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UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
DISEÑO Y ELABORACION DE UNA HERRAMIENTA PARA CALCULAR
Y ESTIMAR LOS VALORES DE DISPONIBILIDAD DE LA CENTRAL
HIDROELÉCTRICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”-PLANTA MACAGUA.
REALIZADO POR: Br. Dimas Ramón Rafael Larez Ortíz
C.I. 14.913.783
EMPRESA: EDELCA
LAPSO: JULIO – SEPTIEMBRE 2010
iii
UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
DISEÑO Y ELABORACION DE UNA HERRAMIENTA PARA CALCULAR
Y ESTIMAR LOS VALORES DE DISPONIBILIDAD DE LA CENTRAL
HIDROELÉCTRICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”-PLANTA MACAGUA.
iv
Le dedico este trabajo a mi
Madre Luisa Ortiz
que siempre ha sido pilar
fundamental de mis metas y logros.
Un paso más Madre.
I'm only here because of you.
You are the reason I am.
You are all my reasons.
Thank you
Dimas Ramón Rafael Larez Ortíz
Agradecimientos
v
AGRADECIMIENTOS
Ante todo gracias a Dios, por darme salud y entendimiento para lograr estar aun
paso de la meta por la que tanto he luchado.
A mi madre Luisa Elvira Ortiz Salazar, por estar siempre a mi lado, brindándome
todo su apoyo, fuerza y motivación. Por formar parte en la realización de este trabajo.
Madre fuiste, eres y serás siempre mi inspiración como persona luchadora siempre dándome
el ejemplo de que con trabajo y constancia se puede alcanzar lo que se quiere.
A mi hermanos Cristian y María por ser parte importante de mi familia y por estar ahí
apoyando y acompañándome a lo largo de estos 5 años en la universidad.
A mi Tutor, Ing. Leonardo Palacios, por brindarme su apoyo y orientación a lo largo
de mi pasantía y en la elaboración de este trabajo. Al Departamento de Ingeniería de
Mantenimiento de Macagua, por darme la oportunidad de hacer este trabajo. A la Ing.
Vilma Quijada, al Ing. José D´Lillo. Gracias por su apoyo
A mis profesores, Ing. Héctor Chamorro e Ing. Luisa Vera por orientarme, guiarme y
estar ahí cuando necesite de su ayuda.
A mi mejor amigo Ing. Iván Hernández, por estar siempre presente en esos momentos
apoyándome y evitando que claudicara, prepárate que pronto seremos “COLEGAS”, Guilen
García, Carlos “El Gordo” Martínez, Leslie “Copete” Arnaez por ser parte del “TEAM
MALIN”; a mi hermoso “TEAM” Stephania Scipione y Giuseppina Rangel por ser
incondicionales en su amistad y demostrarme que nos equivocamos cuando nos dejamos
llevar por las apariencias, a mi primo el Ing. Juan Viloria, por compartir todos esos
momentos importantes y dejar claro que somos familia ante todo y que vamos con todo.
MUCHISIMAS GRACIAS AMIGOS POR ESTAR SIEMPRE A MI LADO.
Indice General
vi
INDICE GENERAL
AGRADECIMIENTOS v
INDICE GENERAL vi
INDICE DE TABLAS viii
INDICE DE FIGURAS ix
INDICE DE DIAGRAMAS x
RESUMEN xi
INTRODUCCIÓN 1
CAPITULO I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2
1.1. Planteamiento del Problema 2
1.2. Objetivos 4
1.2.1 Objetivo General 4
1.2.2 Objetivos Específicos 4
1.3. Alcance 5
1.4. Justificación 6
CAPITULO II. MARCO TEORICO 7
2.1. Reseña Histórica 7
2.2. Bases Teóricas 11
2.3. Definición de Términos Básicos 23
CAPITULO III. MARCO METODOLÓGICO 25
3.1. Diseño de la Investigación 26
3.2. Población y Muestra 26
3.3. Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos 27
3.4. Metodología 29
Indice General
vii
CAPITULO IV. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 31
4.1 Situación Actual 31
4.2 Procedimiento Administrativo para la ejecución de los Mantenimientos 33
4.3 Registro actual de los eventos de mantenimientos 35
4.4 Propuesta para el Registro de los Eventos de Mantenimientos. 37
CONCLUSIONES 43
RECOMENDACIONES 45
BIBLIOGRAFÍA 46
ANEXOS 48
Indice de Tablas
viii
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Tabla de las Configuraciones de eventos de Mantenimiento Planta
Macagua
32
Tabla 2. Tablero de control de seguimiento anual de mantenimiento de
unidades generadoras
35
Tabla 3. Reporte semanal de seguimiento de la indisponibilidad de las
unidades generadoras Tablero de control de seguimiento anual de
mantenimiento de unidades generadoras
36
Tabla 4. Hoja de cálculo normalizada donde se consolida la información
que se encuentra en la base de datos para el posterior cálculo de la
disponibilidad de planta o otros valores que sean necesarios por el
Departamento de Mantenimiento de Macagua
38
Tabla 5. Hoja de cálculo donde se normaliza y consolida la información que
se encuentra en la base de datos para el posterior cálculo de la disponibilidad
de planta o otros valores que sean necesarios por el Departamento de
Mantenimiento de Macagua
40
Tabla 6. Hoja de cálculo donde se consolida la información que se encuentra
en la base de datos para evaluación del comportamiento de las Unidades
Generadoras de Casas de Maquinas II y III del Complejo Hidroeléctrico
"Antonio José de Sucre" en Macagua
42
Índice de Figuras
ix
INDICE DE FIGURAS
Figura 1. CORPOELEC- EDELCA 7
Figura 2. Organigrama general de EDELCA 9
Figura 3. Central Hidroeléctrica “Antonio José de Sucre” en Macagua 10
Figura 4. Interfaz Usuario-Herramienta en la cual se introduce la
información de los mantenimientos que se realizan a las Unidades
Generadoras de Casas de Maquinas II y III del Complejo Hidroeléctrico
"Antonio José de Sucre" en Macagua.
37
Figura 5. Interfaz Usuario-Herramienta en la cual se introduce la
información de la medición de parámetros que se realizan a las Unidades
Generadoras de Casas de Maquinas II y III del Complejo Hidroeléctrico
"Antonio José de Sucre" en Macagua.
41
Índice de Diagramas
x
INDICE DE DIAGRAMAS
Diagrama 1. Diagrama Interdisciplinario del Proceso Administrativo para la
ejecución de los Mantenimientos
33
Resumen
xi
RESUMEN
La realización del presente trabajo de investigación, tiene como objetivo proponer
la implementación de un modelo para el registro de los eventos de Unidades
Generadoras de una empresa generadora de energía eléctrica y la estimación de los
valores de disponibilidad de planta.
Para su desarrollo, fue necesario conocer la situación actual de los
mantenimientos, incluyendo su programación, duración y estándares. Luego, se
recolectaron los tiempos de los mantenimientos ejecutados correspondientes a los
años 2010, así como también la información referente a los Trabajos de Emergencias
y Paros de Emergencias ocurridos en dicho período.
Posteriormente, se analizo el método de registro de los eventos de mantenimientos
de las unidades generadoras para de esta manera ver las deficiencias y oportunidades
de mejora que se podían plantear.
Finalmente, se propuso un modelo que permite mejorar el proceso de registro de
los eventos de mantenimiento de las Unidades Generadoras. Contribuyendo de esta
manera, a realizar un cálculo y estimación de la disponibilidad de planta con menos
incertidumbre y así se cumple con el proceso de mejoramiento continúo de la
empresa, enmarcado en la Filosofía de Gestión de la Calidad.
Capítulo I: Planteamiento del Problema
1
INTRODUCCIÓN
En la Central Hidroeléctrica “Antonio José de Sucre” en Macagua, la
División de Planta Macagua, es la responsable de ejecutar todos los mantenimientos
necesarios a las Unidades Generadoras de dicha Planta, con el apoyo del
Departamento de Ingeniería de Mantenimiento quien realiza la planificación y
coordinación de las actividades.
Debido a la situación que existe actualmente en el país, en cuanto al consumo
de energía eléctrica, se requiere que las Unidades se encuentren en Operación el
mayor tiempo posible, lo que trae como consecuencia, la reducción en el tiempo de
parada por mantenimientos. Es por esto que el Departamento de Ingeniería requiere
contar con el valor real de la disponibilidad de planta para ajustar las futuras
planificaciones y programaciones en función de ellos al proyectar la disponibilidad
de planta en cualquier momento futuro.
El trabajo se encuentra estructurado de la siguiente manera.
Capitulo I. Define el planteamiento del problema, el objetivo general, los
objetivos específicos, el alcance y la justificación de la investigación.
Capitulo II. Refiere a la reseña histórica de la empresa, las bases teóricas y la
definición de los términos básicos.
