TESIS DE GRADO IUTAJS

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” EXTENSIÓN MARACAY

REDISEÑO DEL BANCO DE PRUEBAS PARA TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN EN LA EMPRESA CORPOELEC, REGIÓN 4 ESTADO ARAGUA Trabajo de Grado presentando para optar al Título de Técnico Superior Universitario en Electricidad Mención: Instalaciones Eléctricas

Autor: Br. Enderson Silva Tutor Académico: T.S.U. Díaz, Eduard Asesor Metodológico: Lcdo. Ramos, Walter

Maracay, Febrero 2013

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” EXTENSIÓN MARACAY

REDISEÑO DEL BANCO DE PRUEBAS PARA TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN EN LA EMPRESA CORPOELEC, REGIÓN 4 ESTADO ARAGUA Trabajo de Grado presentando para optar al Título de Técnico Superior Universitario en Electricidad Mención: Instalaciones Eléctricas

Maracay, Febrero 2013

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” EXTENSIÓN MARACAY

ACEPTACIÓN DEL TUTOR ACADÉMICO

Quien suscribe, Técnico Superior Universitario Eduard Díaz, Titular de la Cédula de Identidad Nº V-14.183.165, por medio de la presente hago constar que he revisado el Trabajo Especial de Grado presentado por el ciudadano Enderson, Daniel, Silva, Torres, Cédula de identidad Nº V-19.276.559 para optar al Título de Técnico Superior Universitario en Electricidad, Mención: Instalaciones Eléctricas, el cual está titulado

como

“REDISEÑO

DEL

BANCO

DE

PRUEBAS

PARA

TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN EN LA EMPRESA CORPOELEC, REGIÓN 4 ESTADO ARAGUA” y acepto actuar como Tutor Académico durante la fase de ejecución y presentación de dicho trabajo.

En la ciudad de Maracay, a los ______ días del mes de ______________ de 2.013,

T.S.U Eduard Díaz C.I. V-14.183.165

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” EXTENSIÓN MARACAY

ACEPTACIÓN DEL ASESOR METODOLÓGICO

Quien suscribe, Licenciado Walter Iván Ramos, Titular de la Cédula de Identidad Nº V-12.137.893, por medio de la presente hago constar que he revisado el Trabajo Especial de Grado presentado por el ciudadano Enderson, Daniel, Silva, Torres, Cédula de identidad Nº V-19.276.559 para optar al Título de Técnico Superior Universitario en Electricidad, Mención: Instalaciones Eléctricas, el cual está titulado

como

“REDISEÑO

DEL

BANCO

DE

PRUEBAS

PARA

TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN EN LA EMPRESA CORPOELEC, REGIÓN 4 ESTADO ARAGUA” y acepto actuar como Asesor Metodológico durante la fase de ejecución y presentación de dicho trabajo.

En la ciudad de Maracay, a los _____ días del mes de _______________ de 2.013,

Lcdo. Walter Ramos C.I. V- 12.137.893

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DEDICATORIA

Quiero Pasantías

dedicar a

este

JEHOVÁ

Trabajo

de

ELOHIM

(Él

Creador todo poderoso) por ayudarme y estar

conmigo

en

todo

momento

incondicionalmente, por darme ánimo y salud para poder concluir este trabajo de pasantías A mis padres Augusto Silva y Sonia de Silva por darme la vida e instruirme siempre por el camino que debo de andar, por su valioso esfuerzo y sacrificio para ayudarme en mi formación intelectual y llegar a ser un profesional. A mis suegros Francisco Moreno y Lisbeth de Moreno, por apoyarme y ayudarme en mis estudios, por estar siempre atentos de mi, por darme su cariño y amistad en cualquier circunstancia Y por ultimo pero no menos importante a mi novia Franlis Moreno por estar conmigo en todo momento por ser mi inspiración, la persona que me da ánimos para seguir cuando me siento exhausto mi ayuda, siempre contribuyendo para lograr mis metas TE AMO.

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AGRADECIMIENTOS

Agradezco a Dios creador de todas las cosas quien es el que permite que pueda superarme día a día y renovar mis conocimientos, por darme la inteligencia y sabiduría. Agradezco a mi hermano Nelson Silva y a mi cuñado Francisco Moreno por su ayuda y colaboración hacia mi persona, para superar obstáculos a lo largo de mi carrera universitaria. También profesores

Pedro

agradezco Carrillo,

a

mis

Gioconda

Tomedes y Eliana Morocoima por su arduo trabajo y mejoras de las pasantías profesionales para el estudiante. Al I.U.T “Antonio José de Sucre”, por haberme dado la oportunidad de realizar mis estudios, en esta casa de estudios. Y por último, a la empresa; Ing. Rubén H., Tec. Manuel P., Cap. Rafael S., Simón S., Iván F., Omar M. y Orlando R., gracias por todo el apoyo que brindaron.

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me

INDICE GENERAL P.P ACEPTACIÓN DEL TUTOR ACADÉMICO ......................................................... iii ACEPTACIÓN DEL ASESOR METODOLÓGICO ................................................ iv DEDICATORIA ....................................................................................................... v AGRADECIMIENTOS ........................................................................................... vi INDICE GENERAL ............................................................................................... vii INDICE DE FIGURAS ............................................................................................ xi INDICE DE CUADROS ......................................................................................... xii INDICE DE GRAFICOS ....................................................................................... xiii INDICE DE ANEXOS........................................................................................... xiv RESUMEN ............................................................................................................. xv INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1 CAPÍTULO I ............................................................................................................ 3 EL PROBLEMA....................................................................................................... 3 Contextualización del Problema ................................................................................ 3 Objetivos de la Investigación .................................................................................... 8 Objetivo General ................................................................................................... 8 Objetivos Específicos ............................................................................................ 8 Justificación de la Investigación ................................................................................ 8 CAPÍTULO II ......................................................................................................... 10 MARCO REFERENCIAL ...................................................................................... 10 Antecedentes de la Empresa .................................................................................... 10 Misión ................................................................................................................. 13 Visión ................................................................................................................. 13 Estructura Organizativa ....................................................................................... 14 Objetivo de la Dirección General Regional de Comercialización y Distribución: ............................................................................................... 14 Funciones de la Dirección General Regional de Comercialización y Distribución: ............................................................................................... 14 División de Operación y Mantenimiento Especializado ............................... 18 Antecedentes de la Investigación............................................................................. 20 Bases Teóricas ........................................................................................................ 22 Transformador ..................................................................................................... 22 Transformador monofásico.............................................................................. 22 Transformador trifásico ................................................................................... 23 El transformador de distribución ..................................................................... 23 Tipos de transformadores ................................................................................ 26 Según su Aplicación y Construcción............................................................ 26 Transformador elevador/reductor de tensión: ........................................... 26 Transformadores elevadores .................................................................... 26 Transformador de alimentación: .............................................................. 26 Transformador trifásico ........................................................................... 27 vii

Estabilizador de tensión ........................................................................... 27 Transformador electrónico ....................................................................... 27 Transformador de frecuencia variable ...................................................... 27 Tipo convencional de poste ..................................................................... 28 Banco de Pruebas ............................................................................................ 29 Tipos de Bancos de Prueba .............................................................................. 29 Banco de prueba hidráulico ......................................................................... 29 Banco de pruebas dinamométricas ............................................................... 30 Banco de pruebas inerciales ......................................................................... 30 Banco de pruebas hibrido ............................................................................ 31 Banco de Prueba de Transformadores .............................................................. 31 Ensayo por tensión aplicada ............................................................................ 31 Propósito ..................................................................................................... 31 Objeto ......................................................................................................... 31 Generalidades .............................................................................................. 32 Criterio de aceptación .................................................................................. 32 Causas frecuentes de fallas .......................................................................... 32 Medición de las pérdidas debido a la carga. ..................................................... 32 Propósito ..................................................................................................... 32 Objeto ......................................................................................................... 32 Generalidades .............................................................................................. 33 Criterio de aceptación .................................................................................. 33 Causas frecuentes de fallas .......................................................................... 33 Ensayos de medición de las pérdidas y de la corriente en vacio. ...................... 33 Propósito ..................................................................................................... 33 Objeto ......................................................................................................... 34 Generalidades .............................................................................................. 34 Criterio de aceptación .................................................................................. 34 Causas frecuentes de fallas: ......................................................................... 34 Ensayo por tensión inducida. ........................................................................... 34 Propósito ..................................................................................................... 34 Objeto ......................................................................................................... 34 Generalidades .............................................................................................. 35 Criterio de aceptación .................................................................................. 35 Causas frecuentes de fallas .......................................................................... 35 Conductor Eléctrico ........................................................................................ 35 Pinza de Presión .............................................................................................. 36 Breaker ........................................................................................................... 37 Porta fusibles .................................................................................................. 37 Porta fusibles para la protección contra sobrecargas y cortocircuitos: .......... 37 Porta fusibles para la protección contra cortocircuitos en circuitos de motor: 38 Inyección directa de banco de prueba de electricidad: .................................. 38 Arranque Directo............................................................................................ 38 Lámpara Piloto ................................................................................................ 38 Pulsador Eléctrico ........................................................................................... 39 viii

Pulsador de Bloqueo ....................................................................................... 39 Selector Eléctrico ............................................................................................ 39 Contactor Eléctrico.......................................................................................... 39 Voltímetro ....................................................................................................... 40 Resistencia ...................................................................................................... 40 Transistor ........................................................................................................ 41 Transistor Pn2907a: ..................................................................................... 41 Transistor PN2222A: ................................................................................... 41 Integrado 74HC14 ........................................................................................... 42 Integrado 74LS47............................................................................................ 42 Diodo .............................................................................................................. 45 Relé ................................................................................................................ 45 Condensador ................................................................................................... 46 Display............................................................................................................ 46 Bases Legales ......................................................................................................... 47 Constitución de la República Bolivariana de Venezuela .................................. 47 Ley Orgánica del Sistema y Servicio Eléctrico ................................................ 50 Normas de Calidad del Servicio de Distribución de Electricidad...................... 51 Código Eléctrico Nacional............................................................................... 51 Sistema de Variables ........................................................................................... 52 Definición de Términos Básicos.............................................................................. 53 CAPÍTULO III ....................................................................................................... 55 MARCO METODOLÓGICO ................................................................................. 55 Modalidad de la Investigación ............................................................................. 55 Tipo de Investigación .......................................................................................... 56 Procedimientos .................................................................................................... 57 Fase 1. Planificación ....................................................................................... 57 Fase 2. Recolección de Información ................................................................ 57 Documentación ........................................................................................... 57 Aplicación de Instrumentos ......................................................................... 57 Fase 3. Organización de la información ........................................................... 57 Fase 4. Análisis de la información ................................................................... 58 Fase 5. Diseño de propuesta ............................................................................ 58 Fase 6. Elaboración de propuesta..................................................................... 58 Cronograma de Actividades................................................................................. 58 Operacionalización de las Variables .................................................................... 60 Población y Muestra ............................................................................................ 62 Población ............................................................................................................ 62 Muestra ........................................................................................................... 62 Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos ............................................... 63 Técnicas de Análisis e Interpretación de Datos .................................................... 64 CAPÍTULO IV ....................................................................................................... 66 RESULTADOS ...................................................................................................... 66 Fase Diagnóstica ..................................................................................................... 66 Resultado de las entrevistas ................................................................................. 69 ix

Análisis e interpretación de los Resultados .......................................................... 74 Análisis Crítico ....................................................................................................... 79 Fase de Alternativa de Solución........................................................................... 79 Fase de Propuesta ................................................................................................ 80 Objetivos de la propuesta ........................................................................................ 80 Objetivo General ................................................................................................. 80 Objetivo Especifico ............................................................................................. 81 Justificación de la propuesta.................................................................................... 81 Alcances ................................................................................................................. 82 Limitaciones ........................................................................................................... 82 Desarrollo de la propuesta ....................................................................................... 83 Fase Nº 1: Rediseño de la estructura de la Caja de control de prueba de tensión aplicada ............................................................................................................... 83 Fase Nº 2 Acondicionamiento de Conectores y área de trabajo de prueba de tensión aplicada ............................................................................................................... 88 Fase Nº 3 Diseño del Diagrama unifilar de tensión aplicada directa, Diagrama de fuerza y planos eléctricos..................................................................................... 93 Fase 4. Guía de Procedimientos y conexiones de Mediciones del Banco de Prueba de Tensión Aplicada. ......................................................................................... 102 Factibilidad ........................................................................................................... 105 Factibilidad operativa ........................................................................................ 105 Factibilidad técnica ........................................................................................... 107 Factibilidad económica ...................................................................................... 109 CONCLUSIONES ................................................................................................ 111 RECOMENDACIONES ....................................................................................... 113 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ................................................................... 114 ANEXOS .............................................................................................................. 117

