Programas de Mantenimiento para Interruptores de MT y AT

Artículo de Electric Energy T&D, edición de Setiembre - Octubre de 2006     Descargar este artículo en formato PDF

Prefacio

En un artículo anterior revisamos las prácticas de mantenimiento de interruptores en las aplicaciones actuales, incluyendo una lista de algunas de las pruebas importantes en uso, con referencia a las normas internacionales aplicables.

Todas estas pruebas deben ser coordinadas y bien planeadas dado que la recolección de los datos se extienden por largos períodos de tiempo. Para lograr estas metas, necesitamos establecer un programa de mantenimiento.

En este artículo encontrará una descripción resumida de la estructura típica de un programa de mantenimiento (Figura 1) y sus componentes principales. Esperamos que brindará a los gerentes del planeamiento del mantenimiento suficiente entendimiento para darle forma a sus programas de mantenimiento o para empezar uno si aún no lo tiene.

Introducción
Debido a su rol de protección, el interruptor juega un rol importante en los sistemas de transmisión y de distribución. Si el interruptor sufre un desperfecto, el impacto en el sistema puede ser serio. Además del equipo dañado, el costo de la interrupción de la corriente puede ser tremendo, dado que las interrupciones de corriente están sujetas a severas cláusulas de penalidad en los contratos de suministro de la energía eléctrica. Sin mencionar comprometer la seguridad del personal de la subestación ya que ellos podrían sufrir alguna lesión.

Por lo tanto, la mejor práctica para evitar las interrupciones del servicio es la aplicación de un adecuado mantenimiento. Dado que el interruptor es una caja negra, la única manera de evaluar su condición con certeza es desmontarlo. Esta puede ser una tarea costosa, especialmente si no es necesaria.

Esto nos lleva a la necesidad de aplicar una serie de acciones de mantenimiento (inspecciones y pruebas) para recolectar suficiente información sobre la verdadera condición del interruptor, la cual a su vez permite tomar una decisión para proceder con las reparaciones a tiempo.

Acciones de Mantenimiento
Entonces, el mantenimiento de los interruptores se basa en la aplicación de una serie de acciones llamadas acciones de mantenimiento. Estas acciones abarcan desde una simple lectura, como un contador de operaciones, hasta una inspección completa, la cual incluye un desarmado de una parte principal, por ejemplo, una cámara de interrupción.

Las acciones de mantenimiento en los interruptores son varios y diversos, pero todos sirven para mantener una vigilancia sobre la condición del interruptor para corregirlo antes que ocurra una interrupción del servicio.

Algunas de estas acciones deben ser repetidas de forma periódica. La información debe ser registrada y analizada para llegar a un veredicto. La Figura 2 - Tabla de Inspecciones y de Periodicidad muestra una lista de las posibles inspecciones clasificadas de acuerdo a cuatro categorías de inspecciones:

• Inspecciones rutinarias
• Inspecciones limitadas
• Inspecciones provisionales
• Inspecciones completas

Cada familia de interruptores debe tener su lista específica de inspecciones y periodicidades. Todas estas acciones necesitan ser planeadas y coordinadas. La configuración de un programa llamado "Programa de Mantenimiento" hace esto posible.

Programa de Mantenimiento
En esencia, un programa de mantenimiento sirve para:

• Coordinar las acciones de mantenimiento en una escala de tiempo;
• Recolectar datos sobre la verdadera condición del interruptor;
• Organizar los datos recopilados para su análisis;
• Analizar los datos recolectados;
• Planear una intervención, si es necesaria.

Elementos del Programa de Mantenimiento
Para alcanzar los objetivos ya mencionados, el programa tiene que contar con los siguientes elementos:

• Planeamiento;
• Observación y Pruebas (recolección de datos);
• Análisis;
• Planeamiento;
• Intervención.