Capitulo III. Explica el marco metodológico mediante el diseño de la
investigación, las técnicas de recolección de datos y la metodología utilizada
para alcanzar los objetivos planteados.
Capitulo IV. Presenta el análisis de los resultados.
Introducción
Capítulo I: Planteamiento del Problema
2
CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 – Planteamiento del Problema
El Complejo Hidroeléctrico "Antonio José de Sucre" en Macagua, ubicado en
el perímetro urbano de Ciudad Guayana, se encarga de generar cerca del 25% de
Energía Eléctrica que maneja EDELCA a través de sus Centrales Hidroeléctricas en
Guri y Caruachi destinada al consumo Nacional.
La Central Hidroeléctrica "Antonio José de Sucre", consta de 3 Casas de
Máquinas de las cuales Casa de Máquinas I cuenta con 6 Unidades Generadoras con
un aporte de 360 Mw. al sistema eléctrico nacional, Casas de Máquinas II con 12
Unidades Generadoras con un aporte al sistema eléctrico nacional de 2400 Mw,
ambas Casas de Máquinas con turbinas tipo Francis. La Casa de Máquinas III consta
de 2 Unidades Generadoras tipo Kaplan, la cual aporta 160 Mw al sistema eléctrico
nacional; el aporte total producido por la Central Hidroeléctrica "Antonio José de
Sucre" al sistema interconectado nacional es de 2920 Mw .
Mantener la continuidad operativa de las Unidades Generadoras, así como el
buen estado y funcionamiento de las mismas a través de los años es el objetivo
primordial de la División de Planta Macagua, Operando y Manteniendo la Central
Hidroeléctrica a través de sus Departamentos de adscripción, Mantenimiento
Eléctrico, Servicios Generales, Operaciones, Mantenimiento de Control e
Instrumentación, Mantenimiento Mecánico, e Ingeniería de Mantenimiento; este
último es el departamento responsable de realizar la planificación y coordinación de
los Mantenimientos.
Capítulo I: Planteamiento del Problema
3
Se ha detectado que en al menos una oportunidad las horas disponibles
calculadas ha sido diferentes a las horas disponibles, por lo anteriormente expuesto,
el Departamento de Ingeniería de Mantenimiento Macagua requiere contar con una
herramienta confiable que le permita tener la información sobre la disponibilidad de
las Unidades Generadoras a partir del tiempo requerido en la ejecución de los
mantenimientos, conocer los tiempos reales, es decir, el tiempo que realmente
invierte el personal a cargo en realizar cada una de las actividades pertenecientes a los
estándares de Mantenimientos Preventivos Semestrales y Anuales de las Unidades,
especialmente aquellas directamente relacionadas con los Equipos Principales.
Asimismo, necesita saber ¿Cómo ha sido el comportamiento de las Unidades
Generadoras en cuanto a las fallas presentadas y que tan cercanos a los
mantenimientos han ocurrido las fallas?, con el fin de garantizar un mantenimiento de
calidad, y la disponibilidad de las Unidades Generadoras.
Esta herramienta tiene que ser versátil al momento de cargar los eventos de
mantenimientos los cuales se ven afectados por los distintos requerimientos
dependencia de la División de Operaciones Sistema el cual administra el aporte de
potencia de cada una de las plantas pertenecientes a EDELCA como también
compensaciones en el caso de que existan fallas en otros complejos Hidroeléctricos lo
cual tiene como consecuencia la reprogramación de los mantenimientos.
Por lo tanto el Departamento de Ingeniería de Mantenimiento Macagua
decidió elaborar un proyecto para el diseño y elaboración de una herramienta para
calcular y estimar los valores de disponibilidad de la Central Hidroeléctrica “Antonio
José de sucre”-Planta Macagua
Capítulo I: Planteamiento del Problema
4
1.2 – Objetivos de la Investigación
Objetivo General
Diseñar y elaborar una herramienta para calcular y estimar los valores de
disponibilidad de la Central Hidroeléctrica “Antonio José de sucre”-Planta
Macagua.
Objetivos específicos
1. Realizar un estudio inicial sobre el método de registro de los eventos de
mantenimientos de las unidades generadoras de El Complejo Hidroeléctrico
"Antonio José de Sucre" en Macagua y la realización del Cálculo de
disponibilidad de esta.
2. Diseñar un modelo a fin de registrar los eventos por mantenimientos
planificados, mantenimientos programados no planificados, paros de
emergencia y trabajos de emergencia, de las Casas de Maquinas 2 y 3 de
Planta Macagua.
Capítulo I: Planteamiento del Problema
5
3. Elaborar un modelo para el registro de los eventos por mantenimientos
planificados, mantenimientos programados no planificados, paros de
emergencia y trabajos de emergencia, de las Casas de Maquinas 2 y 3 de
Planta Macagua.
4. Diseñar formularios necesarios para la carga de la información en la base de
datos.
5. Diseñar reportes para el análisis de los resultados de disponibilidad de Planta
Macagua.
6. Elaborar una corrida piloto del modelo de Calculo y Estimación de los valores
de disponibilidad de la Central Hidroeléctrica “Antonio José de sucre”-Planta
Macagua con los datos de los mantenimientos realizados en el 2010.
1.3 – Alcance
Diseñar y elaborar un sistema que registre, calcule y proyecte de los valores
de disponibilidad para las casas de maquinas 2 y 3, la Central Hidroeléctrica
“Antonio José de Sucre”-Planta Macagua.
Capítulo I: Planteamiento del Problema
6
1.4 – Justificación
El sistema actual para el registro de los mantenimientos presenta problemas al
momento de la obtención de la información, este inconveniente podría incurrir en
valores de disponibilidad de planta errados y como consecuencia valores irreales al
momento de evaluar el comportamiento de las horas de mantenimientos ejecutadas
con respecto a las horas de mantenimientos programadas, debido a esta inquietud se
propuso el proyecto para la elaboración de una herramienta para el registro de los
mantenimientos realizados a las unidades generadoras de la Central Hidroeléctrica
“Antonio José de Sucre”-Planta Macagua ya que al tener una medición errada de las
horas de mantenimientos trae como consecuencia que no se pueda cumplir con la
meta de la disponibilidad de planta planificada para un periodo especifico.
Capítulo II: Marco Teórico
7
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1. RESEÑA HISTÓRICA
2.1.1 Electrificación del Caroní (EDELCA)
Electrificación del Caroní C.A. EDELCA, adscrita desde el 31 de julio de 2007,
por Decreto-Ley Nº 5.330 del Ejecutivo Nacional, al Ministerio de Poder Popular
para la Energía y Petróleo como filial de la Corporación Eléctrica Nacional S.A, es
una empresa Estatal encargada de la realización de las actividades de generación,
transmisión, distribución y comercialización de potencia de energía eléctrica.
Fue creada en 1953 con la tarea de aprovechar íntegramente el vasto potencial
hidroeléctrico del Río Caroní, y es la base fundamental del desarrollo industrial de
Guayana, pues las empresas del Hierro y el Aluminio ubicadas en la zona funcionan
gracias a la energía segura y económica que les suministra.
A través de su extensa red de líneas de transmisión que superan los 5.700 Km.
EDELCA lleva la energía eléctrica desde Guri y Macagua hasta el centro del país,
aportando así cerca del 70% de la producción nacional de electricidad a través de sus
Figura 1. CORPOELEC- EDELCA
Fuente: Intranet EDELCA
Capítulo II: Marco Teórico
8
Centrales Hidroeléctricas, Simón Bolívar en Guri, Antonio José de Sucre en Macagua
y Francisco de Miranda en Caruachi.
Desde el año 2005 la empresa certificó el proceso de generación de energía en
las Centrales Hidroeléctricas de Guri, Macagua y Caruachi con la Norma Venezolana
Covenin ISO 9001: 2000 y el Laboratorio de Materiales fue acreditado por
Sencamer.
2.1.2 Filosofía de Gestión de EDELCA
Misión
Generar, transmitir y distribuir energía eléctrica, de manera confiable, segura y
en armonía con el ambiente; a través del esfuerzo de mujeres y hombres motivados,
capacitados, comprometidos y con el más alto nivel ético y humano; enmarcado todo
en los planes estratégicos de la Nación, para contribuir con el desarrollo social,
económico, endógeno y sustentable del País.
Visión
Empresa estratégica del Estado, líder del sector eléctrico, pilar del desarrollo y
bienestar social, modelo de ética y referencia en estándares de calidad, excelencia,
desarrollo tecnológico y uso de nuevas fuentes de generación, promoviendo la
integración Latinoamericana y del Caribe.
Capítulo II: Marco Teórico
9
Valores
Respeto.
Honestidad.
Responsabilidad.
Humanismo.
Compromiso.
Solidaridad.
Humildad.