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INDICE DE FIGURAS P.P Figura 2. 1. Organigrama Organizacional CORPOELEC Región 4 ......................... 17 Figura 2. 2. Organización de la División de Operación y Mantenimiento Especializado. ......................................................................................................... 18 Figura 2. 3. Transformador ..................................................................................... 23 Figura 2. 4. Transformador Convencional de poste ................................................. 28 Figura 2. 5. Calibres de Conductores eléctricos ....................................................... 36 Figura 4. 1. Control de la etapa de tensión aplicada. ................................................ 66 Figura 4. 2. Estado interno de la caja de control ...................................................... 67 Figura 4. 3. Caja control tanto interna como externamente ...................................... 67 Figura 4. 4. caja de control visión completa............................................................. 68 Figura 4. 5. medición al transformador sometido a prueba ....................................... 69 Figura 4. 6. Patas de la Caja de control.................................................................... 83 Figura 4. 7. Caja de Control .................................................................................... 85 Figura 4. 8. caja control de la prueba de tensión aplicada ........................................ 86 Figura 4. 9. Panel de control.................................................................................... 87 Figura 4. 10. Conductor pvc para 15kv.................................................................... 91 Figura 4. 11. Conector tipo espada .......................................................................... 92 Figura 4. 12. Indicadores de seguridad ................................................................... 92 Figura 4. 13. plano de control tensión aplicada directa. ........................................... 93 Figura 4. 14. Diagrama unifilar de fuerza. ............................................................... 95 Figura 4. 15. Plano de automatización de medición ................................................. 98 Figura 4. 16. Conexión de los transformadores para la prueba de tensión aplicada. 103 Figura 4. 17. Panel de control................................................................................ 104

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INDICE DE CUADROS P.P Cuadro 1. Calibres de Conductores eléctricos ......................................................... 36 Cuadro 2. Breaker ................................................................................................... 37 Cuadro 3. Conceptualización de Variables .............................................................. 53 Cuadro 4. Cronograma de Actividades .................................................................... 59 Cuadro 5. Operacionalización de Variables ............................................................. 61 Cuadro 6. Frecuencia de riesgos .............................................................................. 76 Cuadro 7. Situación actual de la etapa de tensión aplicada para los Transformadores. ............................................................................................................................... 78 Cuadro 8. Consumo de los transformadores en vacio............................................... 89 Cuadro 9. Corriente nominal de los transformadores. .............................................. 90 Cuadro 10. Materiales y características técnicas .................................................... 108 Cuadro 11. Características técnicas de los equipos ................................................ 108 Cuadro 12. Factibilidad económica de los materiales ............................................ 109 Cuadro 13. Equipo ................................................................................................ 110

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INDICE DE GRAFICOS P.P Gráfico Nº 1. Etapa más deteriorada........................................................................ 75 Gráfico Nº 2. Diagrama de Pareto (resultado de las entrevistas) .............................. 77 Gráfico Nº 3. Porcentaje de la situación actual del Banco de Prueba de ................... 78

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INDICE DE ANEXOS P.P Anexo N° 1. .......................................................................................................... 118 Anexo N° 2. .......................................................................................................... 120 Anexo N° 3. .......................................................................................................... 122

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” EXTENSIÓN MARACAY ELECTRICIDAD

REDISEÑO DEL BANCO DE PRUEBAS PARA TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN EN LA EMPRESA CORPOELEC, REGIÓN 4 ESTADO ARAGUA Trabajo de Grado presentando para optar al Título de Técnico Superior Universitario en Electricidad Mención: Instalaciones Eléctricas Autor: Br. Enderson Silva Tutor Académico: T.S.U. Díaz, Eduard Asesor Metodológico: Lcdo. Ramos, Walter Mes y Año: Maracay, Febrero 2013 RESUMEN La corporación eléctrica nacional (Corpoelec) es la empresa encargada de suministrar el servicio eléctrico a nivel nacional, dentro de ella labora un departamento llamado laboratorio de prueba y recuperación de equipos; este es el encargado de reparar los Transformadores de distribución y verificar su funcionamiento. El desarrollo de esta investigación detecta la necesidad de rediseñar el banco de pruebas para transformadores, enfocándose en la etapa de tensión aplicada, que es la etapa que se encuentra deteriorada. El estudio se enmarcó en una modalidad de proyecto factible, con investigación tipo campo, de diseño no experimental con un nivel de conocimiento descriptivo, toma como población objeto de estudio a los (6) trabajadores del departamento de mantenimiento especializado (LAPRE) en vista de que la misma es pequeña se denomina muestreo censal. Como principal técnica de recolección de datos se realizó una entrevista de preguntas abiertas para obtener y recolectar información sobre el funcionamiento, características, dimensiones, que garantiza, para que se utiliza y funcionamiento de los componentes que lo conforman. Para el análisis de los datos se empleó la estadística descriptiva, para ordenar, graficar e interpretar los mismos, con la ayuda del diagrama de pareto se pudo detectar los riesgos más frecuentes. Se concluyo que el rediseño del banco de prueba para transformadores de Corpoelec es impostergable por sus condiciones actuales rediseño que garantizara comodidad, seguridad y efectividad de la prueba, eliminando los riesgos de que el operador sufra una descarga al momento de hacer las mediciones con la automatización conmutando las fases a medir. Descriptores: transformador, banco de prueba, tensión aplicada. xv

INTRODUCCIÓN

La energía eléctrica ocupa un lugar de gran importancia en la tecnología moderna, ya que es el motor principal que contribuye al desarrollo económico, social y cultural de los países. Sin lugar a dudas la electricidad juega un papel muy importante en la vida del ser humano del siglo XXI, con la electricidad se establecen una serie de comodidades que con el transcurso de los años se van haciendo indispensables para el hombre. De alguna manera, este trabajo orienta tanto a la empresa como a todas aquellas personas interesadas permitiéndoles obtener una base documentada que les ayude a definir nuevos criterios para la recuperación de los transformadores; además de conocer los ensayos que se le aplican tanto a los transformadores nuevos como recuperados, esto con el fin de agotar todos los recursos antes de colocarlos fuera de servicio evitando así los inconvenientes que esto acarrea como paradas de planta, pérdidas del suministro eléctrico y el costo de un nuevo transformador. De esta manera el proyecto se presenta como una investigación bajo la modalidad de Proyecto Factible y apoyada en una revisión documental y de campo; ya que se elabora una propuesta con el fin de garantizar que los transformadores de distribución que ingresan al laboratorio de prueba salgan 100% operativos. Para llevar a cabo este proyecto de Investigación se han conformado cuatro capítulos, con la siguiente estructura: En el Capítulo I se da a conocer la problemática existente, los objetivos a lograr con el desarrollo de la investigación, la justificación y alcances. En el Capítulo II se enuncia la reseña histórica de la empresa, los antecedentes de la investigación y el marco teórico para reforzar el estudio.

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En el Capítulo III se presenta el marco metodológico como guía para el desarrollo del estudio, este se encuentra estructurado por el tipo de investigación, área de aplicación de la investigación, técnicas e instrumentos para la recolección de datos y las fases de la investigación. En el Capítulo IV se da a conocer la situación actual, donde se recopiló toda la información de cómo se elabora la recuperación de los transformadores de distribución monofásicos, desarrollo de la propuesta y factibilidades de la misma.

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CAPÍTULO I EL PROBLEMA Contextualización del Problema La energía eléctrica sin duda es el energético más utilizado en el mundo. La electricidad es el pilar del desarrollo industrial de todos los países, parte importante del desarrollo social y elemento esencial para el desarrollo tecnológico. La electricidad juega un papel muy importante en la vida del ser humano, con la electricidad se establece una serie de comodidades que con el transcurso de los años se van haciendo indispensables para el hombre.

La Corporación Eléctrica Nacional (Corpoelec) tiene como objetivo principal el suministro de energía eléctrica en Venezuela, país reconocido a nivel mundial por su gran potencial energético en este rubro. Con sus sistemas eléctricos de potencia, CORPOELEC genera, transmite, distribuye y comercializa la electricidad en gran parte del territorio nacional, buscando que exista continuidad en el servicio. Es de gran importancia para CORPOLEC garantizara sus suscriptores, un servicio confiable que tenga bajos niveles de interrupción.

CORPOELEC como filial de C.A.D.A.F.E. en la región central, comercializa el servicio eléctrico en los estados: Aragua, Miranda, Guárico, Apure y Amazonas. CORPOELEC para asumir ese gran reto de proveer de energía eléctrica a sus clientes, cuenta con gran cantidad de parques de generación, líneas de transmisión, subestaciones y redes de distribución. La energía eléctrica una vez generada, atraviesa un conjunto de dispositivos de potencia que se encargan de acondicionarlos niveles de voltaje y corriente para disminuir las pérdidas técnicas que se presentan en

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los circuitos. Estos niveles de tensión y corriente, son estudiados y planificados para que los bloques de energía sean transmitidos y distribuidos de manera eficaz.

Las redes de distribución cumplen un papel importante para garantizar el continuo suministro energético a la población. Lamentablemente en algunos sectores de la región central de nuestro país, las redes de distribución en 13.8 kilovoltio (Kv) y 34.5 kilovoltio (Kv) se encuentran actualmente en estado crítico debido a la falta de mantenimiento preventivo, descargas atmosféricas, operación no autorizada de redes de potencia y vandalismo, situación que conlleva a fallas eléctricas e interrupciones del servicio eléctrico.

Esta problemática ha venido incrementando los gastos operativos que actualmente sostiene CORPOELEC. El reemplazo y reparación de transformadores de distribución son algunos de los renglones importantes que inciden sobre los costos operativos de la corporación actualmente. El continuo y sistemático deterioro de los transformadores de distribución, ocasiona gran parte de las fallas que ocurren en las redes, que a su vez, generan interrupciones no deseadas del fluido eléctrico hacia los suscriptores residenciales, comerciales y pequeños industriales.

El departamento de mantenimiento especializado de la Corporación Eléctrica (CORPOELEC) Región 4 estado Aragua, está conformada por cuatro secciones de trabajo: sección de líneas energizadas, sección de termografía, sección de pruebas y recuperación de equipos y redes subterráneas. En la sección de pruebas y recuperación de equipos se realiza el mantenimiento de los transformadores de distribución.

Antes de ejecutar las labores inherentes al mantenimiento de los transformadores, se ejecutan una serie de pruebas, necesarias para determinar el estado real del equipo. Si el equipo se encuentra dentro de los valores normalizados que indican que el transformador sometido a las pruebas es recuperable, se procede a

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cambiar algunos elementos tanto internos como externos. Es necesario resaltar, que estas labores no garantizan la operatividad del equipo por lo tanto se hace indispensable someterlo a pruebas que garanticen la operatividad del mismo en condiciones lo más parecido posible a las reales.

El banco de pruebas de transformadores de distribución es el encargado de simular las condiciones de operación, para que el equipo reparado sea colocado en circunstancias casi reales de operación y sometido a un protocolo de pruebas que está dividido en cuatro etapas: 1) TILL II, 2) EL TTR, 3) PRUEBA DE TENSIÓN APLICADAY 4) EL CHIPÓMETRO, en Corpoelec si el equipo logra aprobar estos protocolos, sus características actuales son recopiladas en una base de datos que son archivados en la sección de pruebas y recuperación de equipos, y posteriormente vuelve a las redes de distribución ya recuperado a brindar servicio a los suscriptores.

