En el Cecyt num. 7 del instituto politécnico nacional se tienen seis especialidades de capacitación técnica y una de ellas es la de Técnico en Mantenimiento eléctrico
En la asignatura para sexto semestre de Mantenimiento a subestaciones eléctricas el alumno realizara actividades preventivas, correctivas y predictivas para su óptimo funcionamiento. Empleando las correspondientes medidas de seguridad, procedimientos e instrumentos para la reparación de fallas en las subestaciones. Además de aplicar técnicas de revisión y pruebas de laboratorio.
La energía eléctrica es muy importe en la vida cotidiana, pero peligrosa ya que en contacto con el cuerpo humano puede originar pequeños calambres hasta daños físicos severos hasta la muerte. Un componente eléctrico que este dañado en una subestación eléctrica, puede originar pequeñas fallas internas en ella hasta daños mayores al sistema que se encuentre dando servicio. Una mala capacitación y equipamiento en el personal docente, técnico y del alumnado del control de la energía eléctrica, puede originar una inadecuada operación dentro de las instalaciones de una subestación eléctrica.
Por lo que es de vital importancia realizar los procedimientos de puesta en marcha, revisión, corrección y predicción de las tareas de mantenimiento.
Como ya se dijo los alumnos realizan algunas prácticas referentes al mantenimiento a subestaciones eléctricas contenidas en su curricula, las cuales requieren de medidas de seguridad particulares, ya que posteriormente serán realizadas a subestaciones eléctricas reales donde las reproducirán ya en su campo laboral por ello es de vital importancia que lleguen adecuadamente capacitados. Ya que utilizaran energía eléctrica de alrededor de los 23000 volts o más. Donde por accidente o choque eléctrico podría presentarse una descarga poniendo en riesgo la integridad física de docentes o alumnos y personal en general, por ello es urgente un adecuado plan de protección y protocolo de seguridad para dichas actividades.
Deberá saber desenergizar una subestación eléctrica para ello previamente de utilizaran simulaciones de procedimientos en una subestación didáctica donde se verificará que el estudiante siga las normas y utilice el equipo de protección personal de la forma adecuada
Subestaciones eléctricas
Las configuraciones más típicas son: simple barra, doble barra, triple barra, interruptor y medio y anillo. (Enríquez Harper, 1994). Las subestaciones se pueden clasificar según la función que desempeñan en la red eléctrica como:
- Subestaciones de generación
- Subestaciones de transmisión y subtransmisión
- Subestaciones de distribución,
Atendiendo a las soluciones constructivas de la subestación, se pueden dividir en:
- Subestaciones de intemperie
- Subestaciones de interior
- Subestación convencional aislada en aire
- Subestaciones blindadas aislada en gas SF6
Las funciones de la subestación son: -
Explotación: La subestación tiene como meta el dirigir el flujo de energía de una manera óptima, tanto desde el punto de vista de pérdidas energéticas, como de la fiabilidad y seguridad en el servicio.
- Interconexión: Se encarga de la interconexión de las diferentes líneas que forman una red eléctrica, de igual o diferente tensión, así como también de la conexión de un generador a la red.
- Seguridad: Brindan seguridad al Sistema Eléctrico de Potencia, en caso de falta. (Enríquez Harper, 1994). Una subestación, queda formada básicamente por varios circuitos eléctricos o posiciones, conectadas a través de un sistema de barras conductoras (buses).
Cada circuito eléctrico está compuesto a su vez por interruptores, transformadores de instrumento y seccionadores. El interruptor es el equipo eléctrico de desconexión que puede asegurar la “puesta en servicio” o “puesta fuera de servicio” de un circuito eléctrico y que, simultáneamente, está capacitado para garantizar la protección de la instalación en que han sido montados contra los efectos de las corrientes de cortocircuito.
El personal técnico preparará el equipo de prueba, herramienta, materiales e información técnica correspondiente a los equipos asociados a la Línea
Las maniobras se deben de realizar por personal capacitado, tanto el que ejecuta como el que las ordena.
