Diplomados RETIE, URE, de CALIDAD de POTENCIA y SEGURIDAD ELÉCTRICA con la Universidad Nacional de Colombia, Universidad de la Salle y el CIDET (Centro de Investigación Tecnológica) Conferencista de EMPRESAS Generadoras y comercializadoras de ENERGIA Eléctrica en COLOMBIA como CODENSA, ISAGEN y EMGESA. Galardonado con el Premio de Ingeniería “Enrique Morales” de la Sociedad Colombiana de Ingenieros 2009. Ganador del premio AIEEUN a la mejor empresa de Ingeniería con Responsabilidad Social de los egresados de la Universidad Nacional de Colombia.

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