2.1.3 Central Hidroeléctrica “Antonio José de Sucre” en Macagua
La Central Hidroeléctrica “Antonio José de Sucre”, fue la primera planta
construida en los llamados saltos inferiores del río Caroní. Su construcción se inició
como soporte del desarrollo de la industria del hierro y el acero, a través de la
naciente Siderúrgica Nacional. Se encuentra situada a 10 kilómetros aguas arriba de
la confluencia de los ríos Caroní y Orinoco en el perímetro urbano de Ciudad
Guayana.
Figura 2. Organigrama general de
EDELCA Fuente: Intranet EDELCA
Capítulo II: Marco Teórico
10
El Complejo Hidroeléctrico está formado por 3 Casas de Máquinas I, II y III, y
su construcción se basó en 2 etapas Macagua I y Macagua II.
En 1956 se inició la construcción de Macagua I, entrando en funcionamiento en
1959 la primera de las seis unidades generadoras de la Casa de Máquinas I y en
1961 la primera etapa de la Central Hidroeléctrica “Antonio José de Sucre” en
Macagua inicia su funcionamiento a plena capacidad con la puesta en marcha de sus
seis unidades, con un total de 360 Megavatios.
La construcción de Macagua II se Inició en 1988, con dos Casas de Máquinas,
Casa de Máquinas II y Casa de Máquinas III. En 1995 Son culminadas las obras
civiles asociadas al Proyecto Macagua, y se completa en 1996 el montaje de las
unidades generadoras de la Casa de Máquinas III y ocho unidades en la Casa de
Máquinas II.
La Central Hidroeléctrica “Antonio José de Sucre” en Macagua fue inaugurada
en enero de 1997 por el Presidente de la República, Rafael Caldera. El montaje total
de las unidades generadoras, se logró para el año 1998 con lo cual se concluyeron
totalmente las obras de generación del Proyecto Macagua.
Figura 3. Central Hidroeléctrica “Antonio José de Sucre” en Macagua
Fuente: Intranet EDELCA
Capítulo II: Marco Teórico
11
Casa de Máquinas II, alberga 12 unidades turbo generadoras con turbinas tipo
Francis de eje vertical, y posee una capacidad instalada de 2376 MW.
Casa de Máquinas III, está destinada a garantizar un continuo flujo de agua a
los Saltos de Cachamay y la Llovizna bajo caída neta de 23,0 metros generando 172
Megavatios con 2 unidades tipo Kaplan.
Adicionalmente, para el control del río se construyó un Aliviadero con 12
compuertas capaz de transitar 30.000 m /seg.
El 31 de marzo de 2006, el presidente de la República Bolivariana de
Venezuela, Hugo Chávez Frías, firma el Decreto 4.412, mediante el cual se rinde
homenaje a las principales figuras de la gesta independentista, asignándole a la
Central Hidroeléctrica de Macagua el nombre de Central Hidroeléctrica Antonio José
de Sucre en Macagua.
2.2. BASES TEÓRICAS
A continuación, se definirán algunos conceptos y términos académicos que
serán el fundamento del estudio a realizar.
2.2.1 Unidades Generadoras
Conjunto de equipos, que constituyen un sistema con una potencia determinada,
capaz producir energía electrizada. ( Penoth, Quijada)
2.2.2 Componentes o Equipos Principales de las Unidades Generadoras
Generador
Máquina destinada a transformar la energía mecánica en eléctrica mediante la
acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una
Capítulo II: Marco Teórico
12
armadura (denominada también estator). Si mecánicamente se produce un
movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generara una fuerza
electromotriz (F.E.M.). Ver Anexo Nº A (Figura 5. Nave de Generadores, CM II)
Componentes Generales: Rotor, Eje principal, Estator, Cojinete Combinado
Equipos Auxiliares: Protecciones, Sistema Contra Incendios, Sistema Colector
de Polvo de los Frenos, Sistema de Enfriamiento de Aire, Frenos y Gatos Hidráulicos,
Cubierta, Deshumidificador, Transformadores de Corriente, Instrumentos de
Medición, Transformador de Puesta a Tierra del Neutro del Generador,
Transformador de Potencial, Caja de Terminales.
Rotor. Es el lugar donde se produce el campo magnético giratorio. El
devanado del rotor es alimentado con corriente continua desde la excitatriz y estA
asegurado a la corona del rotor. Ver Anexo A (Figura 6)
Estator. Genera un flujo magnético para inducir voltaje en el devanado de la
armadura.
Colector de Polvo de Freno. Recoge el polvo de las pastillas de frenos de
cada una de las Unidades Generadoras, en el momento que la Unidad es parada. Ver
Anexo A (Figura 7. Colector de Polvo de Freno, CM II)
Deshumidificadores. Previene la condensación de la humedad o la
transpiración de la cubierta de aire de los generadores. Funciona cuando el generador
está en reposo por período de tiempo considerable. Ver Anexo A (Figura 8.
Deshumidificador, CM II)
Bomba de Alta Presión de Aceite (BACP). Crea una película de aceite entre el
anillo deslizante del rotor y el cojinete de empuje de la Unidad Generadora. La
película lubricante es de aproximadamente 7 micrones de espesor. Si la película se
Capítulo II: Marco Teórico
13
hace más delgada empieza el rozamiento entre las partes y e llegar hacerse excesivo
se produce el fallo o ruptura inminente del Cojinete. Ver Anexo B (Figura 9. BACP,
CM II)
Bomba de Circulación de Aceite (BACE). El equipo de circulación para
enfriamiento de aceite tiene como función principal circular el aceite almacenado en
el cartel del Cojinete a través de los intercambiadores de calor. Ver Anexo B (Figura
10. BACE, CM II)
Cubículo Puesta Tierra del Neutro del Generador (CPTNG). Conectar el
Neutro al Generador, a la malla de puesta a tierra de todo el sistema, también pueden
contener equipos de medición de falla a tierra del estator. En Casa de Máquina 2
existen 12 Cubículos (1 Cubículo por Generador). Ver Anexo B (Figura 11. CPTNG,
CM II)
Bamba de Levantamiento del Rotor (BLR). Funciona como gato hidráulico
para el levantamiento del rotor y rodete de la turbina, y que es para remover o ajustar
el cojinete de empuje. Ver Anexo B (Figura 12. BLR, CM II)
Sistema de Enfriamiento de Aire del Generador. Se encarga de enfriar el
devanado del estator a través del intercambio calor entre el aire en el interior de la
cubierta del generador y el agua que circula por los enfriadores. Ver Anexo B (Figura
13. Enfriador del Generador CM II)
Caja de Terminal del Generador (CTG). En la CTG, llegan y salen todas las
alimentaciones tanto de potencia y señales de control, hacia los equipos auxiliares del
generador como son: Bomba a alta presión, sistema recolector de polvo,
deshumidificadores. También para señales de temperatura del devanado del estator y
el sistema de protección contra incendios CO2, luz de domo, señales de los
transformadores de corriente para la medición y protección de la máquina.
Capítulo II: Marco Teórico
14
Flujómetro de Descarga de Agua de los Enfriaderos del Generador. Es un
dispositivo que vigila el flujo de agua que pasa a través de los enfriadores de agua
de la Unidad, el mismo posee una señal de disparo, por bajo nivel de flujo de agua en
los enfriadores.
Gobernador
Está fijado con el eje de la turbina, las revoluciones del eje hacen que exista una
tensión en el gobernador. Esta tensión sirve para determinar el número de
revoluciones. Cuando el número de revoluciones difiere de este valor, el generador
cambia las posiciones de estas paletas móviles, la parte hidráulica del gobernador
consiste en otros, de dos servomotores por cada turbina, los cuales ajustan la posición
de las paletas directrices, y se compone de dos (2) pistones que se accionan a presión
de aceite. Ver Anexo C (Figura 14 y 15. Gobernador CM II)
Componentes Generales: Regulador de Parte Hidráulica, Regulador Parte
Electrónica, Sistema Acumulador de Presión.
Equipos Auxiliares: Cubículo de Control Parte Hidráulica, Cubículo de
Control de Motores.
Motores del Gobernador. Para la generación de las turbinas ubicadas en la Casa
de Máquinas 2 se implementaron equipos electromecánicos hidráulicos y electrónicos
que trabajando en conjunto, realizan las labores de regulación de velocidad y
potencias activas en el generador de manera bastante eficiente.
Turbina
Turbomáquina que convierte la energía cinética o potencial del agua en energía
mecánica de rotación. Es considerada la unidad básica de funcionamiento de la
Central Hidroeléctrica. Ver Anexo C (Figura 16. Placa de Especificaciones de la
Capítulo II: Marco Teórico
15
Turbina CM II)
Turbina Francis
Diseñada por el ingeniero ingles James B. Francis (1815-1892). Son
conocidas como turbinas de sobrepresión por ser variable la presión en las
zonas del rodete, o de admisión total ya que éste se encuentra sometido a la
influencia directa del agua en toda su periferia. En las turbinas Francis el agua
sigue una dirección radial axial, lo que indica que a medida que el agua se
mueve a través de rodete, su radio de giro disminuye aumentando así la
velocidad del agua.