PRUEBA DE RESISTENCIA DE ASILAMIENTO
La resistencia de aislamiento del transformador es aceptable si se cumple con los valores mínimos recomendados por el fabricante, de no existir esta información la resistencia de aislamiento mínima aceptable deberá calcularse de acuerdo con la siguiente formula:
R.M = KV + 1 Megaohm
Donde: R.M = Resistencia de aislamiento mínima aceptable (megaohms)
KV = Voltaje primario del equipo bajo prueba (KV)
O también para determinar el valor mínimo a aceptar de resistencia de aislamiento consiste en multiplicar los kv de fase a fase por 25 para saber el valor mínimo de o bien se puede aceptar 1000megaohms a para voltajes superiores a 69 Kv aplicados durante 1 minuto.
La otra regla establece que el valor mínimo de resistencia de aislamiento debe ser de 1 megaohm por cada 1000 volts de prueba.
FORMANTO DE LLENADO PARA LA PRUEBA
PRACTICA No. 9 RIGIDEZ DIELECTRICA DEL ACEITE
OBJETIVO: Al término de la práctica el estudiante podrá realizar las lecturas que nos indican la rigidez dieléctrica de los aceites aislantes de transformadores.
En el caso de los transformadores sumergidos en aceite, este tiene un doble fin, que es servir como medio de refrigerante, y como dieléctrico entre todas las piezas sumergidas. Desde el punto de vista del comportamiento eléctrico del equipo, es importante una alta rigidez dieléctrica del aceite. Un aceite puro tiene una rigidez elevada, pero esta se reduce a medida que aumenta su índice de contaminación.
El aceite nuevo que se usara en un transformador puede estar contaminado por:
Ø Impureza en los recipientes de transporte o de almacén.
Ø Absorción de humedad por contacto prolongado con el aire ambiente.
La medición de la rigidez del aceite puede ser también una prueba de mantenimiento preventivo, y para que ha estado trabajando en transformador, podemos considerar una tercera causa de contaminación.
Ø Degradación del aceite por descargas parciales.
Un aceite que muestre baja rigidez no es apropiado para uso en el transformador, por lo que será necesario someterlo a un proceso de filtrado para eliminar humedad e impurezas.
La prueba consiste en colocar dos electrodos planos o semiesféricos dentro de una muestra de aceite, y aplicarles una muestra de aceite, y aplicarles una diferencia de potencial cuyo valor aumenta gradualmente hasta obtener la ruptura.
Se requiere el siguiente equipo:
ACEITE DE TRANSFORMADOR.
PROBADOR DE RIGIDEZ DIELECTRICA MARCA AVO. QUE CONSTA DE:
A) Transformador de alta tensión.
B) Interruptor.
C) Control de tensión.
D) Medidor de tensión.
E) Copa de prueba.
F) Muestreadores.
G) Recipiente de muestreo.
Preparación. Tanto el muestreador como el recipiente de muestreo deben lavarse cuidadosamente con solventes, agua y jabón. Se recomienda que en el momento de muestrear el aceite se encuentre a la temperatura ambiente, a fin de reducir al mínimo la absorción de humedad. No debe drenarse antes de tomar la muestra, pues es importante que esta conserve todas sus impurezas.
Al vaciar la muestra en el recipiente, debe hacerse escurriéndolo por las paredes, para que no se formen burbujas. Cuando falte aproximadamente 13 mm., para que se llene, se retira el muestreador, se tapa la botella y se le coloca una identificación.
Previamente a la prueba, la muestra debe agitarse suavemente, de tal manera que no se produzcan burbujas. Se debe usar una porción de ella para enjuagar la copa, y después se limpia esta con papel o gamuza secos y libres de pelusas.
Es conveniente una primera prueba de la copa con aceite nuevo, filtrado y seco.
Desarrollo de la prueba. Se llena la copa lentamente hasta un nivel de 2 cm., arriba del borde superior de los electrodos, evitando la inclusión de aire, y se coloca en el transformador de prueba.
La temperatura ambiente no debe ser menor de 20º C.
Después de 2 a 3 minutos de haber llenado la copa, se comienza a aplicar la tensión, incrementándola a razón de 3 KV/segundo hasta que ocurra la ruptura.
La ruptura se caracteriza por una descarga continua entre los electrodos, que hace operar el interruptor de seguridad. En ocasiones ocurren pequeñas descargas momentáneas que no deben tomarse en cuenta.
Una vez determinada la ruptura, se vacía la copa en un recipiente limpio, y se llena nuevamente con otra porción de muestra, determinando nuevamente su ruptura. Si ningún valor de las dos primeras pruebas está por debajo del valor de aceptación, el aceite se considera bueno y no requiere más pruebas.