Se plantea como necesidad el rediseño del banco de pruebas específicamente la etapa Nº3 la de tensión aplicada para transformadores de distribución que existe actualmente en la sección de pruebas y recuperación de equipos en CORPOLEC, ya que el mismo está conformado por un interruptor (BREAKER) principal, un panel de control de variación de tensión alterna aplicada (VARIAC) y un botalón que hace las funciones de base del transformador.

Por medio del dispositivo de variación de tensión en corriente alterna VARIAC que se encuentra en el panel de control, se le inyectan 110 voltios (v) en corriente alterna a los conectores bushing de baja tensión del transformador de distribución que forma parte del banco de prueba y se obtienen 14.1 kV en corriente alterna en los terminales de alta tensión del mismo. Es necesario destacar que para medir el voltaje en los conectores de baja del transformador sometido a la prueba de tensión aplicada hay que realizar la medición con un voltímetro manual, no respetando la distancia de seguridad al encontrarse el transformador de distribución energizado que es de 0,40 metros, para las normas de seguridad de la empresa

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En el mismo orden de ideas, el transformador luego de ser conectado por sus terminales de alta tensión se le hace una observación para verificar posibles botes de aceite por sus conectores de alta y de baja (bushing), también se verifica que no haya botes por el conmutador de fase (TAP), simulando la operación del equipo de distribución, en este caso es necesario acercarse de nuevo al equipo energizado y realizar la medición de tensión, los conductores que se encargan de llevar los 14.1 kV al transformador a probar se encuentran deteriorados por el uso, las pinzas de presión que son las encargadas de conectarse con los terminales del dispositivo eléctrico no brindan la segura conexión entre dispositivos. Final mente se comprueba la estanqueidad del equipo.

La caja donde se encuentran los controles de tensión aplicada se encuentra deteriorada con una altura e inclinación incomoda, los controles se encuentran desorganizados no tiene un orden de pasos establecido, las protecciones son pocas y mal relacionadas no se tienen valores establecidos para pasar la prueba solo si el voltaje esta alto se deduce que el transformador esta bueno y si los valores de tensión están bajo se desuse que el transformador está dañado todas estas causa de este equipo tan importante se suman a que el transformador sea reparado pero quede con detalles y presente problemas dentro del grupo asignado.

En este sentido se van manifestando causas de fallas de los circuito a los que son conectados transformadores de distribución recuperados como lo son la actuación de protecciones por fallas a tierra, cortocircuito interno del transformador de distribución, trayendo como consecuencias que se presenten fallas en los circuitos de media y baja tensión donde se utilizaron los transformadores recuperados que no fueron sometidos a pruebas exhaustivas en el banco de pruebas. Esto trae consigo demoras en la reposición del servicio de baja tensión (clientes residenciales), las que pueden ser bastante prolongadas, por falta de transformadores nuevos en el inventario

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de reposición de CORPOELEC o por no hacerle las pruebas que realmente requiere el transformador.

La situación actual que presenta el banco de pruebas de transformadores de distribución hace impostergable su rediseño, su situación podría provocar un accidente laboral e incluso la muerte de un trabajador de la empresa, es necesario que la prueba de tensión aplicada se haga lo más parecido a la realidad actualmente la aplicación de tensión a los transformadores que son sometidos a prueba es regulada por medio del VARIAC y cuando están unidos a un grupo de transformadores la aplicación de tensión a los transformadores es directa, es necesario llevar la prueba a lo más parecido a la realidad.

De igual manera es obligatorio el cambio de los conductores de alta tensión y de las pinzas de presión que someten al transformador de distribución, en las situaciones reales de operación durante la ejecución del protocolo de pruebas es importante evitar que las mediciones se hagan manual mente para evitar el contacto directo con el transformador. Ante la problemática planteada surgen las siguientes interrogantes: ¿Cómo diagnosticar

la situación actual del banco de pruebas para

transformadores de distribución ubicado en la sección de pruebas y recuperación de equipos? ¿Cuál será el diseño del banco de pruebas para transformadores de distribución? ¿Cómo será el diagrama unifilar del panel de control y los accesorios del banco de pruebas para transformadores de distribución? ¿Cuál será el contenido de la guía de procedimientos y manual de usuarios del banco de transformadores de distribución?

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Objetivos de la Investigación Objetivo General Rediseñar el banco de pruebas para transformadores de distribución en la empresa CORPOLEC, Región 4 Estado Aragua.

Objetivos Específicos Diagnosticar la situación actual del banco de pruebas para transformadores de distribución ubicado en la sección de pruebas y recuperación de equipos.

Elaborar el diseño del banco de pruebas para transformadores de distribución.

Diseñar el diagrama unifilar del panel de control y los accesorios del banco de pruebas para transformadores de distribución.

Establecer los procedimientos para llevar a cabo la Prueba de Tensión Aplicada.

Justificación de la Investigación CORPOLEC debe brindar a todos sus usuarios calidad en el servicio de suministro de energía eléctrica. Esta fuente de energía es fundamental para el desarrollo socio-económico del país, razón por la cual es de relevancia que no existan interrupciones en los circuitos de distribución de media y baja tensión.

Por lo antes expuesto, es necesario para CORPOLEC tener la capacidad de instalar dispositivos eléctricos en las redes de distribución que cumplan con las normas Cadafe Se hace indispensable someter a condiciones nominales a los equipos de distribución de electricidad con el fin de aminorar las fallas presentadas en las

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redes de distribución. Uno de los dispositivos que más ocasiona fallas en los circuitos de distribución, son los transformadores que al ocurrir un evento hacen que los fusibles de protección actúen.

Al disponer la sección de pruebas y recuperación de equipos, de un banco de pruebas renovado y adecuado a las exigencias actuales de nuestras normas venezolanas, se busca reducir la interrupción del suministro de energía eléctrica por falla del transformador recuperado instalado en la red de potencia eléctrica. Esta mejora incide positivamente en la imagen institucional de la empresa y en los usuarios al reducir la tasa de interrupciones del circuito de distribución al cual se encuentra conectado, se disminuyen de igual manera las pérdidas por energía dejada de facturar al cliente.

La investigación tiene una especial connotación para el investigador, ya que amplía su visión acerca de los sistemas que conforman un circuito de distribución en media y baja tensión, así como los dispositivos de medición y las normas de seguridad al instalar y operar sistemas de energía eléctrica. El presente trabajo, deja antecedentes para futuras investigaciones sobre este interesante tema, al abordar la problemática existente en el banco de pruebas de transformadores de distribución, dentro de la empresa que se encarga del sector eléctrico en la zona central de nuestro país.

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CAPÍTULO II MARCO REFERENCIAL Antecedentes de la Empresa En 1946 la electrificación del país se realizaba por medio de plantas de generación, pertenecientes a pequeñas compañías, privadas y oficiales, localizadas a lo largo del territorio nacional. Estas plantas operaban de forma aislada y servían a los mercados con una mayor densidad de población, quedando el resto del país desprovisto de los beneficios del servicio eléctrico. Las plantas eran administradas por los concejos municipales y los gobiernos estatales, teniendo como consecuencia, que el servicio prestado por estas plantas individuales era variable.

La situación existente y la necesidad creciente del servicio de electrificación, motivaron al gobierno nacional, creara la Corporación Venezolana de Fomento (C.V.F.), confiándole, entro otros, el estudio de la electrificación integral del país y asignándole como parte del patrimonio y en calidad de aporte, las inversiones existentes en las instalaciones eléctricas. Como consecuencia, se crea y se pone en vigencia el “Primer Plan Nacional de Electrificación”, siendo la Corporación Venezolana de Fomento la encargada de llevar a ejecución dicho plan, contando con la colaboración de técnicos y especialistas venezolanos y extranjeros.

Atendiendo a la zona geográfica de influencia, las diferentes empresas adquiridas son reagrupadas, formando quince compañías anónimas independientes entre sí, operando bajo la coordinación de la Corporación Venezolana de Fomento. Las operaciones realizadas por las empresas de energía eléctrica, cada una con sus normas y estructuras propias, así como procedimientos, sistemas de generación y

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distribución, como también las políticas de ventas y estructuras tarifarias, imposibilitan la coordinación y ejecución eficiente del Plan Nacional de Electrificación. De aquí nace la idea de unificar los criterios y procedimientos a utilizar para la correcta operación de las empresas eléctricas.

Se conforma una Comisión Técnica, compuesta por personas de reconocida experiencia y reputación sobre la materia, el estudio y solución de algunos de los problemas existentes, en el campo de la electrificación nacional. Esta comisión fue creada el 30 de junio de 1958, y como consecuencia de sus acciones, el 25 de agosto de ese mismo año el directorio acordó, la constitución de una compañía que tendría por fin agrupar en una dependencia, las operaciones realizadas y por realizar en el campo de la electrificación nacional, así como lo concerniente al estudio sobre la posibilidad y conveniencia de una mayor descentralización de las funciones de supervisión y control a través de grandes compañías, las cuales en el futuro se podrían integrar a una gran compañía. La citada compañía se denominó: Compañía Anónima de Administración y Fomento Eléctrico Cadafe.

El objeto de Cadafe para la fecha de su constitución es la generación, distribución y venta de energía eléctrica, en aplicaciones industriales subsidiarias, y la prestación de servicios a otras empresas eléctricas establecidas en el país en materia de control administrativo, asesoramiento y supervisión técnica. Transcurrió el tiempo y con los cambios que fueron sucediendo en el país, Cadafe va adaptándose a las políticas de regionalización y descentralización ocurridas a nivel nacional, de estos cambios aparecen como resultado las cuatro empresas filiales de Cadafe las cuales son: Compañía Anónima de Electricidad de los Andes (CADELA), Electricidad de Occidente

(ELEOCCIDENTE),

Electricidad

de

Oriente

(ELEORIENTE),

Electricidad del Centro (ELECENTRO C.A.) Con el proceso de descentralización emprendido por el estado venezolano, el 22 de febrero de 1991 es creada la Compañía Anonima Electricidad del Centro, (ELECENTRO), que sirve energía eléctrica a los estados Amazonas, Apure, Aragua,

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Guárico y Miranda. Luego de la fusión empresarial (según gaceta oficial 37.253 de fecha 3 de agosto del 2001) de CADAFE con su filial paso a llamarse CADAFE REGION 4, solo se encarga de los estados Aragua y Miranda.

En el marco de la reestructuración del sector eléctrico nacional, buscando mejorar la calidad del servicio en todo el país, además de maximizar la eficiencia en el uso de las fuentes primarias de producción de energía, la operación del sistema, la redistribución de las cargas y funciones de las actuales operadoras del sector el ejecutivo nacional ordena la creación de la sociedad anónima Corporación Eléctrica Nacional S.A., a través del Decreto-Ley N° 5.330, de fecha 2 de mayo de 2007, publicada en la Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela N° 38.736 del 31 de julio de 2007. La Corporación Eléctrica Nacional es una empresa operadora estatal encargada de la realización de las actividades de generación, transmisión, distribución y comercialización de potencia y energía eléctrica, adscrita al Ministerio del Poder Popular para la Energía y Petróleo.

Según el decreto 5.330, CORPOELEC se encuentra conformada por las siguientes empresas de generación, transmisión, distribución y comercialización de energía eléctrica: a. Electrificación del Caroní, C.A. (EDELCA) b. Energía Eléctrica de Venezuela, S.A. (ENELVEN) c. Empresa Nacional de Generación C.A: (ENAGER) d. Compañía de Administración y Fomento Eléctrico S.A. (CADAFE) e. Energía Eléctrica de la Costa Oriental del Lago C.A: (ENELCO) f. Energía Eléctrica de Barquisimeto S.A. (ENELBAR) g. Sistema Eléctrico del Estado Nueva Esparta (SENECA)

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Estas empresas deberán en los próximos tres (03) años a partir de la entrada en vigencia del mencionado decreto, para fusionarse en una persona jurídica única. La organización territorial de la actividad de distribución de potencia y energía eléctrica está definida por las siguientes regiones operativas: a. Región Noroeste: estados Zulia, Falcón, Lara y Yaracuy. b. Región Norcentral: estados Carabobo, Aragua, Miranda, Vargas y Distrito Capital. c. Región Oriental: estados Anzoátegui, Monagas, Sucre, Nueva Esparta y Delta Amacuro. d. Región Central: estados Guárico, Cojedes, Portuguesa, Barinas y Apure. e. Región Andina: estados Mérida, Trujillo y Táchira f. Región Sur: estados Bolívar y Amazonas Misión Prestar un servicio público de energía eléctrica de calidad, con un personal comprometido con la gestión productiva, para satisfacer las necesidades de los usuarios, hacer uso eficiente de los recursos, en una gestión que garantice ingresos suficientes, necesarios a la sostenibilidad financiera de la organización en concordancia con un Proyecto de País expresado en políticas sociales y desarrollo.