Componentes Generales: Rodete, Caja Espiral, Eje de la Turbina, Sello del
Eje, Cojinete Guía, Cubierta Superior, Paletas Directrices, Mecanismo de Operación
de las Paletas, Servomotores.
Equipos Auxiliares: Caja de Drenaje, Sello Inflable Auxiliar, Caja Terminal
de la Turbina.
Caja Espiral. Se conoce como el caracol de la turbina. Está constituida por la
unión sucesiva de una serie de virolas tronco-cónicas, cuyos ejes respectivos forman
una espiral. Debido a su diseño, el agua circula con velocidad constante y sin formar
torbellinos, evitándose pérdidas de carga. Ver Anexo C (Figura 17. Caja Espiral).
Anillo Distribuidor. Componente de la turbina que guía el agua que se
localiza entre la caja espiral y las paletas directrices. Su función es la de servir de
soporte y guía a las paletas fijas y móviles para que estas puedan realizar su recorrido
de 90° grados.
Es una plancha de acero soldada a la caja espiral y consta de un conjunto de
elementos conformados por el anillo superior y anillo inferior rígidamente soldados
Capítulo II: Marco Teórico
16
mediante las paletas fijas y este a su vez esta soldado a la caja espiral. Ver Anexo D
(Figura 18. Anillo Distribuidor)
Paletas Fijas. Se encuentran soldadas a ambas partes del Anillo Distribuidor
(superior e inferior). Son las encargadas de dirigir el flujo de agua que pasa por la
caja espiral hacia las paletas móviles.Ver Anexo D (Figura 19. Paletas Fijas)
Paletas Directrices. Son las paletas móviles, que también se las suele llamar
álabes directrices o directores. Cada una de ellas, junto con las demás, puede
orientarse, dentro de ciertos límites al girar su eje respectivo, pasando de la posición
de cerrado total a la de máxima apertura que corresponde al desplazamiento extremo.
Ver Anexo D (Figura 19 y 20. Paletas Directrices)
Anillo de Operación de las paletas. Tiene como función accionar por medio
de un conjunto de eslabones, palancas y articulaciones el movimiento que permitirá
abrir o cerrar las paletas móviles. Este equipo es accionado por dos servomotores
hidráulicos, lo que permite controlar el gasto de agua de acuerdo con la potencia
exigida a la turbina, desde valores máximos a un valor cero, en posición cerrada. Ver
Anexo D (Figura 21. Anillo de Operación de las paletas)
Cubierta Superior. Estructura de acero formada por planchas separadoras
(Baffle Plates), ubicada en el pozo de la turbina debajo del cárter del cojinete guía de
la turbina. Está dividida en dos mitades (la cubierta superior exterior y la cubierta
superior interior) y sirve como separador entre las partes mojadas y secas de la
turbina (evitando el paso de agua del rodete hacia el pozo de la turbina de la unidad),
apoyo para el sello del eje, el cojinete de guía y el mecanismo de operación de las
paletas directrices. La cubierta superior exterior está conectada al anillo distribuidor
mediante una brida apernada.
Capítulo II: Marco Teórico
17
Baffle Plate. Se encuentra ubicado en la parte inferior de la cubierta
superior. Está formado por planchas de acero soldadas, que sirven para amortiguar
las presiones hidráulicas que se ejercen contra la cubierta cuando se presentan
variaciones en la velocidad del agua.
Servomotores. Son dos (2) por unidad, cada uno de los cuales accionado
por aceite a presión según órdenes recibidas del gobernador, desplaza una gran biela,
en sentido inverso una respecto de la otra, proporcionando un movimiento de giro
alternativo al anillo distribuidor. Ver Anexo E (Figura 22. Servomotores)
Rodete. Pieza fundamental donde se produce el cambio de energía hidráulica
en energía mecánica de rotación. Se encuentra unido rígidamente a la parte inferior
del eje de la turbina, en forma concéntrica con el anillo distribuidor. Ver Anexo E
(Figura 23. Rodete)
Alabes del rodete. Planchas o paletas de acero inoxidable que reciben
directamente la fuerza hidráulica para la transferencia de energía. Ver Anexo E
(Figura 24. Alabes del rodete)
Cono del Rodete. Cuerpo metálico de forma tronco-cónica ubicado en la parte
interna de los álabes, apernado en la parte interior del rodete. Su función consiste en
dirigir las masas de agua que salen a través de los álabes del rodete, evitando choques
de las mismas entre sí y contra los propios álabes, lo que podría originar torbellinos y
otros efectos hidráulicos perjudiciales, que repercutirían desfavorablemente en el
rendimiento de la máquina y en su conservación. Ver Anexo E (Figura 25. Cono del
Rodete)
Capítulo II: Marco Teórico
18
Eje. Elemento de la turbina dispuesto verticalmente que consta de dos
secciones independientes, el eje de la turbina y el eje del generador, acoplados ambos
a través de bridas de acero. Su función es la de transmitir al rotor del generador el
movimiento de rotación necesario para producir energía. Ver Anexo F (Figura 26.
Eje)
En la zona de eje correspondiente al generador, se dispone el cojinete de
empuje, para soportar todo el peso del conjunto, formado por ejes, rotor, rodete y
empuje del agua sobre los álabes de este último, así como también se dispone de
hasta tres cojinetes guías.
Cojinete Guía. El conjunto del cojinete guía se encuentra ubicado en el pozo
de la turbina en la parte interna del cárter de la turbina. Es el conjunto de pastillas o
cojinetes de acero diseñados para mantener la verticalidad y centrado del eje de la
turbina por medio del ajuste que tienen con este.
Caja de Sellos del Eje. Se encuentra ubicada entre la cubierta superior y el
eje principal de la turbina. El sello del eje es el tipo de anillo radial con dos elementos
de sellado, encargados de sellar el espacio que queda entre la cubierta superior y el
eje de la turbina para evitar el paso de agua hacia el pozo de la turbina, cuentan con
un sistema de lubricación proveniente de la bomba de grasa manual.
Tubo Aspirador. Consiste en una conducción, normalmente acodada, que
une la turbina con el canal de desagüe. Tiene como función recuperar al máximo la
energía cinética del agua a la salida del rodete.
En su inicio, partiendo de la unión circular con la turbina, se trata de un
conducto metálico que va aumentando gradualmente de diámetro tomando forma
tronco-cónica, con el fin de crear depresión o aspiración a la salida del rodete. Sobre
el mismo se dispone, lateralmente, de una o dos entradas de hombre, a fin de poder
Capítulo II: Marco Teórico
19
realizar revisiones, trabajos, etc. Ver Anexo F (Figura 28. Tubo Aspirador)
Bomba De Transferencia De Aceite De La Turbina (BACT). Transfiere el
aceite del cárter del cojinete al sistema de tratamiento de Casa de Máquina 2 Entra en
funcionamiento cuando se le hace mantenimiento al cojinete guía de la turbina y sólo
tiene en switch manual de incendio y apagado. Ver Anexo G (Figura 29. Bomba De
Transferencia De Aceite De La Turbina (BACT)
Caja Terminal de laTurbina (CTT). Recoge toda la información de
conexión de cada uno de los instrumentos de la turbina para luego ser llevados hasta
los diferentes puntos de control y señalización para la operación normal del proceso
de funcionamiento de la turbina. Ver Anexo G (Figura 30. Caja Terminal de
laTurbina (CTT).
Excitariz
Regula el voltaje terminal del generador y/o flujo de energía reactiva, mediante
el control directo de la corriente del rotor.
Componentes Generales: Sistema Convertidor de CC, Interruptor de circuito
de campo, Interruptor de Excitación.
Equipos Auxiliares: Módulos Enchufables, Sistema Electrónico, Sistema de
Enfriamiento, Dispositivos de Medición y Protección, Panel Pivotable, Regulador de
Voltaje, Regulador de Corriente, Pulso de Disparo, Monitor de Excitación,
Controlador Programable.
Capítulo II: Marco Teórico
20
2.2.3 Mantenimiento
Acciones necesarias para que un equipo, maquinaria y/o estructura sea
conservado o restaurado de manera que pueda permanecer en una condición de
funcionamiento segura y eficiente.
Tipos de Mantenimientos
Mantenimientos Preventivos. Conjunto de actividades que se llevan a cabo
en un equipo, maquinaria o estructura, con el propósito de que opere a su máxima
eficiencia, evitando que se produzcan paradas forzadas o imprevistas.
Se basa en programaciones hechas con anticipación, en fechas determinadas
de tal manera que según las condiciones de operación permitan que el equipo no
alcance el deterioro tal que falle. Una buena planificación, programación, control y
ejecución de actividades del Mantenimiento Preventivo permite descubrir y corregir
deficiencias que posteriormente puedan ser causa de daños más graves.
Mantenimientos Correctivos. Conjunto de actividades que se deben llevar a
cabo cuando un equipo, maquinaria o estructura ha tenido una parada forzada o
imprevista.