Observación:
Esta es la parte que recolecta información de todas las fuentes. La información recolectada se organiza en bases de datos. Algunas de estas bases de datos se describen como siguen:

Figura 3, Base de Datos de Interruptores: En primer lugar necesitamos conocer nuestros interruptores. Esto se logra manteniendo una base de dato de los equipos instalados. Esta base de datos deberán contener, además de otra información requerida, la siguiente:

• Tipo;
• Fabricante;
• Número de serie;
• Tecnología (SF6, soplado de aire, aceite, etc.);
• Año de fabricación;
• Ubicación;
• Características eléctricas (voltaje, amperaje, capacidad de interrupción, capacidad de , etc.);
• Aplicación;
• Fecha de aplicación;
• Otra información, apropiada al propio información.

Figura 4, Base de Datos de Pruebas: Esta base de datos contiene una lista de inspecciones y de periodicidades (períodos de tiempo prescritos entre las sucesivas acciones de mantenimiento que deben repetirse sistemáticamente) requeridas que deben llevarse a cabo en los interruptores.

Figura 5, Base de Datos de la Información Recolectada: Esta base de datos organiza para cada interruptor los datos recolectados en las diversas inspecciones, y puede incluir:

• Resultados de las hojas de la primera prueba;
• Resultados de las inspecciones con el tiempo;
• Intervenciones de reparación;
• Contador de Operaciones;
• Lecturas de los indicadores de presión;
• Lecturas de temperatura;
• Lecturas de tiempos;
• Lecturas de aislamiento;
• Lecturas de la velocidad de viaje;
• Lecturas de las resistencias de contacto;
• Revisiones de la calidad de aceite;
• Mediciones de humedad;
• Mediciones de los subproductos de SF6;
• Inspección de la condición del contacto (por ejemplo, siguiendo una inspección completa)
• Incidentes;
• etc.

Esta información sirve primeramente para conducir un análisis para determinar el tipo y la urgencia de las intervenciones de mantenimiento. También sirve como datos históricos para futuros estudios estadísticos y de durabilidad.

Planeamiento de la Inspección y de las Pruebas:
Esta es la parte que organiza y coordina las secuencias de inspección de modo que el personal de mantenimiento pueda preparar con anticipación las acciones requeridas de mantenimiento (departamento de compras, almacenamiento, grupos de mantenimiento, operadores, etc.) para aumentar la eficiencia en la recolección de la información. La siguiente figura (Figura 6) nos da una idea sobre un posible planeamiento de inspección.

Análisis
Grupos de ingenieros y técnicos altamente entrenados procesan toda la información recolectada en las secciones anteriores y almacenadas en bases de datos bien organizadas. Estos grupos tienen la responsabilidad de llegar a un veredicto basado en la información disponible y determina las acciones y prioridades requeridas. Esta información se coloca en una base de datos específica, la Figura 7, Base de Datos de Análisis que se usó para preparar las intervenciones.

Esta base de datos debe contener:

• Número de serie del interruptor, para identificar el equipo que está siendo analizado;
• Número del reporte de análisis, que detalla los hallazgos y las recomendaciones;
• Número de la consulta, si hay alguno;
• Nivel de prioridad de cada recomendación;
• Fecha límite para cada intervención;
• Fecha de análisis;
• Nombre de los analistas;
• Otra información requerida, etc.

Consulta:
Las consultas (advisories) son reportes que informan al gerente de mantenimiento sobre lo que debe hacer y sobre qué equipo. Contiene, por lo menos:

• Una lista de los interruptores involucrados;
• Una lista de las acciones a realizar;
• Una descripción de las razones (referencia al reporte de Análisis);
• Una lista de las partes;
• Una lista de las herramientas especiales;
• Planos e instrucciones;
• etc.

Intervención:
Una vez que se inicia la consulta, se pueden planear las intervenciones.

Por ejemplo, el resultado de una inspección completa de un módulo de interruptor puede revelar una condición crítica que pueda requerir un programa de intervención en todos los interruptores similares.