Visión Ser una empresa estratégica posicionada en la prestación del servicio de energía eléctrica, con tecnología de punta y un personal calificado, comprometido con el desarrollo económico y social del país, ofreciendo servicios de alta calidad a sus usuarios con una gestión transparente y una sostenibilidad financiera.

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Estructura Organizativa Objetivo de la Dirección General Regional de Comercialización y Distribución: Garantizar la ejecución de las actividades inherentes a la comercialización y distribución de la energía eléctrica en su ámbito territorial hasta la tensión de 115 KV inclusive, a fin de suministrar el servicio en forma eficiente, asegurando: el abasteciendo de la demanda con la calidad del servicio establecida, la óptima atención integral de los usuarios, la reducción de las pérdidas de energía eléctrica y el incremento de los ingresos por ventas de energía, en concordancia con los presupuestos asignados, la normativa vigente y el respecto al medio ambiente Funciones de la Dirección General Regional de Comercialización y Distribución: a. Dirigir y controlar la gestión de los procesos comerciales de atención al cliente, mercadeo, medición, facturación, cobranza e incremento de ventas en su ámbito territorial. b. Fijar los objetivos y metas para las actividades de atención al cliente, mercadeo, medición, facturación, cobranza e incremento en ventas en su ámbito territorial en función a la cuota exigida por la Empresa y evaluar su cumplimiento a fin de definir las acciones correctivas a que hubiere lugar. c. Dirigir y controlar la ejecución de las diferentes actividades administrativas necesarias para la operatividad de la Región y Zonas adscritas, las que se realizaran de conformidad con los lineamientos establecidos por las unidades funcionales centralizadas respectivas. d. Dirigir la ejecución de las actividades previstas en los planes y proyectos asociados a la reducción de pérdidas eléctricas (técnicas y no técnicas) y fomentar el uso eficiente de la energía eléctrica.

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e. Dirigir y controlar la operación, elaboración y ejecución de los programas de mantenimiento preventivo y correctivo, la planificación y el desarrollo de las redes de distribución y sub transmisión en su ámbito territorial. f. Coordinar con Transmisión la operación y mantenimiento de las instalaciones de 115 KV. g. Controlar la inspección de obras de nuevas instalaciones, ampliaciones y reformas de la red y edificaciones asignadas, realizadas por empresas contratadas. h. Dirigir las acciones orientadas a la gestión de cobranza a los clientes particulares y gubernamentales centralizados y descentralizados. i.

Dirigir el desarrollo del plan de promoción comercial en su ámbito territorial. Fijar los objetivos y metas para las actividades de planificación, operación, mantenimiento y desarrollo de las redes de distribución y sub transmisión en su ámbito territorial y evaluar su cumplimiento a fin de definir las acciones correctivas a que hubiere lugar.

j.

Dirigir y hacer seguimiento a la ejecución del Plan Ambiental de CAFADE, tomando las medidas orientadas a evitar daños ambientales como consecuencia de las actividades de distribución y sub transmisión

k. Detectar y proponer las necesidades de expansión de las redes de distribución y sub transmisión en su ámbito territorial. l.

Controlar la ejecución con medios propios de nuevas instalaciones, ampliaciones y reformas de la red de distribución y sub transmisión en su ámbito territorial.

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m. Coordinar con el Centro de Aferición correspondiente la calibración y aferición de medidores de acuerdo a los programas de mantenimiento definidos y cumpliendo los estándares de calidad establecidos. n. Coordinar

con

el

Centro

de

Nacional

de

Recuperación

de

Transformadores la recuperación de equipos de distribución y sub transmisión. o. Representar a CADAFE ante las autoridades estatales y municipales, instituciones públicas y privadas y medios de comunicación de su ámbito territorial y toda vez que le sea solicitado por sus superiores jerárquicos.

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Figura 2. 1. Organigrama Organizacional CORPOELEC Región 4

Fuente: CADAFE (2011)

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División de Operación y Mantenimiento Especializado Este departamento forma parte de la Gerencia de Distribución

de

CORPOELEC Región 4, se cual se encuentra ubicado en la Av. avenida Mariño sur Nº 45-A de la ciudad Maracay del estado Aragua. Se dedica a programar las actividades de mantenimiento de las áreas de alumbrado público, líneas energizadas y termovisión de la zona, así como el mantenimiento preventivo y correctivo en las sub estaciones de distribución. Asimismo se ocupada de realizar los estudios sobre esquemas de los equipos instalados y la fiscalizar la correcta ejecución de los trabajos de mantenimiento realizados por contratistas externos a la corporación, a fin de asegurar el óptimo estado de funcionamiento

de las sub

estaciones en

CORPOELEC.

Figura 2. 2. Organización de la División de Operación y Mantenimiento Especializado.

Fuente: CORPOELEC La división se encuentra conformada de 4 secciones de trabajo a saber: a. Sección de Líneas Energizadas: Se encarga de programar, coordinar y controlar las operaciones de mantenimiento preventivo y/o correctivo de las redes de distribución en sistemas energizados, ejecutados por las cuadrillas de líneas energizadas, a fin de garantizar el cumplimiento de las actividades de mantenimiento programadas en el sistema, sin retirar el servicio de los clientes.

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b. Sección de Subterráneos y Subestaciones: Se ocupa de dirigir, coordinar, controlar, supervisar y ejecutar la elaboración de pruebas, mediciones y programas de mantenimiento preventivo y correctivo en los equipos de las sub estaciones y redes subterráneas de la zona, a fin de corregir las fallas que se encuentren durante su inspección y asegurar la continuidad en el suministro de energía a los suscriptores. c. Sección Termovisión: Realiza diagnósticos termográficos a las sub estaciones (atendidas y no atendidas) de distribución del estado Aragua necesiten del diagnóstico predictivo de los componentes eléctricos que conforman los sistemas eléctricos de potencia. De igual manera inspecciona los diferentes circuitos cuando se presentan alteraciones en la capacidad de conducción de corriente por los elementos que componen los circuitos de distribución. d. Sección Laboratorio de Pruebas:

Efectuar el diagnóstico del

funcionamiento de los equipos de protección suplementaria y materiales, además de supervisar el proceso de intervención de redes de distribución eléctrica. En esta sección se ejecuta la recuperación de transformadores de distribución convencionales desde 5 kilovoltios Amper (KVA) hasta 167.5 kilovoltios Amper (KVA). De igual manera se planifican los mantenimientos de los componentes del sistema de distribución, para elevar la disponibilidad de las redes y disminuir las interrupciones del servicio.

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Antecedentes de la Investigación Los antecedentes consultados se limitaron a investigaciones y/o proyectos relacionados con el estudio. a.

Mota y Contreras (2010). En su tesis de grado: “Problemática de los

Transformadores Sumergidos en Aceite”. Para optar al título de ingeniería eléctrica De la Universidad de Carabobo. Plantean los problemas que se presentan dentro de los transformadores, explicando de manera detallada los efectos sobre el sistema de aislamiento de estos equipos de distribución y especificando los materiales utilizados para tal fin. Su trabajo sirvió de guía para el establecimiento de las causas que afectan directamente al sistema de aislamiento sólido y líquido, resaltando la afinidad que presentan la celulosa, el papel y la madera a las moléculas de agua que se forman como resultado de las diferentes reacciones químicas que constantemente se producen dentro del transformador. Además muestran en su estudio las diferentes construcciones posibles con los sistemas primario y secundario, permitiendo establecer las características de cada combinación posible usando como instrumento de recolección de datos el cuaderno de nota y revisión bibliográfica, el mismo hiso grandes aporte a la investigación para conocer más de los transformadores sus bobinas, como está compuesto y sus características.

b.

Flores y González (2008). Con su estudio sobre “Pruebas y Controles que

deben realizarse a Transformadores de Distribución Monofásico Reconstruidos tipo Intemperie Sumergidos en Aceite”. Universidad de Carabobo. Hacen énfasis en los procedimientos para diagnosticar fallas en los transformadores de distribución planteando de forma clara los diferentes ensayos que deben realizarse a éstos, con las respuestas esperadas, qué indica cada resultado y los valores considerados como aceptables. La información recopilada al respecto sirvió de guía en la selección de las pruebas adecuadas para determinar el estado de los transformadores probados y la

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interpretación de los resultados obtenidos. Usando como instrumento de colección de datos la observación directa aportando a la investigación grande avances utilizando como guía de procedimientos de pruebas.

c.

Villegas (2007).en su investigación abocada al “Diseño de un Banco de

Pruebas para Transformadores Monofásicos de Distribución”. Universidad de Carabobo. Plantea de forma clara los problemas más comunes en los transformadores de distribución, indicando de igual forma las características físicas de dichos equipos. Previo al diseño del banco de pruebas fue necesario explicar las características constructivas del transformador, contribuyendo de esta manera con el logro de uno de los objetivos específicos de esta investigación al establecer la topología del transformador existente. Sus planteamientos sobre las pruebas aplicadas a transformadores monofásicos de distribución complementaron los criterios de selección de los ensayos aplicados para diagnosticar los equipos fallados en el laboratorio de pruebas de Elecentro, C.A. usando como instrumento de recolección de dato apoyos bibliográficos y fotográficos ayudando a la investigación de algunos parámetros que se deben respetar a la hora de diseñar un banco de pruebas para transformadores.

d.

Díaz, E (2007). Desarrollo de soluciones dirigidas a la reducción de las

fallas en los transformadores de distribución en la empresa Eleoccidente filial de Cadafe, Distrito técnico de punto fijo. Presentado en la instituto universitario politécnico de las fuerzas armadas nacionales, para optar al título de ingeniero Electricista. En este proyecto se detalla la importancia que representan los transformadores de distribución en lo que se refiere a confiabilidad, operatividad, mantenimiento y operación adecuada de los mismos; también detalla la ingeniería que se toma en cuenta para llevar a cabo las previsiones necesarias para su funcionamiento. Sus principales aporte para la propuesta son las características de los sistemas de distribución, tipos, causas de falla en los transformadores de distribución y la constitución de los transformadores de distribución. Utilizando como instrumento

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y recolección de datos la ayuda del personal técnico de la empresa ayudando a la investigación a establecer un procedimiento para minimizar fallas en las redes de distribución. Bases Teóricas Transformador El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. Mota y Contreras (2010).

Transformador monofásico Transformador eléctrico monofásico donde se muestran sus_ dos enrollados. Como se observa, ambos enrollados_ se encuentran separados uno del otro, pero formando_ parte del. Mismo núcleo de acero al silicio. En el- enrollado primario o de entrada “E” se conecta la fuente. De suministro de. Tensión de corriente alterna, mientras- que en el enrollado secundario o de salida “S” se conecta- la carga, en este. Caso una resistencia (R). Villegas (2007).

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Figura 2. 3. Transformador

Fuente: Así Funciona (2008) Transformador trifásico Un transformador trifásico y entendemos que es una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico trifásico, manteniendo una relación entre sus fases la cual depende del tipo de conexión de este circuito.

Los conceptos sobre transformadores monofásicos, son aplicables para transformadores polifásicos. Se debe considerar las fases una a una, y los resultados obtenidos serán los mismos en cada fase. Los transformadores trifásicos se utilizan para el suministro o el transporte de energía a grandes distancias de sistemas de potencias eléctricas. Lo que se conoce como la distribución eléctrica, a grandes distancias.