Este mantenimiento se ejecuta después de ocurrida la falla del equipo, por lo
que se debe de corregir todos los componentes fallidos en el evento.
Mantenimiento Predictivo. Mantenimiento que permite hacer una
predicción de las condiciones del equipo o maquinaria en cuestión, mediante el
seguimiento y análisis de la condición de parámetros de funcionamiento de los
componentes. El correcto análisis de estos parámetros permitirá detectar y prevenir
Capítulo II: Marco Teórico
21
futuras fallas.
2.2.4 Plan de mantenimiento
Un plan de mantenimiento programado no es más que el conjunto de gamas
de mantenimiento elaboradas para atender una instalación. Este plan contiene todas
las tareas necesarias para prevenir los principales fallos que puede tener la
instalación.
2.2.5 Indicadores de mantenimiento
(http://www.renovetec.com/ejemploplanmantenimiento.html)
Para la determinación del estado operativo de los equipos, fue necesario realizar
un análisis sobre variables de análisis de tiempo de falla. Entre ellas:
Disponibilidad operacional
Representa el porcentaje de tiempo que el equipo quedó a disponibilidad del área de
operación para desempeñar su función en un período de análisis. Teniendo en cuenta
el tiempo que el equipo está fuera de operación por paros programados y no
programados. La disponibilidad operacional es una medida de la disponibilidad que
incluye todas las fuentes de tiempo de inactividad, tales como el tiempo de
inactividad administrativa, el tiempo de inactividad de logística, etc.
La ecuación para la disponibilidad operativa es la siguiente:
(http://www.noria.com/sp/rwla/conferencias/mem/Paper%20Rosendo.pdf)
entofuncionamidecicloactividaddeTiempoDo
....
=
Fuente: Manuales Operativos de EDELCA)
Capítulo II: Marco Teórico
22
Donde:
∗ El ciclo de funcionamiento es el período de tiempo total de la operación objeto
de investigación
∗ El tiempo de actividad es el tiempo total que el sistema estaba funcionando
durante el ciclo.
2.2.6 Falla
Según el Sistema de Gestión de Mantenimiento (SGM), una falla es la perdida
de la capacidad de un sistema, equipo o instalación para realizar la función requerida
para el cual fue diseñado e implica la parada total de sus operaciones.
Es la finalización de la habilidad de un equipo o maquinaria para desempeñar
una función requerida.
2.2.7 Paros de Emergencia
Interrupción abrupta en la Operación de la Unidad Generadora. La Unidad se
desconecta del sistema eléctrico de potencia por la actuación de alguna de sus
protecciones eléctricas o mecánicas.
2.2.8 Trabajos de Emergencia
Actividad de mantenimiento destinada a corregir inmediatamente algún daño o
falla presente en el equipo. La Unidad Generadora queda fuera de servicio
temporalmente. A diferencia de los paros de emergencia, los trabajos son
programados.
Capítulo II: Marco Teórico
23
2.2.9 Tiempo Real de las Actividades de los Mantenimientos
Se denominará Tiempo Real, al tiempo invertido por los trabajadores en ejecutar una
determinada actividad o trabajo, tomando en cuenta el tiempo desde que abren una
forma o permiso de trabajo, hasta que finalizan la actividad y cierran el permiso de
trabajo.
2.3. TÉRMINOS BÁSICOS
Ambiente de trabajo: conjunto de condiciones bajo las cuales se realiza el trabajo.
Calidad: grado en que un conjunto de características inherentes cumple con los
requisitos.
Capacidad: Aptitud de una organización, sistema o proceso para realizar un producto
Conformidad: cumplimiento de un requisito.
Eficacia: Extensión en la que se realizan las actividades planificadas y se alcanzan
los resultados planificados
Eficiencia: relación entre el resultado alcanzado y los recursos utilizados.
Mejora continua: actividad recurrente para aumentar la capacidad de cumplir los
requisitos.
Muestra: es el grupo de sujetos en el que se recogen los datos y se realizan las
observaciones, siendo realmente un subgrupo de la población muestreada y accesible.
El número de muestras que se puede obtener de una población es una o mayor de una.
Capítulo II: Marco Teórico
24
Población: es el conjunto de elementos de referencia sobre el que se realizan las
observaciones.
SAO: Sistema de Administración de Operaciones. Sistema utilizado en Planta
Macagua para la tramitación de permisos, formas e información de trabajos.
Capítulo III: Marco Metodológico
25
CAPITULO III
MARCO METODOLÓGICO
3.1 Tipo y Diseño de la Investigación
El estudio de esta investigación busca dar una herramienta que haga sistemática el
seguimiento de los mantenimientos que se realizan a las unidades generadoras de El
Complejo Hidroeléctrico "Antonio José de Sucre" en Macagua los cuales son
llevados por Departamento de Ingeniería de Mantenimiento Macagua
3.1.1 Según el tipo de investigación
En el presente trabajo Según Roberto Hernández Sampieri (2006) en su libro
Metodología de la investigación dice que estamos en presencia de un tipo de
investigación descriptiva ya que la meta del investigador es describir fenómenos,
situaciones, contextos y eventos. Los estudios descriptivos buscan especificar las
propiedades, las características y los perfiles de personas, grupos, comunidades,
procesos, objetos o cualquier otro fenómeno que se someta a un análisis (Danhke,
1989). Este tipo de investigación también describe tendencias de un grupo o
población ya que estos ofrecen la posibilidad de hacer predicciones aunque sean
incipientes.
Capítulo III: Marco Metodológico
26
3.1.2 Según el diseño de investigación
Es una investigación no experimental ya que se realiza sin manipular
deliberadamente las variables. Es decir se trata de estudios donde no hacemos variar
en forma intencional las variables independientes para ver su efecto sobre otras
variables (Sampieri, 2006). Lo que hacemos en la investigación no experimental es
observar los fenómenos tal como se dan en su contexto natural, para después
analizarlos. Dentro de la clasificación de investigación no experimental podemos
ubicar este trabajo dentro de los parámetros de un diseño no experimental
longitudinal de tendencia son aquellos que estudios que recaban datos en (Sampieri,
2006)
3.2 Población y Muestra
Con el propósito de definir y determinar las variables y parámetros a estudiar
durante la investigación se estableció la población y la muestra sujeta a estudio.
Población es un conjunto finito o infinito de elementos con características comunes
para los cuales serán extensivas las conclusiones de la investigación. Ésta queda
delimitada por el problema y por los objetivos del estudio. (Arias (2006),p.81)
Población finita es una agrupación en la que se conoce la cantidad de unidades que
la integran. Además, existe un registro documental de dichas unidades. (Arias
(2006), p.82)
Población accesible también denominada población muestreada, es la porción finita
de la población objetivo a la que realmente se tiene acceso y de la cual se extrae
una muestra representativa. (Arias (2006), p.82)
Muestra es en subconjunto representativo y finito que se extrae de la población
accesible. (p.83)
Capítulo III: Marco Metodológico
27
Para la investigación se considerará como Población las 20 Unidades Generadoras
que se encuentran en las Casa de Máquinas I, II y III de la Central Hidroeléctrica
Antonio José de Sucre y como muestra, los registros de los Mantenimientos
Preventivos Semestrales y Anuales durante el año 2010 de todas las unidades
Generadoras de las Casa de Máquinas pertenecientes al Complejo Hidroeléctrico
"Antonio José de Sucre" en Macagua.
3.3 Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos
En la consecución de cualquier tipo de investigación se utilizan técnicas e
instrumentos, recursos y revisiones documentales a: libros, tesis, manuales entre otros
para poder lograr la información confiable y eficiente para obtener los resultados
esperados.
La Recolección de Datos se refiere al uso de gran diversidad de técnicas y
herramientas que pueden ser utilizadas por el investigador para desarrollar los
trabajos de investigación, los cuales pueden ser la entrevista, la encuesta, la
observación, el cuestionario, el diagrama de flujo y el diccionario de datos, entre
otros. Todos estos instrumentos se aplican en un momento en particular, con la
finalidad de buscar información que sea útil para una investigación en común.
Se entenderá por técnica, el procedimiento o forma particular de obtener datos o
información” (Arias, 2006, p. 67).
Entre las técnicas de recolección de datos empleados en la investigación se
encuentra: la observación no participante, entrevistas y revisión documental de
manuales e informes técnicos.
La Observación es una técnica que consiste en visualizar o captar mediante la
vista, en forma sistemática, cualquier hecho, fenómeno o situación que se produzca
Capítulo III: Marco Metodológico
28
en la naturaleza o en la sociedad, en función de unos objetivos de investigación
preestablecidos (Arias (2006), p.69).