Esto requiere la coordinación entre el administrador del sistema y los grupos de mantenimiento. Se debe determinar una listas de acciones por realizar, las partes y las herramientas especiales, sin mencionar el entrenamiento, el aseguramiento de la calidad, el control de costos presupuestarios, etc.

Una vez que se completa la intervención, es crucial mantener un registro. Cada acción o intervención de corrección sobre el interruptor debe ser registrada para compararlo con análisis futuros. Por ejemplo, la falla repetitiva de una parte puede levantar alertar sobre un problema más crítico o sobre una falla en el diseño. El historial del interruptor debe estar disponible para estudios de confiabilidad; esto puede influenciar el futuro de una familia de interruptores (reemplazo o restauración sistemática).

La Base de Datos de Intervenciones (Figura 8) mantiene el registro de tal información, el cual contiene:

• El número de serie del interruptor;
• El plan de acción y el cronograma;
• El grupo técnico asignado;
• Fecha de inicio;
• Fecha límite de finalización;
• Fecha de culminación;
• Nombre del gerente;
• etc.

Conclusión
Como se mencionó desde el inicio, este artículo nos da la base para configurar un programa de mantenimiento. Una discusión detallada no es relevante en este momento, dado que tratamos con bastante información. La siguiente figura (Figura 9) se recapitula brevemente como sigue:

La información de la base de datos del interruptor y de la base de datos de Pruebas llevan a recolectar la información en la base de datos de Información. Estos datos sirven para realizar un análisis detallado, lo cual nos lleva a intervenciones de mantenimiento. Las intervenciones deberían realizarse antes que ocurra una paralización.

Finalmente, pero no menos importante, como es obvio que cualquier base de datos relacional puede realizar este trabajo, podemos encontrar varios programas en el mercado que han sido diseñados específicamente para este propósito. Es la labor de un personal especializado determinar la necesidad versus la capacidad del programa para alcanzar la elección perfecta.

Bibliografía
El presente artículo se basa en nuestra experiencia personal con el modelo del programa de mantenimiento de Hydro-Québec.

Acerca de los Autores
El Dr. Fouad Brikci es el presidente de Zensol Automation Inc. Él fue el primero en introducir el concepto de equipos de prueba verdaderamente computarizados en el campo de los analizadores de interruptores. Como un profesor de una universidad en Ecole Polytechnique, Algeria y como investigador del CNRS LAAS en Francia, el Dr. Brikci ha desarrollado su experiencia en los campos de la electrónica, la automatización y la ciencia de la computación. La mayoría de sus actividades se dirigieron a las aplicaciones industriales de las computadoras. Entre sus logros se encuentra el desarrollo de sistemas de medición completamente computarizados para el control de calidad en la fabricación de interruptores, los laboratorios y los servicios de mantenimiento de las empresas eléctricas. El Dr. Brikci cuenta con el grado de PhD en Electrónica y un Master en Ciencias en EEA (electrónica, electrotécnica y automatización) de la Universidad de Bordeaux, Francia.
http://www.zensol.com,
email : zensol@zensol.com

Emile Nasrallah es un ingeniero eléctrico especializado en el mantenimiento de interruptores de potencia. Luego de su graduación en 1984, trabajó como un ingeniero en el campo. En 1990 se unió al fabricante mundial de interruptores GEC ALSTOM como ingeniero especialista en campo. En 1997 se convirtió en el gerente en la división de interruptores de SF6 de MT y AT de ALSTOM, siendo responsable del soporte técnico, mantenimiento y entrenamiento para los interruptores de SF6. En 2001 se volvió en gerente de la división de interruptores de soplado de aire para AREVA. Estuvo a cargo del programa de restauración de interruptores de soplado de aire (PK y PKV) en conjunto con Hydro-Quebec e implantó un sistema único de administración para el programa (un promedio de 35, 735 kV PK interruptores de soplado de aire por año). En 2005 se unión a General Electric Company de Canadá como un especialista Senior de interruptores y está a cargo de la división de interruptores del centro de servicio de Montreal, responsable del programa de reemplazo y de refabricación para interruptores en aceite.