El transformador de distribución Para cubrir todos los aspectos relevantes relacionados con el transformador de distribución aérea se deben abordar de forma concreta todos los aspectos teóricos y técnicos que faciliten la comprensión de la terminología utilizada, así como los principios y leyes que sustentan el funcionamiento y las pruebas aplicadas a los transformadores de distribución aérea. Comenzando por los conceptos básicos hasta llegar a las características y función de cada uno de sus componentes constructivos.

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Abarcando también de manera muy precisa los factores externos que pueden afectar el funcionamiento normal de estos equipos.

El transformador estático es un aparato empleado para transferir la energía eléctrica de un circuito de corriente alterna a otro, sin variar la frecuencia. Esta transferencia va acompañada habitualmente, pero no siempre, de un cambio de tensión. Un transformador puede recibir energía y devolverla a una tensión más elevada, en cuyo caso se llama transformador elevador, o puede restituirla a una tensión más baja, en cuyo caso es un transformador reductor. En caso de reintegrar la energía con la misma tensión recibida se dirá que es un transformador con una relación de transformación igual a la unidad y es utilizado principalmente cuando se desea separar una red primaria y una secundaria en los mismos niveles de tensión, por ello se les denomina también transformadores de aislación.

Son considerados transformadores de distribución aquellos cuya capacidad nominal varía entre tres (10) y quinientos (500) KVA, los de mayor capacidad se denominan transformadores de potencia. Los transformadores de distribución se pueden clasificar a la vez en transformadores de distribución de potencia y transformadores de distribución propiamente dichos, encargados de reducir los niveles de tensión de la red de alto voltaje a los niveles normalizados utilizados por los usuarios.

El transformador se fundamenta en que la transmisión de energía

por

inducción de un arrollamiento a otro, dispuestos en el mismo circuito magnético, puede realizarse con excelente rendimiento. Las fuerzas electromotrices se inducen por la variación de la magnitud del flujo magnético con el tiempo. El flujo común o mutuo (φ) al pasar por el circuito magnético constituido por el núcleo de hierro, no sólo lo abrazan las espiras del secundario, sino también las del primario, y por lo tanto, debe inducir una fuerza electromotriz en ambos arrollamientos que al producirse por un mismo flujo, dependerá del número de espiras que conforme cada

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arrollamiento, por ende la fuerza electromotriz total inducida en cada uno de los arrollamientos debe ser proporcional al número de espiras que lo componen.

Las características del transformador de distribución, desde el punto de vista constructivo según norma COVENIN 536 y 537 son:

1. Potencia nominal entre 10 y 167.5 KVA. 2. Soportar intemperie. 3. Monofásicos. 4. Frecuencia de 60 Hz. 5. Dos entradas (bushing) de alta deben estar colocados en la tapa. 6. Cuatro (04) terminales de baja ubicadas en el tanque o cuba. 7. Dos (02) arrollados. 8. Auto refrigerado. Tipo de refrigeración ONAN 9. Tensiones nominales: 10. Devanado de alta: 13,8 KV. 11. Devanado de baja: 120/240 V. 12. Nivel de aislamiento: 13. Tensión mayor del sistema: 15.5 KV (eficaz). 14. Tensión de ensayo por onda de choque: 95 KV (cresta). 15. Tensión de ensayo a frecuencia industrial: 38 KV (eficaz).

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16. Cambiador de tomas en vacío colocado exteriormente al tanque con unagama de regulación +4%, -10%; con cinco pasos con tensiones de toma:14400, 13800, 13200, 12870, 12540 V. 17. Poseer dos conexiones a tierra ubicadas en el tanque. 18. Poseer adaptador para sujeción al poste con abrazaderas, exceptuando los tanques para transformadores de 100 y 167.5 KVA. 19. Dos ganchos para el levantamiento del transformador. Tipos de transformadores Según su Aplicación y Construcción Empresas Caivet (2010) Transformador elevador/reductor de tensión: Son empleados por empresas transportadoras eléctricas en las subestaciones de la red de transporte de energía eléctrica, con el fin de disminuir las pérdidas por efecto Joule. Debido a la resistencia de los conductores, conviene transportar la energía eléctrica a tensiones elevadas, lo que origina la necesidad de reducir nuevamente dichas tensiones para adaptarlas a las de utilización. Transformadores elevadores Este tipo de transformadores nos permiten, como su nombre lo dice elevar la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada. Esto quiere decir que la relación de transformación de estos transformadores es mayor a uno. Transformador de alimentación: Pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorpora un fusible que corta su circuito primario cuando el transformador alcanza una temperatura excesiva,

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evitando que éste se queme, con la emisión de humos y gases que conlleva el riesgo de incendio. Estos fusibles no suelen ser reemplazables, de modo que hay que sustituir todo el transformador. Transformador trifásico Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella (Y) (con hilo de neutro o no) o delta -triángulo- (Δ) y las combinaciones entre ellas: Δ-Δ, Δ-Y, Y-Δ y Y-Y. Hay que tener en cuenta que aún con relaciones 1:1, al pasar de Δ a Y o viceversa, las tensiones de fase varían. Estabilizador de tensión Es un tipo especial de transformador en el que el núcleo se satura cuando la tensión en el primario excede su valor nominal. Entonces, las variaciones de tensión en el secundario quedan limitadas. Tenía una labor de protección de los equipos frente a fluctuaciones de la red. Este tipo de transformador ha caído en desuso con el desarrollo de los reguladores de tensión electrónicos, debido a su volumen, peso, precio y baja eficiencia energética. Transformador electrónico Está compuesto por un circuito electrónico que eleva la frecuencia de la corriente eléctrica que alimenta al transformador, de esta manera es posible reducir drásticamente su tamaño. También pueden formar parte de circuitos más complejos que mantienen la tensión de salida en un valor prefijado sin importar la variación en la entrada, llamados fuente conmutada. Transformador de frecuencia variable Son pequeños transformadores de núcleo de hierro, que funcionan en la banda de audiofrecuencias. Se utilizan a menudo como dispositivos de acoplamiento en circuitos electrónicos para comunicaciones, medidas y control.

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Tipo convencional de poste Los transformadores de este tipo (Fig. 4) constan de núcleo y bobinas montados, de manera segura, en un tanque cargado con aceite; llevan hacia fuera las terminales necesarias que pasan a través de bujes apropiados.

Figura 2. 4. Transformador Convencional de poste

Fuente: Manual de CADAFE (2000)

Los bujes de alto voltaje pueden ser dos, pero lo más común es usar un solo buje además de un terminal de tierra en la pared del tanque conectada al extremo de tierra del devanado de alto voltaje para usarse en circuitos de varias tierras.

El tipo convencional incluye solo la estructura básica del transformador sin equipo de protección alguna. La protección deseada por sobre voltaje, sobrecarga y cortocircuito se obtiene usando aparta-rayos e interrupciones primarias de fusibles montados separadamente en el poste o en la cruceta muy cerca del transformador. La interrupción primaria del fusible proporciona un medio para detectar a simple vista los fusibles quemados en el sistema primario, y sirve también para sacar

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el transformador de la línea de alto voltaje, ya sea manual, cuando así se desee, o automáticamente en el caso de falla interna de las bobinas.

Banco de Pruebas Cuando hablamos de bancos de pruebas (en inglés testbench) nos referimos al conjunto elementos utilizados para probar un diseño. El concepto se basa en la analogía con un banco de pruebas físico, utilizado para verificar el funcionamiento de un dispositivo

Tipos de Bancos de Prueba Banco de prueba hidráulico El Banco de Prueba posee una válvula selectora de cuatro vías eléctrica para ciclar actuadores y tomar velocidad de vástago, válvulas de sentido, válvulas flap, válvula de tren, válvula de corte solenoide. El banco de prueba hidráulico posee la característica que está conectado a un ordenador que a su vez tiene una plaqueta de adquisición de datos, esto permite realizar las siguientes tareas:

1. Durante la prueba (en tiempo real) se puede observar por un monitor el caudal que genera la bomba, el caudal que genera el banco de prueba, la temperatura del fluido, el giro de la bomba, las revoluciones por minuto del elemento, el voltaje del solenoide, el tiempo desde que se puso en marcha, etc. 2. Permite que podamos ver en tiempo real las gráficas correspondientes a presión, caudal, temperatura, rpm., voltaje, etc. a través del tiempo de prueba.

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3. El banco conjuntamente con el ordenador actúan realizando la prueba de acuerdo a los datos suministrados por el fabricante. 4. Mientras se cumple el testeo el ordenador envía señales al banco de prueba, dicho banco posee tres indicadores de luz rojo, amarillo y verde, mientras se está cumpliendo la condición esta prendida la luz amarilla, cuando se cumplió la condición se pasa a la luz verde y si no se cumplió la condición se prendera la roja empezando nuevamente el test. 5. El ordenador permite testear cada manómetro durante la prueba y sacar una tabla de errores ya que poseemos una válvula selectora de seis vías comunicada a un sensor de presión. 6. También podemos visualizar cada instrumento en el monitor del ordenador y cambiar escala de valores, convertir unidades, etc. 7. Por último cuando ha terminado la prueba el ordenador genera varios tipo de curvas comparativas con las del fabricante Banco de pruebas dinamométricas Producen un frenado del motor por acción de un dispositivo “activo” que disipa la energía entregada en forma de calor. Los más comunes son los eléctricos de corrientes parasitas y las hidráulicas. Banco de pruebas inerciales No poseen un elemento que produzca una carga, sino que cuentan con una masa inercial que opone resistencia al motor o vehículo, solamente mientras este esté acelerándose. No producen resistencia en un régimen de RPM estacionario.

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Banco de pruebas hibrido Posee una masa inercial importante y al mismo tiempo cuenta con un dinamómetro para producir carga en régimen fijo. El caso más común es el de los rolos con dinamómetro acoplado. Banco de Prueba de Transformadores Se le da por nombre banco de prueba de transformadores porque es el lugar que contiene los equipos necesarios para realizar todas las pruebas respectivas para garantizar que el transformador se encuentra en condicionas de trabajo.

El transformador se somete a unos minutos de observación bajos las pruebas de tensión y corriente este equipo está conformado por dos partes

1. La parte de control la cual se encarga de la activación y desactivación de las pruebas aplicadas al transformador. 2. La parte de fuerza es la parte que maneja las tenciones y corrientes aplicadas al transformador. Ensayo por tensión aplicada Propósito Mediante este se determina si se encuentra en perfecto estado el nivel de aislamiento de los devanados alta y baja tensión, entre éstos y el tanque o cualquier otro elemento puesto a tierra. Objeto Comprobar si el sistema de aislamiento del transformador resiste el valor de tensión eléctrica especificado por las normas, con respecto a tierra.

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Generalidades La tensión a ser aplicada en el devanado de alta debe ser de 13.8KV y en lado de baja debe ser de 115V. La duración del ensayo es de 60 seg. Para cada devanado. Si se realiza nuevamente ensayos de recepción por tensión aplicada o por tensión inducida en un transformador que ya ha satisfecho una vez estos ensayos de tensión aplicada en estos nuevos ensayos no deberán sobrepasar en un 75% de la tensión de ensayo original. Criterio de aceptación Una vez finalizado el ensayo se considera satisfactorio si durante el tiempo de duración del mismo no se presentan anomalías dentro del transformador tales como: Ruido audible, Humo, Burbujas, Aumento súbito de la corriente consumida. De suceder algunos de estos efectos, el ensayo de tensión aplicada no será aprobado. Causas frecuentes de fallas Durante el ensayo la corriente aumenta bruscamente a consecuencia de:Baja aislación entre las espiras, defecto del papel aislante, bajo nivel de aceite.