Observación simple o no participante es la que se realiza cuando el
investigador observa de manera neutral sin involucrarse en el medio o realidad en la
que se realiza el estudio. (Arias (2006), p.69)
Entrevista, la entrevista más que un simple interrogatorio, es una técnica
basada en un diálogo o conversación “cara a cara”, entre el entrevistador y el
entrevistado acerca de un tema previamente determinado, de tal manera que el
entrevistador pueda obtener la información requerida.
Entrevista no estructurada o informal: En esta modalidad no se dispone de una
guía de preguntas elaboradas previamente. Sin embargo, se orienta por unos objetivos
preestablecidos, lo que permite definir el tema de la entrevista.
La observación de la ejecución de algunas de las actividades ejecutadas
durante el mantenimiento, las entrevistas informales al personal que coordina y se
encarga del mantenimiento, son las técnicas a emplear para la recolección de los
datos.
Revisión documental: Esta técnica consistió en la revisión detallada de todos los
manuales de operación y seguimiento operativo de las unidades generadoras del
Complejo Hidroeléctrico "Antonio José de Sucre" en Macagua
Capítulo III: Marco Metodológico
29
3.4. METODOLOGIA
El diseño de una base de datos no es un proceso sencillo. Habitualmente, la
complejidad de la información y la cantidad de requisitos de los sistemas de
información hacen que sea complicado.
Por lo tanto, conviene descomponer el proceso del diseño en varias etapas; en
cada una se obtiene un resultado intermedio que sirve de punto de partida de la etapa
siguiente, y en la última etapa se obtiene el resultado deseado. De este modo no hace
falta resolver de golpe toda la problemática que plantea el diseño, sino que en cada
etapa se afronta un solo tipo de subproblema. Así se divide el problema y, al mismo
tiempo, se simplifica el proceso.
Descompondremos el diseño de bases de datos en tres etapas:
3.2.1 Etapa del diseño conceptual:
No se tiene en cuenta todavía qué tipo de base de datos se utilizará (relacional,
orientada a objetos, jerárquica, etc.) en consecuencia, tampoco se tiene en cuenta con
qué SGBD ni con qué lenguaje concreto se implementará la base de datos. Así pues,
la etapa del diseño conceptual nos permite concentrarnos únicamente en la
problemática de la estructuración de la información, sin tener que preocuparnos al
mismo tiempo de resolver cuestiones tecnológicas.
en esta etapa se obtiene una estructura de la
información de la futura base de datos independiente de la tecnología que hay que
emplear.
El resultado de la etapa del diseño conceptual se expresa mediante algún
modelo de datos de alto nivel. Uno de los más empleados es el modelo entidad-
interrelación (entity-relationship), que abreviaremos con la sigla ER.
Capítulo III: Marco Metodológico
30
3.2.2 Etapa del diseño lógico:
Esta etapa parte del hecho de que ya se ha resuelto la problemática de la
estructuración de la información en un ámbito conceptual, y permite concentrarnos en
las cuestiones tecnológicas relacionadas con el modelo de base de datos.
en esta etapa se parte del resultado del diseño
conceptual, que se transforma de forma que se adapte a la tecnología que se debe
emplear. Más concretamente, es preciso que se ajuste al modelo del SGBD (Sistema
de gestión de base de datos) con el que se desea implementar la base de datos. Por
ejemplo, si se trata de un SGBD relacional, esta etapa obtendrá un conjunto de
relaciones con sus atributos, claves primarias y claves foráneas.
3.2.3 Etapa del diseño físico:
Los aspectos de implementación física que hay que completar consisten
normalmente en la elección de estructuras físicas de implementación de las
relaciones, la selección del tamaño de las memorias intermedias (buffers) o de las
páginas, etc.
en esta etapa se transforma la estructura
obtenida en la etapa del diseño lógico, con el objetivo de conseguir una mayor
eficiencia; además, se completa con aspectos de implementación física que
dependerán del SGBD.
En la etapa del diseño físico con el objetivo de conseguir un buen rendimiento
de la base de datos, se deben tener en cuenta las características de los procesos que
consultan y actualizan la base de datos, como por ejemplo los caminos de acceso que
utilizan y las frecuencias de ejecución. También es necesario considerar los
volúmenes que se espera tener de los diferentes datos que se quieren almacenar.
Capítulo IV: Análisis y Presentación de los Resultados
31
CAPITULO IV
PRESENTACIÓN Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS
En el siguiente capítulo, se presentarán y analizarán los resultados obtenidos,
iniciando con una descripción de la situación actual, y luego desarrollando cada uno
de los objetivos específicos propuestos.
4.1 Situación Actual
La Central Hidroeléctrica “Antonio José De Sucre” en Macagua, con el fin de
conservar las condiciones iníciales de las Unidades Generadoras de la Casa de
Máquinas II y III y evitar futuros daños en sus equipos a consecuencia de la continua
operatividad a la que están expuestas.
Anualmente es realizado en Planta Macagua, el Programa Anual de
Mantenimiento de Unidades Generadoras y sus actividades estándares. Este
especifica todos los Mantenimientos a realizar a cada una de las Unidades de Casa de
Máquinas I (CMI), Casa de Máquinas II (CMII) y Casa de Máquinas III (CMIII),
durante el año. En el segundo se detallan por equipo principal, las actividades a
realizar en cada tipo de mantenimiento incluyendo su duración y responsable de la
actividad (departamento). La elaboración y actualización de los programas y
actividades estándar de mantenimiento se encuentra a cargo del Departamento de
Ingeniería de Mantenimiento Macagua en un trabajo en conjunto con los
departamento ejecutores de los mantenimientos de la División de Planta Macagua.
Capítulo IV: Análisis y Presentación de los Resultados
32
CONFIGURACIÓN DE EVENTOS DE MANTENIMIENTOEVENTO DÍAS H/DÍA
CM1
MANTENIMIENTO PREVENTIVO - BIENAL A 10 24 240MANTENIMIENTO PREVENTIVO - BIENAL B 4 24 96MANTENIMIENTO – CORRECTIVO Y MEJORAS 0 0 0MANTENIMIENTO POR CONDICIÓN 15 8 120REHABILITACION U5 189 24 4536REHABILITACION U6 168 24 4032INSPECCIÓN POST-REHABILITACIÓN 4 24 96
CM2
MANTENIMIENTO PREVENTIVO – SEMESTRAL *** *** 35MANTENIMIENTO PREVENTIVO – OCTOMETRAL *** *** 35PRUEBA DE DIAGNÓSTICO 1 10 10PRUEBAS DIELÉCTRICAS 1 10 10
1 19 19
*** *** 58
CORRECTIVO – NEUTRO *** *** 60
CORRECTIVO – SISTEMA DE EMFRIAMIENTO CGT 1 19 19
MEJORA – VÁLVULA Y2130 1 8 8
CM3MANTENIMIENTO PREVENTIVO – OCTOMETRAL 3 10 30PRUEBA DE DIAGNÓSTICO 1 10 10PRUEBAS DIELÉCTRICAS 1 10 10MEJORA – BDT *** *** 58
CASAS DE MÁQUINAS
DURACIÓN EN HORAS
CORRECTIVO – SENSORES DE TEMPERATURA CSG
CORRECTIVO – SENSORES DE TEMPERATURA CGT
De acuerdo a las Estrategias y Lineamientos de Mantenimiento de las Unidades
Generadoras, Sistemas, Equipos, e Instalaciones de la Central Hidroeléctrica
“Presa Antonio José de Sucre”, a continuación se muestra la configuración de los
mantenimiento aplicados a las Unidades Generadoras de La Central Hidroeléctrica
“Antonio José De Sucre” .
Tabla Nº 1.Tabla de las Configuraciones de eventos de Mantenimiento Planta Macagua (Fuente: Dpto. IMM- EDELCA)
Capítulo IV: Análisis y Presentación de los Resultados
33
4.2 Procedimiento Administrativo para la ejecución de los Mantenimientos
Diagrama Nº 1.Diagrama Interdisciplinario del Proceso Administrativo para la ejecución de los Mantenimientos. (Fuente: Dpto. IMM- EDELCA)
Capítulo IV: Análisis y Presentación de los Resultados
34
El siguiente diagrama, ilustra el procedimiento administrativo realizado
actualmente antes, durante y después del Mantenimiento Preventivo de las Unidades
Generadoras.
El proceso inicia con la elaboración de los planes de mantenimiento de todas las
Unidades Generadoras de Planta Macagua, por parte del Departamento de Ingeniería
de Mantenimiento, en base a los lineamientos suministrados por la División de
Operaciones. Los lineamientos, especifican entre otras cosas el número de Unidades
que pueden estar fuera de servicio simultáneamente, y la hora en que deben salir y
entrar en servicio las Unidades en mantenimiento.
Posteriormente, los Planes de Mantenimientos son difundidos a la División de
Operaciones y al resto de los departamentos de la Planta. Llegado el momento del
mantenimiento, el Departamento de Ingeniería de Mantenimiento abre en el SAO un
permiso paraguas de trabajo, con el fin de solicitar la parada de la unidad y bajo la
cual quedan registrados todos los siguientes permisos de trabajo que se solicitan para
la ejecución de las distintas actividades.