Si cualquiera de los valores resultara por debajo de aceptación, entonces se requieren otras tres pruebas de la muestra.
Entonces se obtiene la diferencia entre los valores mayor y menor de las cinco pruebas, y se multiplica por tres. Si el valor obtenido es mayor que el inmediato superior al valor mínimo, la estadística es insuficiente y habrá que efectuar cinco pruebas. El promedio de los diez resultados se reportara como la tensión de ruptura de la muestra. Si no es así, basta el promedio de las primeras cinco pruebas.
FORMATO PARA EL DESARROLLO DE LA PRUEBA
La mejora en el planteamiento de los ejercicios y prácticas de la asignatura es necesaria y urgente ya que los contenidos son muy generales y se deberá hacer hincapié en las normas de seguridad y los procedimientos para dar un mantenimiento adecuado. A continuación el desarrollo detallado de una práctica de muestra :
EJEMPLO DE LAS CONSIDERACIONES DE SEGURIDAD
Mientras se aplica corriente a un transformador con muy alta inductancia, deberá tener cuidado siempre de no quitar las terminales de corriente, cuando esta esté todavía fluyendo. Por qué causa un voltaje muy alto entre los puntos donde se interrumpe la corriente. Con condiciones correctas este voltaje puede ser letal para el operador que abra la trayectoria de la corriente. El óhmetro transformador Mult-Amp tiene protecciones internas de seguridad. Estas características de seguridad están, presentes en forma de una ruta alterna a través de una u otra de las terminales de potencial. Ejemplo: Si la terminal de corriente se desconecta circula corriente, a través, del transformador, la corriente circulara a través de la trayectoria alterna de las terminales de potencial sin dañar el instrumento o al operador con un choque eléctrico. Es muy importante sin embargo, no conectar las terminales de potencial arriba de las de corriente o junto a las de corriente. De esta forma, si una terminal falla en el transformador la otra seguirá inmediatamente. El óhmetro transformador está protegido, aun si ambas terminales de potencial o corriente fallan al mismo tiempo. Esto no significa sin embargo, que el operador no sentirá el alto voltaje que se provoque (sí el está cerca del área donde se desconecta la terminal).
En el entrenamiento en el salón o aula hay que reducir los Riesgos a sufrir una descarga eléctrica por falta de coordinación, comunicación y capacitación entre las áreas involucradas. También hay que proporcionar mayor capacitación al personal que esté involucrado, no importando que sea de una aérea distinta. Hacer llegar la información actualizada de todos los procedimientos así como los reglamentos de operación. Es de vital importancia proporcionar al personal técnico con el equipo de seguridad adecuado y de igual modo con la herramienta específica para sus actividades.
Una subestación es un conjunto de equipos, dispositivos y circuitos, que tienen la función de modificar los parámetros de potencia eléctrica, permitiendo el control del flujo de energía, dando seguridad para el sistema eléctrico equipos y personal de operación y mantenimiento.
Por ello es vital guiar a los estudiantes en la normalización de seguridad eléctrica para el desarrollo de sus prácticas con las adecuadas medidas de seguridad así como el equipo y herramientas correcto. Para reducir al mínimo los riesgos de accidentes.
Antes que nada, expreso mi total agradecimiento al comité organizador de ORP-2018, por que como todos los años se distinguen por su especial difusión de la seguridad laboral en el ámbito mundial. Con la plena confianza de que sus acciones y la de todos los especialistas que reúne en sus congresos contribuyen para el bienestar y desarrollo de la industria en mundial.
CONALEP, Mantenimiento A Subestaciones Eléctricas, 2004, México, Conalep
http://raadingenieros.com.mx/index.php/shop
http://studylib.es/doc/7938361/e-cbcc---portal-conalep-slp
http://www.inducontrol.com.pe/electrica
https://es.scribd.com/doc/93876980/Practicas-de-subestaciones
https://issuu.com/ebsarevista/docs/manual_sube_61
https://sites.google.com/site/muratsanchez/home/subestaciones
https://www.dyfimsa.mx/equipo-para-subestaciones
Lesur Luis. Manual De Mantenimiento Eléctrico Industrial,2010, Trillas