Medición de las pérdidas debido a la carga. Propósito Con este ensayo se obtienen las pérdidas de los devanados bajo condiciones de carga, las cuales comprenden las pérdidas por efecto joule, la tensión de cortocircuito y la impedancia de cortocircuito. Objeto El ensayo de medición de pérdidas debido a la carga permite conocer las pérdidas por efecto joule a plena carga y por corrientes parásitas (Foucault) originado 32

en los conductores por los flujos alternos que la atraviesan, así como, conocer los parámetros de la tensión de cortocircuito o impedancia de cortocircuito del equipo y calcular la tensión de corto circuito. Generalidades Determinar el valor de la corriente nominal, Cortocircuitar el lado de baja tensión y medir la temperatura ambiente del aceite, calcular a continuación el factor de relación de temperatura. Criterio de aceptación Contrastar los resultados con una tabla especificada a tal efecto en el Manual de CADAFE. Causas frecuentes de fallas

Se producen pérdidas altas a consecuencias de: Cambiador de toma no está en posición nominal, conexiones internas flojas, sección insuficiente de los conductores utilizados para cortocircuitar el devanado de baja tensión. No se leen pérdidas como consecuencias de un circuito abierto en el devanado de baja tensión.

Ensayos de medición de las pérdidas y de la corriente en vacio. Propósito Este ensayo permite medir las perdidas por histéresis y las corrientes parasitas en el núcleo.

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Objeto Las pérdidas medidas en el ensayo de vacío representan las pérdidas por histéresis y corrientes parasitas en el núcleo. Estas pérdidas se consideran fijan, es decir, son independientes de la carga o de la temperatura. Generalidades Calcular el valor teórico de la corriente de devanado de baja tensión para determinar el porcentaje de la corriente de vacío. Criterio de aceptación Contrastar los resultados con una tabla especificada a tal efecto en el Manual de CADAFE. Causas frecuentes de fallas:

Se originan pérdidas altas en el núcleo y corriente de vacío alta a consecuencia de las láminas del núcleo flojas y corta exposición en el horno.

Ensayo por tensión inducida. Propósito El ensayo de tensión inducida permite conocer el estado de aislamiento entre las espiras de los devanados. Este ensayo se realiza a frecuencias superiores a la frecuencia industrial, lo cual evita que se sature el núcleo del transformador y que la corriente de excitación no sea tan alta con respecto a la corriente de excitación del transformador en vacío a tensión nominal. Objeto Este ensayo nos permite comprobar el aislamiento entre espiras del devanado de baja tensión y aislación contra el tanque o cualquier elemento aterrado. Consiste 34

en la aplicación de una tensión de ensayo que debe ser al doble de la tensión nominal a una frecuencia que sobrepasa suficientemente la secuencia nominal, a fin de evitar una corriente de excitación excesiva. Generalidades Conocer el valor de la frecuencia que se debe aplicar para el cálculo del tiempo. Se aplica por el devanado secundario una tensión igual al doble de la tensión nominal. La tensión se mantendrá por el tiempo determinado del presente ensayo. Criterio de aceptación El ensayo se considera satisfactorio si no se presentan anomalías tales como: Ruidos audibles, Humo, Burbujas, Aumento brusco de la corriente de alimentación. Vibraciones fuertes, Ruidos anormales, excepto el ruido magnético que se genera por la sobre inducción a la que se somete el equipo. Causas frecuentes de fallas Si durante el ensayo se observa un aumento súbito de la corriente de alimentación y simultáneamente se dispara la protección (fusible o disyuntor) es indicio de que ocurrió un corto circuito que pueda estar localizado entre el devanado de baja tensión contra el núcleo o el devanado de alta tensión contra algún otro elemento conectado a tierra. Conductor Eléctrico Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de carga eléctrica. Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las

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disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma. Cuadro 1. Calibres de Conductores eléctricos

Fuente: Electricidad Gratuita (2010)

Figura 2. 5. Calibres de Conductores eléctricos

Fuente: Electricidad Gratuita (2010)

Pinza de Presión Una pinza o pinzases una máquina-herramienta cuyos extremos se aproximan para sujetar algo. Funciona con el mecanismo de palancas simples, que pueden ser accionadas manualmente o con mecanismos hidráulicos, neumáticos. Esta inventada por James W.Wattingword.

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Breaker Término inglés que significa ruptor, es decir, el conjunto de los platinos y del martillo que interrumpe (de ahí el término ruptor) el circuito eléctrico de la bobina. En inglés se abrevia con la sigla CB, que significa contact Breaker (ruptor de contacto). Dicha sigla suele grabarse en el terminal de la bobina que va unido a masa por medio de los platinos funciona como un conmutador o suiche en baja tensión y se usa para medidas de protección de un circuito.

Cuadro 2. Breaker

Fuente: Wikipedia (2007) Porta fusibles Porta fusibles para la protección contra sobrecargas y cortocircuitos: Los porta fusibles están diseñados para cumplir con los requisitos de las instalaciones industriales y las plantas de energía eléctrica modernas. Su capacidad de corte es suficiente incluso a los niveles más altos de cortocircuito. Los porta fusibles incluyen un indicador de fusible fundido.

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Porta fusibles para la protección contra cortocircuitos en circuitos de motor: Los porta fusibles proporcionan una protección fiable y rápida contra los cortocircuitos en los equipos y cables de los circuitos de motor. La protección de sobrecarga para los circuitos de motor se proporciona con un relé de sobrecarga y un contactor. Inyección directa de banco de prueba de electricidad: En los bancos de prueba de electricidad se dice que el sistema es de inyección directa cuando se le aplica una tensión directamente a la resistencia sin tiempo transitorio. Arranque Directo Una de las formas más sencillas de arrancar un motor, a través de un contactar es el llamado arranque directo, el cual consiste en proporcionar al motor la tensión de placa, llamada tensión nominal, en forma directa. Dicho de otra manera, el contactor al cerrar sus contactos de fuerza conecta la tensión de línea al motor haciendo que este empiece a girar. Lámpara Piloto Una lámpara piloto constituida por una caja que sirve de alojamiento a los elementos de conexión y de iluminación y cerrada por una lente o pantalla más o menos transparente e incolora, caracterizada porque el órgano de conexión de los elementos de iluminación o bombillas está constituido por una placa que tiene varios orificios periféricos para la recepción de otras tantas bombillas de diferentes colores. Constituyendo dicha placa el terminal de conexión común para los casquillos de las diversas bombillas y estableciendo contacto los extremos o bornes de los citados casquillos con las correspondientes lengüetas conectadas a otros tantos conductores, de tal manera que, mediante un dispositivo de conmutación apropiado, se puede hacer llegar alternativamente la corriente a cada una de las diversas lámparas, obteniéndose así una secuencia repetitiva de iluminación de diferentes colores alternativos.

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Pulsador Eléctrico Un botón o pulsador es un dispositivo utilizado para activar alguna función. Los botones son de diversa forma y tamaño y se encuentran en todo tipo de dispositivos, aunque principalmente en aparatos eléctricos o electrónicos. Los botones son por lo general activados al ser pulsados, normalmente con un dedo. Corriente mientras es accionado. Cuando ya no se actúa sobre él vuelve a su posición de reposo. Pulsador de Bloqueo El pulsor de bloqueo es un conmutador que adopta posiciones según el operario, el bloquea el panel de control o el paso de corriente el indica su posición de bloqueo cuando está hundido y su posición de desbloqueo cuando está arriba. Selector Eléctrico Es un dispositivo que se utiliza para mandar señales eléctricas a diferentes sitios como por ejemplo algunas perillas que usan los abanicos o algunas cocinas eléctricas que las pones en diferentes posiciones y así si funcionan. Contactor Eléctrico Es un componente electromecánico que tiene por objetivo establecer o interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de mando, tan pronto se de tensión a la bobina (en el caso de ser contactores instantáneos). Un contactor es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente eléctrica de un receptor o instalación, con la posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos posiciones de funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe acción alguna por parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este tipo de funcionamiento se llama de "todo o nada". En los esquemas eléctricos, su simbología se establece con las letras KM seguidas de un número de orden.

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Voltímetro Instrumento para medir la diferencia de potencial entre los puntos de un circuito eléctrico al que se conecta. El principio de funcionamiento es similar al de un amperímetro; sin embargo, el voltímetro se conecta en paralelo, mientras que el amperímetro debe conectarse en serie. En los comienzos del automovilismo, ambos instrumentos se consideraban de utilidad para el conductor. Tras un largo período de supremacía del amperímetro, hacia finales de los años sesenta se volvió a dar mayor importancia al voltímetro como instrumento de control del generador y de la batería. En efecto, mientras que el amperímetro tan sólo da una indicación acerca de la funcionalidad del generador por medio de la corriente absorbida por la batería, el voltímetro valora el estado de carga de la batería con el motor parado y también en funcionamiento.

Resistencia Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens. La resistencia de cualquier objeto depende de su geometría y de su coeficiente de resistividad a determinada temperatura: aumenta conforme es mayor su longitud y disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal. Cálculo experimental de la resistividad de un material. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la caída de tensión y la corriente en dicha resistencia, así:

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Transistor Dispositivo electrónico constituido por un pequeño bloque de materia semiconductora, que cuenta con tres electrodos, emisor, colector y base, y sirve para rectificar y amplificar los impulsos eléctricos. Transistor Pn2907a: Esta PN2907A UTC está diseñado para su uso como un propósito general amplificador y un interruptor que requieren corrientes de colector a 600 mA. Transistor PN2222A: El 2N2222, también identificado como PN2222, es un transistor bipolar NPN de baja potencia de uso general. Sirve tanto para aplicaciones de amplificación como de conmutación. Puede amplificar pequeñas corrientes a tensiones pequeñas o medias; por lo tanto, sólo puede tratar potencias bajas (no mayores de medio Watts). Puede trabajar a frecuencias medianamente altas. Por todas esas razones, es un transistor de uso general, frecuentemente utilizados en aplicaciones de radio por los constructores aficionados de radios. Es uno de los transistores oficiales utilizados en el BITX. Su versatilidad ha permitido incluso al club de radioaficionados Norcal lanzar en 1999 un desafío de construir un transceptor de radio utilizando únicamente hasta 22 ejemplares de este transistor - y ningún circuito integrado. Las hojas de especificaciones señalan como valores máximos garantizados 500 miliamperios, 50 voltios de tensión de colector, y hasta 500 mil vatios de potencia. La frecuencia de transición es de 250 a 300 MHz, lo que permite utilizarlo en aplicaciones de radio de alta frecuencia (hasta 300 MHz). La beta (factor de amplificación, hFe) del transistor es de por lo menos 100; valores de 150 son típicos. El 2N2222 es fabricado en diferentes formatos, los más comunes son los TO-92, TO18, SOT-23, y SOT-223.

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Su complemento PNP es el 2N2907. El 2N3904 es un transistor de características similares pero que sólo puede transportar un décimo de la corriente que el 2N2222 puede transportar; puede usarse como reemplazo del 2N2222 en caso de señales pequeñas. Otro transistor de características similares, pero de mayor potencia es el 2N2219. Es un transistor en formato TO-39, con una frecuencia de transición de 300 MHz, por lo cual puede ser usado en transmisores y amplificadores para HF, VHF y una cierta parte de UHF (300 MHz) con una potencia de salida de 1 a 2 watts, sabiendo que la máxima potencia que puede llevar a cabo es de 3 watts. Su complementario PNP es el 2N2905 al igual que el 2N2907. También existe otro transistor que es de similares características, el cual es el 2N3053, pero su potencia es de 1w y es sólo para aplicaciones entre 50 y 100 mhz. Integrado 74HC14 Contiene seis disparadores Schmitt inversores, que se encargaran por un lado de las pendientes inclinadas de las señales DTR y RTS y por otro lado de la inversión de los datos de salida (dout). Con la resistencia de 2 Kw y el condensador de 47 vF el inversor 1C1A genera la frecuencia de reloj para la conversión AID (ACLK). Con este modo de conexión la frecuencia del reloj es de aproximadamente 900 KHz. El flip-flop de datos 74HC74 se encargara del almacenamiento temporal de la señal /CARACTERES durante el tiempo que se escriben los datos (din) en el componente. Con la pendiente de DTR se convierte en LOW y se mantiene en LOW hasta que SCLK y RTS pasan a ser HIGH. Integrado 74LS47 Es un dispositivo que "decodifica" un código de entrada en otro. Es decir, transforma una combinación de unos y cero, en otra. 74LS47, en particular transforma el código binario en el código de 7 segmentos. Parece confuso, pero en breve quedará más claro.