La División de Operaciones es la encargada de aprobar el permiso, luego de lo
cual teniendo previamente las herramientas y materiales necesarios, las instrucciones
de trabajo y la Unidad disponible para el mantenimiento, el Dpto. de Ingeniería de
Mantenimiento coordina las actividades. Seguidamente los demás departamentos de
la Planta, abren en el SAO las formas para ejecutar las actividades de mantenimiento
que les corresponde siguiendo los estándares de mantenimiento. Ejecutan la
actividad, y al finalizarla cierran el permiso de trabajo. Si no se han terminado aún
las actividades del mantenimiento o el equipo no queda en correcto funcionamiento,
se ejecutan las actividades que faltan o que corresponden según sea el caso. Si por el
contrario, todas las actividades se han terminado y el equipo quedó en correcto
funcionamiento, el Departamento de Ingeniería de Mantenimiento cierra el permiso
Capítulo IV: Análisis y Presentación de los Resultados
35
paraguas de trabajo, la División de Operaciones tiene la Unidad disponible para la
operación y la Unidad entra en sistema nuevamente.
Finalmente, cada uno de los departamentos participantes, elabora su respectivo
informe de mantenimiento desde el punto de vista de las actividades que ellos
realizaron, y se lo suministran al Departamento de Ingeniería de Mantenimiento para
que los consoliden en un solo informe de mantenimiento con las conclusiones y
análisis correspondientes.
4.3 Registro actual de los eventos de mantenimiento:
A continuación se mostrara el método actual que se usa para el registro de los
eventos de mantenimientos de las unidades generadoras de El Complejo
Hidroeléctrico "Antonio José de Sucre" en Macagua
Tabla N° 2. Tablero de control de seguimiento anual de mantenimiento de unidades generadoras
(Fuente: Dpto. IMM- EDELCA)
Capítulo IV: Análisis y Presentación de los Resultados
36
Tabla N° 3. Reporte semanal de seguimiento de la indisponibilidad de las unidades generadoras Tablero de control de seguimiento anual de mantenimiento de unidades generadoras (Fuente: Dpto. IMM- EDELCA)
Del análisis realizado a la situación actual se desprende que la herramienta
actual para el registro de los eventos de mantenimientos no es amigable y presenta
dificultad al momento de introducir la información de las horas de mantenimiento, lo
que permite que haya errores que luego estos se verán reflejados en un cálculo errado
de la disponibilidad de planta que trae como consecuencia que no se pueda cumplir
con la disponibilidad de planta meta estipulada el Complejo Hidroeléctrico "Antonio
José de Sucre" en Macagua por la Dirección de Producción de EDELCA.
Capítulo IV: Análisis y Presentación de los Resultados
37
4.4 Propuesta para el registro de los eventos de mantenimiento:
Siguiendo la metodología explicada se procedió a elaborar una nueva base de
datos que cumple con las siguientes características:
• Fácil introducción de los registro de mantenimientos realizados a las unidades
generadoras de Casas de Maquinas II y III del Complejo Hidroeléctrico
"Antonio José de Sucre" en Macagua de a través de una interfaz programa-
usuario que facilita esta operación.
Figura N° 4. Interfaz Usuario-Herramienta en la cual se introduce la información de los mantenimientos que se
realizan a las Unidades Generadoras de Casas de Maquinas II y III del Complejo Hidroeléctrico "Antonio José de
Sucre" en Macagua (Fuente: Propia)
Capítulo IV: Análisis y Presentación de los Resultados
38
• Diseño y normalización de una hoja de cálculo, haciendo que esta se actualice
automáticamente con la información que se encuentra en la base de datos
logrando que la información que este ahí se pueda consolidar de una manera
más efectiva y organizada según las necesidades del Departamento de
Ingeniería de Mantenimiento Macagua, lográndose con esto reducir la
incertidumbre de los cálculos que se realicen para los valores de
disponibilidad de planta del Complejo Hidroeléctrico "Antonio José de Sucre"
en Macagua específicamente de Casas de Maquinas II y III.
Tabla N° 4. Hoja de cálculo normalizada donde se consolida la información que se encuentra en la base de datos
para el posterior cálculo de la disponibilidad de planta o otros valores que sean necesarios por el Departamento de
Mantenimiento de Macagua (Fuente: Propia)
Capítulo IV: Análisis y Presentación de los Resultados
39
• Creación de un reporte en el cual se visualiza el valor de la disponibilidad de
planta como resultado final del cruce de la información obtenida de los
registros de mantenimientos realizados a las unidades generadoras de Casas
de Maquinas II y III del Complejo Hidroeléctrico "Antonio José de Sucre" en
Macagua que se encuentra en la base de datos, aportando dinamismo a esta al
poder hacer evaluaciones de la disponibilidad de planta futura según el
comportamiento real que estos mantenimientos hayan tenido hasta la fecha; la
la hoja de cálculo tiene la capacidad de mostrar alertas con colores según los
valores de la disponibilidad de planta se encuentre a la fecha (valor de
disponibilidad máximo esperado, valor de control de disponibilidad, valor
programado de disponibilidad).
• Se visualiza el desglose de las horas ejecutadas de los mantenimientos
planificados, horas de mantenimientos no planificados y las horas de
mantenimiento forzado de las Casas de Maquinas II y III del Complejo
Hidroeléctrico "Antonio José de Sucre" en Macagua así mismo como las
horas por ejecutar de cada uno de estos mantenimientos lo cuales son
fundamentales para el cálculo de la disponibilidad de planta.
• Se puede hacer en tiempo real la simulación en cualquier momento del año ya
que el reporte evalúa la disponibilidad de planta según los parámetros que se
introduzcan, ya sea la disponibilidad de planta en cualquier momento del año
o al evaluar la disponibilidad de planta al agregar horas de mantenimiento que
no se encuentran dentro de la planificación del Departamento de
Mantenimiento de Macagua.
Capítulo IV: Análisis y Presentación de los Resultados
40
Tabla N° 5. Hoja de cálculo donde se normaliza y consolida la información que se encuentra en la base de datos
para el posterior cálculo de la disponibilidad de planta o otros valores que sean necesarios por el Departamento de
Mantenimiento de Macagua (Fuente: Propia)
Capítulo IV: Análisis y Presentación de los Resultados
41
• Además del cálculo de la disponibilidad de planta se agrego una herramienta
que facilitara el registro de la medición de parámetros que se le hacen a las
unidades generadoras de las Casas de Maquinas II y III del Complejo
Hidroeléctrico "Antonio José de Sucre" en Macagua la cual se hace
semanalmente y que esto ayudara a ver en el tiempo el comportamiento de
variables a evaluar en las unidades generadoras como lo son la potencia
reactiva (PR), la potencia activa (PA), la temperatura del estator del
generador (TEG), temperatura de los enfriadores de aire del generador
(TEAG), esta información servira para evaluar las condiciones de las unidades
para predecir posibles criticidades de los equipos y así tener información
precisa de si es necesario adelantar o no mantenimiento .
Figura N° 5. Interfaz Usuario-Herramienta en la cual se introduce la información de la medición de parámetros
que se realizan a las Unidades Generadoras de Casas de Maquinas II y III del Complejo Hidroeléctrico "Antonio
José de Sucre" en Macagua (Fuente: Propia)
Capítulo IV: Análisis y Presentación de los Resultados
42
Tabla N° 6. Hoja de cálculo donde se consolida la información que se encuentra en la base de datos para
evaluación del comportamiento de las Unidades Generadoras de Casas de Maquinas II y III del Complejo
Hidroeléctrico "Antonio José de Sucre" en Macagua (Fuente: Propia)
Conclusiones
43
CONCLUSIONES
En este trabajo, se recabó y analizó información referente a la ejecución
de los mantenimientos de las Unidades Generadoras de Casa de Máquinas II y III
con el fin de mejorar el proceso que ellos vienen trabajando.
Obteniendo al respecto las siguientes conclusiones:
- Se analizo el método de registro de los eventos de mantenimientos y se
puede decir que en la División de Planta Macagua, específicamente en el
Departamento de Ingeniería de Mantenimiento, cuentan con la metodología,
herramientas y materiales necesarios para elaborar la planificación y estudio
de todo lo concerniente a los mantenimientos de las Unidades Generadoras
de Planta Macagua, al analizar el método actual se encontró que este
presenta incertidumbre para el valor del la disponibilidad de planta, este
método actual tiene como debilidad principal que es difícil de llenar por el
usuario y que esto puede conllevar a errores al momento de la carga de la
información, con esta herramienta se realizo una corrida hasta la semana 40
y se obtuvo una disponibilidad para Casa de Maquinas II de 98.61%, Casa
de Maquinas III de 98.08% y 96.28% de disponibilidad del Complejo
Hidroeléctrico "Antonio José de Sucre" en Macagua .
- Se realizo el diseño estructural, diseño de tablas, contenido, claves
principales y claves foráneas de dichas tablas y de las entidades de relación
entre las tablas principales y las tablas de apoyo que formaran parte de la
herramienta en el cual se llevara el registro de los eventos de
mantenimientos de las Casa de Máquinas II y III.
- Se elaboro el modelo de la herramienta en base al diseño realizado
previamente para de esta manera ver la funcionalidad de este y corregir
posibles deficiencias en el diseño.
Conclusiones
44
- Se diseñaron los formularios que se transformaran en la interfaz usuaria-
herramienta en la cual se introducirán los eventos de mantenimientos a la
herramienta.
- Se elaboraron de los reportes que mostraran la disponibilidad de planta
mensual.
- Se hizo una corrida piloto del modelo Cálculo y Estimación de los valores
de disponibilidad de la Central Hidroeléctrica “Antonio José de sucre”-
Planta Macagua con los datos de los mantenimientos realizados en el 2010
hasta la semana 40 y se obtuvo una disponibilidad de Casa de Maquinas II
de 98.89%, Casa de Maquinas III de 98.3% y 96.57% de disponibilidad del
Complejo Hidroeléctrico "Antonio José de Sucre" en Macagua; al
comparar estos valores con los obtenidos por el modelo que se usa
actualmente en la empresa notamos diferencia entre estos pero al evaluar las
condiciones en que se realizaron ambos cálculos, se puede decir que los
valores de disponibilidad de planta con el modelo propuesto son más
confiables ya que se uso una herramienta la cual fue previamente analizada
y diseñada con una metodología normalizada, se diseño una interfaz
herramienta-usuario que permitiera al usuario cargar la información de los
mantenimientos de una manera más simple y evitando de esta manera
incurrir en errores, disminuyendo así la incertidumbre en el valor de
disponibilidad de planta obtenido.
Recomendaciones
45
RECOMENDACIONES
Debido a que el funcionamiento continuo de todas las Unidades Generadoras
es fundamental para cubrir con la demanda de energía eléctrica que se consume en el
país, el tiempo dispuesto para los mantenimientos de las mismas debe ser usado
eficientemente. Por lo tanto luego de haber desarrollado todo los objetivos propuestos
para esta investigación se plantean las siguientes recomendaciones:
- Incluir en los estándares de mantenimiento semestrales y anuales, las
actividades adicionales a estos que constantemente se realizan durante la
ejecución del mantenimiento, para tomarlas en cuenta al momento de
realizar la determinación del tiempo real y la estimación del tiempo
necesario para la planificación.
- Definir los reportes estándar a usarse por la herramienta
- Modificación del Reporte Semanal de Justificación de Mantenimiento a fin
de ajustarlo al desagregado para tener precisión al momento de registrar la
información en la herramienta.
- Validación de los desagrados de equipos y sistemas de las unidades
generadoras para tener precisión al momento de registrar una falla al
equipo, elemento, parte o componente que corresponda.
- Realizar entrenamiento del uso de la herramienta a las personas encargadas
de registro de información.
- Se requiere un computador de manera permanente con todas las
aplicaciones actualizadas que permita el uso oportuno de la herramienta...
Anexos
46
BIBLOGRAFÍA
QUIJADA Vilma. PENOTH Yesenia, Estrategias y Lineamientos de Mantenimiento
de las Unidades Generadoras, Sistemas, Equipos, e Instalaciones de la Central
Hidroeléctrica “Presa Antonio José de Sucre”, División de Planta Macagua, 2010.
QUIJADA Vilma. Programa Anual de Mantenimiento de Unidades Generadoras
División de Planta Macagua. 2010.
QUIJADA Vilma. Programa Anual de Mantenimiento de Unidades Generadoras, l.
División de Planta Macagua. 2010.
PENOTH Yesenia, seguimiento al programa de actividades de mantenimiento,
Mantenimiento Anual, Unidad 10, 2010
ACOSTA Inés, seguimiento al programa de actividades de mantenimiento,
Mantenimiento Semestral, Unidad 09, 2010
PENOTH Yesenia, seguimiento al programa de actividades de mantenimiento,
Mantenimiento Anual, Unidad 12, 2010
PENOTH Yesenia, seguimiento al programa de actividades de mantenimiento,
Mantenimiento Anual, Unidad 7, 2010
Departamento de Operaciones. Boletín Mensual del mes de Enero 2010
Departamento de Operaciones. Boletín Mensual del mes de Febrero 2010
Departamento de Operaciones. Boletín Mensual del mes de Marzo 2010
Departamento de Operaciones. Boletín Mensual del mes de Abril 2010
Bibliografía
Anexos
47
Departamento de Operaciones. Boletín Mensual del mes de Mayo 2010
Departamento de Operaciones. Boletín Mensual del mes de Junio 2010
Departamento de Operaciones. Boletín Mensual del mes de Julio 2010
Departamento de Operaciones. Boletín Mensual del mes de Agosto 2010
Departamento de Operaciones. Boletín Mensual del mes de Septiembre 2010
Departamento de Operaciones. Boletín Mensual del mes de Octubre 2010
Derechos reservados. Mantenimiento industrial.
http://www.mantenimientomundial.com/sites/mmnew/bib/notas/propulsores.asp.
Fecha de consulta: 20-11-2009
Derechos Reservados. Confiabilidad.
http://www.monografias.com/trabajos16/confiabilidad/confiabilidad.shtml .Editorial:
Monografías.com. S.A. Fecha de consulta: 20-11-2009
Derechos reservados. Enciclopedia libre.
http://es.wikipedia.org/wiki/Mantenibilidad.
Fecha de consulta: 20-11-2009
Bibliografía
Anexos
48
ANEXOS
Anexos
49
ANEXO A. Figura 5. Nave de Generadores, CM II
Figura 6. Polos del Generador
Figura 7. Colector de Polvo de Freno, CM II
Figura 8. Deshumidificador, CM II
Anexos
50
Figura 7. Colector de Polvo de Freno, CM II
Fuente: Propia
Figura 6. Polos del Generador
Fuente: Propia
Figura 8. Deshumidificador, CM II
Fuente: Propia
Figura 5. Nave de Generadores, CM II
Fuente: Intranet EDELCA
Anexos
51
Figura 9. BACP, CM II
Figura 10. BACE, CM II
Figura 11. CPTNG, CM II
Figura 12. BLR, CM II
Figura 13. Enfriador del Generador CM II
ANEXO B.
Anexos
52
Figura 10. BACE, CM II
Fuente: Propia
Figura 9. BACP, CM II
Fuente: Propia
Figura 12. BLR, CM II
Fuente: Propia
Figura 13. Enfriador del Generador CM II
Fuente: Propia
Figura 11. CPTNG, CM II
Fuente: Propia
Anexos
53
Figura 14. y 15. Gobernador CMII
Figura 16. Placa de Especificaciones de la Turbina, CMII
Figura 17. Caja Espiral, CMII
ANEXO C.
Anexos
54
Figura 16. Placa de Especificaciones de la Turbina CM II
Fuente: Propia
Figura 17. Caja Espiral
Fuente: División de Operaciones Guri
Figuras 14 y 15 Gobernador CM II
Fuente: Propia
Anexos
55
ANEXO D. Figura 18. Anillo Distribuidor
Figura 19. Paletas Directrices, Paletas Fijas
Figura 20. Mecanismo de Operación de Paletas Directrices
Figura 21. Anillo de Operación, CMII
Anexos
56
Figura 18. Anillo Distribuidor
Fuente: División de Operaciones Guri
Figura 19. (1) Paletas Directrices, (2) Paletas Fijas, Guri
Fuente: Propia
Figura 20. Mecanismo de Operación de Paletas Directrices
Fuente: Propia
Figura 21. Anillo de Operación, CMII
Fuente: Propia
Anexos
57
ANEXO E. Figura 22. Esquema de Operación de Servomotores
Figura 23. Rodete
Figura 24. Alabes del Rodete
Figura 25. Cono del Rodete
Anexos
58
Figura 22. Esquema de Operación de Servomotores
Figura 23. Rodete
Figura 25. Cono del Rodete
Fuente: Propia
Figura 24. Alabes del Rodete, Guri
Fuente: Propia
Anexos
59
ANEXO F. Figura 26. Eje, CMII
Figura 27. Cojinete de Empuje, CMII
Figura 28. Tubo Aspirador
Anexos
60
Figura 27. Cojinete de Empuje, CMII
Fuente: Propia
Figura 26. Eje, CMII
Fuente: Propia
Figura 28. Tubo Aspirador, Guri
Fuente: Departamento de Operaciones, Guri
Anexos
61
ANEXO G. Figura 29. BACT, CMII
Figura 30. CTT, CMII
Anexos
62
Figura30. CTT, CMII
Fuente: Propia
Figura 29. BACT, CMII
Fuente: Propia