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Conversión 74sl47

Fuente : Manuel Electronica (2005) El decodificador recibe en su entrada el número que será visualizado en el display. Posee 7 salidas, una para cada segmento. Para un valor de entrada, cada salida toma un estado determinado (activada o desactivada). La entrada consiste en 4 patas o pines donde el decodificador recibe los números binarios. Podemos ingresar valores de 0 a 9 en formato binario. Tabla de codigos

Fuente : Manuel Electronica (2005) Para ingresar un "0" en un pin, conectaremos el mismo al terminal negativo de la fuente. Para ingresar un "1", vamos a conectarlo al terminal positivo. En el tutorial estoy utilizando un decodificador TTL, por lo que la fuente debe ser de 5v.

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El dispositivo viene en un encapsulado DIP16. Sus pines o patillas son: 

Entradas: 4 pines de entrada para ingresar el dígito a mostrar en binario.



Salidas: 7 pines de salida, uno para cada segmento.



Control: 3 pines de control. Por el momentos no entraremos en detalle para que se utilizan.



Alimentación: 2 pines para alimentación, fuente (+) y fuente (-). Características 74ls47

Fuente : Manuel Electronica (2005) Entonces, como ya lo dijimos, hay que aplicar el número deseado en la entrada y el dispositivo, automáticamente, habilita los segmentos correspondientes a la salida. Supongamos que queremos mostrar el numero 5. Utilizando la tabla anterior vemos que 5 en binario es 0101. Debemos aplicar este valor en los pines de entrada en el orden DCBA, es decir DCBA = 0101, o sea D=0, C=1, B=0, A=1. Al hacerlo, el integrado enciende todos los segmentos, salvo "b" y "e" para mostrar el número 5.

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Ejemplo: codificación

Fuente : Manuel Electronica (2005) Diodo Un diodo es un elemento semiconductor que está formado por cristales de 2 tipos: P y N. Permite el paso de la corriente eléctrica en un solo sentido siendo este cuando esta polarizo directamente, si fuese el caso contrario, es decir, inversamente se comporta como un aislante. También suelen ser llamados "Rectificadores" porque dependiendo del tipo de montaje realizado con ellos, pueden rectificar la corriente alterna en continua.

Relé El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por Joseph Henry en 1835. Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que generaban una nueva

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señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea. Se les llamaba "relevadores". De ahí "relé". Condensador Un condensador (en inglés, capacitor, nombre por el cual se le conoce frecuentemente en el ámbito de la electrónica y otras ramas de la física aplicada), es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total. Display El display de 7 segmentos o visualizador de 7 segmentos es un componente que se utiliza para la representación de números en muchos dispositivos electrónicos debido en gran medida a su simplicidad. Aunque externamente su forma difiere considerablemente de un diodo LED (diodos emisores de luz) típico, internamente están constituidos por una serie de diodos LED con unas determinadas conexiones internas, estratégicamente ubicados de tal forma que forme un número 8. TILT II El equipo denominado TILT, el cual es un equipo sencillo que mide las impedancia e inductancia de las bobinas del transformador, con esto se busca verificar su

condición, para así descartar que las bobinas del equipo estén en

cortocircuito o abiertas.

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TTR Está diseñado para medir la relación entre el número de espiras del secundario y del primario en transformadores de potencia, instrumentación y distribución en subestaciones o fábricas. Pesa tan sólo 16.5 lbs. (7.5kg), menos que cualquier otro instrumento del mercado. Su diseño resistente y robusto permite utilizar TTR en condiciones difíciles. Chipometro Es un medidor de aceite dieléctrico completamente automático para determinar la tensión de ruptura de líquido aislante. Diseñado tanto para laboratorio como para su uso en campo en tareas de puesta en servicio y mantenimiento. Bases Legales Desde el punto de vista legal, las normativas que respaldan este estudio son las siguientes: Constitución de la República Bolivariana de Venezuela Publicada en Gaceta Oficial Extraordinaria Nº 5.908 en fecha 19/02/2009 El artículo 117 de la Constitución de la Republica Bolivariana de Venezuela, establece; la necesidad que tienen las personas de obtener y gozar de servicios de calidad, con una debida información acerca de ellos. Este artículo tiene relación con el trabajo de investigación, porque su objetivo es garantizar el buen servicio eléctrico de la red de distribución de la Empresa Corpoelec Región 4 estado Aragua. En el artículo 156, es importante resaltar el numeral 29, porque es de la competencia del Poder Publico Nacional los servicios públicos de calidad, entre estos; la electricidad y establecer sus regímenes. Artículo 156. Es de la competencia del Poder Público Nacional: 1. La política y la actuación internacional de la República. 2. La defensa y suprema vigilancia de los intereses generales de la República, la conservación de la paz pública y la recta aplicación de la ley en todo el territorio nacional. 3. La bandera, escudo de armas, himno, fiestas, condecoraciones y honores de carácter nacional. 47

4. La naturalización, la admisión, la extradición y expulsión de extranjeros o extranjeras. 5. Los servicios de identificación. 6. La policía nacional. 7. La seguridad, la defensa y el desarrollo nacional. 8. La organización y régimen de la Fuerza Armada Nacional. 9. El régimen de la administración de riesgos y emergencias. 10. La organización y régimen del Distrito Capital y de las dependencias federales. 11. La regulación de la banca central, del sistema monetario, del régimen cambiario, del sistema financiero y del mercado de capitales; la emisión y acuñación de moneda. 12. La creación, organización, recaudación, administración y control de los impuestos sobre la renta, sobre sucesiones, donaciones y demás ramos conexos, el capital, la producción, el valor agregado, los hidrocarburos y minas; de los gravámenes a la importación y exportación de bienes y servicios; de los impuestos que recaigan sobre el consumo de licores, alcoholes y demás especies alcohólicas, cigarrillos y demás manufacturas del tabaco; y de los demás impuestos, tasas y rentas no atribuidas a los Estados y Municipios por esta Constitución o por la ley. 13. La legislación para garantizar la coordinación y armonización de las distintas potestades tributarias; para definir principios, parámetros y limitaciones, especialmente para la determinación de los tipos impositivos o alícuotas de los tributos estadales y municipales; así como para crear fondos específicos que aseguren la solidaridad interterritorial. 14. La creación y organización de impuestos territoriales o sobre predios rurales y sobre transacciones inmobiliarias, cuya recaudación y control corresponda a los Municipios, de conformidad con esta Constitución 15. El régimen del comercio exterior y la organización y régimen de las aduanas. 16. El régimen y administración de las minas e hidrocarburos, el régimen de las tierras baldías, y la conservación, fomento y aprovechamiento de los bosques, suelos, aguas y otras riquezas naturales del país. 17. El Ejecutivo Nacional no podrá otorgar concesiones mineras por tiempo indefinido. 18. La Ley establecerá un sistema de asignaciones económicas especiales en beneficio de los Estados en cuyo territorio se encuentren situados los bienes que se mencionan en este numeral, sin perjuicio de que también puedan establecerse asignaciones especiales en beneficio de otros Estados. El Régimen de

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metrología legal y control de calidad.Los censos y estadísticas nacionales. 19. El establecimiento, coordinación y unificación de normas y procedimientos técnicos para obras de ingeniería, de arquitectura y de urbanismo, y la legislación sobre ordenación urbanística. 20. Las obras públicas de interés nacional. 21. Las políticas macroeconómicas, financieras y fiscales de la República. 22. El régimen y organización del sistema de seguridad social. 23. Las políticas nacionales y la legislación en materia naviera, de sanidad, vivienda, seguridad alimentaria, ambiente, aguas, turismo, ordenación del territorio. 24. Las políticas y los servicios nacionales de educación y salud. 25. Las políticas nacionales para la producción agrícola, ganadera, pesquera y forestal. 26. El régimen de la navegación y del transporte aéreo terrestre, marítimo, fluvial y lacustre, de carácter nacional; de los puertos, aeropuertos y su infraestructura. 27. El sistema de vialidad y de ferrocarriles nacionales. 28. El régimen del servicio de correo y de las telecomunicaciones, así como el régimen y la administración del espectro electromagnético. 29. El régimen general de los servicios públicos domiciliarios y, en especial, electricidad, agua potable y gas. 30. El manejo de la política de fronteras con una visión integral del país, que permita la presencia de la venezolanidad y el mantenimiento territorial y la soberanía en esos espacios. 31. La organización y administración nacional de la justicia, del Ministerio Público y de la Defensoría del Pueblo. 32. La legislación en materia de derechos, deberes y garantías constitucionales; la civil, mercantil, penal, penitenciaria, de procedimientos y de derecho internacional privado; la de elecciones; la de expropiación por causa de utilidad pública o social; la de crédito público; la de propiedad intelectual, artística e industrial; la del patrimonio cultural y arqueológico; la agraria; la de inmigración y poblamiento; la de pueblos indígenas y territorios ocupados por ellos; la del trabajo, previsión y seguridad sociales; la de sanidad animal y vegetal; la de notarías y registro público; la de bancos y la de seguros; la de loterías, hipódromos y apuestas en general; la de organización y funcionamiento de los órganos del Poder Público Nacional y demás órganos e instituciones nacionales del Estado; y la relativa a todas las materias de la competencia nacional. 33. Toda otra materia que la presente Constitución atribuya al Poder Público Nacional, o que le corresponda por su índole o naturaleza. 49

En los artículos transcritos se puede observar que todo ciudadano tiene derecho a bienes y servicios de calidad, y que es el Poder Público Nacional quien posee la competencia para prestar el servicio público de electricidad, agua potable y gas, según el numeral 29 del último artículo que se acaba de nombrar. Ley Orgánica del Sistema y Servicio Eléctrico Publicada en Gaceta Oficial Ordinaria N° 39.573 de fecha 14/12/2010

Todo el contenido de esta ley y de su reglamente es pertinente a esta investigación ya que se tratan elementos de vital importancia en cuanto a la declaración de utilidad pública y de servicio público las actividades de generación, transmisión, despacho, distribución y comercialización del servicio eléctrico, así como declara también de utilidad pública y de interés social todas las obras y bienes directamente vinculados al sistema eléctrico, por tanto queda reservado al estado dichas actividades, obras y bienes por razones de seguridad y defensa tal como lo establecen sus artículos del 6 al 8.

En esta ley se establecen además las políticas y planes para la prestación del servicio eléctrico, tales como el plan de desarrollo, el plan de previsión de contingencias y el plan de prevención y atención de desastres. Encontramos en su Artículo 34, los derechos de los usuarios entre los que destacan, el derecho a recibir un servicio oportuno y de calidad, el derecho participar en la fiscalización, realizar y recibir respuestas a sus reclamos y el que es más pertinente: el derecho a obtener la compensación adecuada por fallas en la calidad del servicio y el resarcimiento de daños causados por fallas en el suministro eléctrico.

Finalmente en esta ley es donde se encuentran las sanciones administrativas y las sanciones penales para los delitos como daño de las instalaciones, interrupción intencional en la prestación del servicio, robo de equipos, hurto de la energía eléctrica (la cual es bastante frecuente en los barrios intrincados y en las zonas rurales del país)

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y alteración intencional de la facturación; destaca en todas las actividades nombradas la pena de prisión medida en años. Normas de Calidad del Servicio de Distribución de Electricidad Publicada en Gaceta Oficial Ordinaria N° 37.825 de fecha 25/11/2003 En esta normativa tienen especial relevancia el Artículo 2el cual se refiere a la calidad del servicio prestado en la actividad de distribución, Los Artículos 5 al 8 contemplan los aspectos de Calidad del Producto técnico referidos al nivel de Tensión y a las perturbaciones de la onda de tensión. El Artículo 21 establece la calidad del Producto técnico en función de la duración total de las interrupciones del servicio eléctrico y las penalizaciones correspondientes de acuerdo al caso. Y finalmente en el Artículo 27 encontramos la obligación de atender los reclamos por baja calidad del servicio técnico. Código Eléctrico Nacional Norma Venezolana Aprobada por el Comité de Electricidad, CODELECTRA en su séptima revisión el 25/08/2004 En el Código Eléctrico Nacional, la Sección 450 trata ampliamente sobre los Transformadores y bóvedas de transformadores incluyendo enlaces secundarios, en tal sentido en 450.2 se establecen las definiciones a efectos de la normativa y en 450.3 nos habla acerca de la protección de sobre corriente. Por lo que la palabra transformador según el Código Eléctrico Nacional (2004) queda definida como “un transformador o un banco polifásico de dos o más transformadores monofásicos que funcionan como una unidad.” (p. 346). Toda la Sección 450 establece los procedimientos para la instalación de los transformadores indicando las conexiones, protección de sobre corriente, detección de fallas en el transformador y el régimen de funcionamiento. Cabe destacar en cuanto a la protección de los transformadores, en 450.8 se detalla la protección mecánica, las especificaciones de cajas o gabinetes, partes energizadas expuestas, y las 51

señalizaciones de peligro. Otro punto importante es la Marcación, que se encuentra en 450.11, donde obliga a que el transformador porte una placa en donde se detallan sus características tales como: nombre del fabricante, su potencia nominal en kVA, su frecuencia, las tensiones del primario y del secundario, la impedancia en los transformadores de 25 kVA en adelante, las distancias de seguridad necesarias para transformadores con aberturas de ventilación y la cantidad y tipo del líquido aislante, cuando se use. Además, en la placa de características de los transformadores secos se incluyen la clase de temperatura del sistema de aislamiento.

El Código eléctrico nacional finalmente detalla unos transformadores que son exceptuados la normativa en 450.1 principalmente debido a su uso particular o específico como equipos usados en el área médica, anuncios luminosos, etc, y posee además

unas

disposiciones

específicas

aplicables

a

diferentes

tipos

de

transformadores. Sistema de Variables Sampieri (1997) dice” una variable es una propiedad que puede variar y cuya variación es susceptible de medirse...” (pág. 77). De aquí que las variables son los elementos que vamos a medir controlar y estudiar dentro del problema formulado, de allí que se refiere la posibilidad real y cierta de que se puedan cuantificar. Para realizar esta actividad se identificaron las variables de los objetivos específicos como eventos de estudio y se contextualizaron para luego definirlas dentro del marco de trabajo a fin de medirlas mediante indicadores utilizando para ello técnicas e instrumentos apropiados.

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Cuadro 3: Conceptualización de Variables Objetivo General: Rediseñar el banco de pruebas para transformadores de distribución en la empresa CORPOLEC, Región 4 Estado Aragua. Objetivos Específicos Diagnosticar la situación actual del banco de pruebas para transformadores de distribución ubicado en la sección de pruebas y recuperación de equipos Elaborar el diseño del banco de pruebas para transformadores de distribución Diseñar el diagrama unifilar del panel de control y los accesorios del banco de pruebas para transformadores de distribución Elaborar una guía de procedimientos y manual de usuarios del banco de transformadores de distribución

Variable

Definición Conceptual Conjunto de realidades o circunstancias

Definición Operacional Se busca deducir las condiciones reales del banco de prueba

Crear el espacio que contenga las pruebas todas a las mayoría en un solo lugar Permite visualizar claramente y reunir las condiciones de un sistema ofreciendo al operador dominio total del equipo.

Establecer las medidas que brinden la aprobación de los transformadores Se determina mediante características técnicas su capacidad de controlar la prueba

Contiene los pasos a seguir para poner en funcionamiento un equipo.

Es el establecimiento de los pasos a seguir

Situación Actual

Diseño del Banco de Pruebas

Diseño del Panel de Control

Guía de Procedimiento y Manual de usuario

Fuente: Silva(2012

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Definición de Términos Básicos Bobina. Unidad conformada por los devanados aislados de alta tensión y baja tensión. Calidad. La totalidad de las características de una entidad que le confiere la aptitud para satisfacer las necesidades establecidas. Corriente en vacío. Es la corriente que fluye o circula a través de un terminal de línea de un devanado, cuando se aplica a este la tensión nominal a frecuencia nominal, estando el otro devanado en circuito abierto. Devanados. Es el conjunto de espiras que constituye el circuito eléctrico asociado con uno de las tensiones nominales del transformador. Devanado de alta tensión. Es el devanado asociado a la tensión nominal más alta. Devanado de baja tensión. Es el devanado asociado a la tensión nominal más baja. Ensayos de rutinas. Son los ensayos que se destinan para verificar la calidad y la uniformidad de la mano de obra y de los materiales usados en la reconstrucción de transformadores. Son obligatorios en todas las unidades. Herrajes. Son las estructuras de sujeción del núcleo y los devanados de un transformador. Mantenimiento. Conjunto de acciones que permiten conservar un equipo para que opere con la máxima disponibilidad durante su vida útil. Mantenimiento en sitio. Es el mantenimiento que se realiza al equipo o maquina en campo, sin necesidad de desinstalar el mismo.

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Método de ensayo. Son los procedimientos de medidas ordenadas, con instrumentos y ambientes adecuados, para determinar, analizar y evaluar las condiciones de funcionamiento de un equipo. Pérdidas en cortocircuito o bajo carga. Es la potencia activa absorbida a la frecuencia nominal de funcionamiento del transformador, cuando circula la corriente nominal a través de los terminales de línea de uno de los devanados, estando los terminales del otro devanado en cortocircuito. Pérdidas en vacío. Es la potencia absorbida por el transformado, cuando se aplica los términos de uno de los devanados la tensión nominal a frecuencia nominal, estando el otro devanado en circuito abierto. Pérdidas totales .Es la suma de las perdidas en vacío y las debidas a las perdidas bajo carga. Reconstrucción de transformadores. Es el proceso al cual se somete el transformador para llevarlo a sus especificaciones originales o modificarlos según los requerimientos del cliente. Sistema de calidad. Estructura de la organización, procedimientos y recursos para llevar a cabo la gestión de calidad. Toma. Es la conexión hecha en un punto entre los terminales de un devanado para modificarla relación del número de espiras del transformador.

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CAPÍTULO III MARCO METODOLÓGICO Según Sabino, C. 1994: En este capítulo es usual hacer mención al diseño concreto que se ha elaborado y a la justificación del mismo; a las técnicas de recolección de datos empleadas, a los instrumentos utilizados y a las formas en que se ha procedido a efectuar mediciones, seleccionar una muestra o realizar un tratamiento estadístico a la información obtenida. (p. 30) El marco metodológico es parte vital de una investigación, ya que a través de este se lleva a cabo la descripción del proyecto enmarcando su modalidad y tipo, los participantes involucrados en su desarrollo, la población y muestra de estudio, así como también las técnicas e instrumentos de recolección de datos y de análisis aplicados para su elaboración Modalidad de la Investigación La investigación se realizó siguiendo los lineamientos metodológicos de un proyecto factible, basado en el estudio de campo de tipo descriptivo y sustentado en una revisión bibliográfica, al respecto El Manual de trabajos de Grado, Especialización y Maestría y Tesis Doctorales de la UPEL (2011) cita:

La modalidad de proyecto Factible, consiste en la investigación, elaboración y desarrollo de una propuesta de un modelo operativo, viables para solucionar problemas, requerimientos o necesidades de la organización o grupos sociales; puede referirse a la formulación de políticas, programas, tecnologías, métodos o procesos. (p. 16).

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Tipo de Investigación El tipo es investigación de campo, la cual es definida por Sabino (2004), como: Aquella que permite recabar datos directamente de la realidad, investigada la información y datos requeridos para efectos del estudio propuesto. Esto significa que la información obtenida sea de fuente primaria, en cuyo caso el investigador deberá darle el uso adecuado a los objetos propuestos en la misma. (p. 25) Este trabajo de grado fue seleccionado como tipo de investigación de campo porque se recogerán datos directamente de los trabajadores del departamento de Laboratorio de Pruebas y Recuperación de Transformadores y Equipos de Protección LAPRE en CORPOELEC y la información recolectada es de fuentes primarias, trabajadores del departamento. Según Hernández, Fernández y baptista 2001, definen a la investigación no experimental como “la que se realiza sin manipular deliberadamente la variable, es decir se trata de investigar donde no hacemos variar en un contexto de tipo no independiente”. (p. 184). En tal sentido, el diseño de la presente investigación es no experimental debido a que no se manipulan en forma deliberada ninguna variables sino que los hechos se describen y analizan, tal y como se presentan en su contexto original. Por otra parte, Arias, F. 1999 establece que: “la investigación descriptiva consiste en la caracterización de un hecho, fenómeno o grupo con el fin de establecer su estructura o comportamiento”. (p.20). Así pues, en la investigación se recabó información sobre la realidad presente de las necesidades de la empresa CORPOELEC región 4 Aragua, para identificar las posibles oportunidades de mejorar la calidad de la recuperación de los transformadores de la empresa y encontramos la realidad del banco de prueba.

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Procedimientos Fase 1. Planificación En la primera fase de la investigación, se comenzó por definir el título del trabajo de investigación, en base a la problemática observada en la empresa CORPOELEC región 4 del estado Aragua; consecutivamente se definieron los objetivos de la investigación y se realizó un plan preliminar de trabajo. Fase 2. Recolección de Información Documentación El siguiente paso fue la recolección de información en la biblioteca del instituto buscando los diferentes tipos de trabajo de grado de electricidad que se asemejan a la propuesta empleada a esta investigación, también se realizó revisión bibliográfica para obtener las bases legales y teóricas así como también los antecedentes de la institución donde era ejecutada la propuesta. Aplicación de Instrumentos En esta etapa se realizó una observación directa al banco de pruebas de transformadores de CORPOELEC con la ayuda de un cuaderno de notas y también con la ayuda de la cámara fotográfica para diagnostica la situación actual del banco de pruebas del transformador y también se utilizó la técnica de la entrevista al personal del departamento de mantenimiento especializado. Fase 3. Organización de la información En esta fase se organiza, cataloga, clasifica, codifica y jerarquiza la información recolectada mediante la revisión bibliográfica así como la obtenida por la aplicación de los instrumentos de recolección de datos como la información obtenida de la observación directa, revisión bibliográfica y la entrevista.

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Fase 4. Análisis de la información La información recolectada ha servido de basa para analizar la situación actual del banco de prueba de los transformadores esta recolección se llevó a cabo por medio del resumen de las entrevistas realizadas fue utilizado de Diagrama de Pareto para así determinar los riesgos más frecuentes del banco de prueba. Esta fase corresponde con la fase diagnóstico y fase de alternativas de solución del manual de Trabajo Especial de Grado del Instituto Universitario de Tecnología Antonio José de Sucre. Fase 5. Diseño de propuesta El diseño de la propuesta, por ser este un trabajo factible, se llevó a cabo como el rediseño del banco de pruebas de transformadores de CORPOELEC región 4 Estado Aragua, donde se realizó el plano del banco de prueba y se seleccionaron los componentes que debían cambiar detallando sus especificaciones técnicas. Esta etapa y la siguiente corresponden con la Fase de Propuesta del Manual de Trabajo Especial de Grado. Fase 6. Elaboración de propuesta Se procede a realizar la elaboración del plano mejorado de la propuesta de esta investigación en los programa informático isis y visio, elaborando de esta manera un modelo operativo para dar solución al funcionamiento del banco de pruebas de CORPOELEC en esta fase se llevará a cabo la elaboración de un presupuesto para la mejora del banco de pruebas de transformadores.

Cronograma de Actividades Las actividades realizadas para este trabajo especial de grado, se explica por medio de un diagrama de Gantt, el cual expone cada una de las actividades y fases de la investigación.

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Cuadro 4. Cronograma de Actividades Actividad o Fases

Septiembre

Octubre

Noviembre

Planificación Aprobación de Titulo

Recolección de Información Documentación Aplicación de instrumentos

Organización de la información Análisis de la información Diseño de propuesta Entrega del borrador Pre-defensa Correcciones Defensa Entrega Definitiva

Fuente: Silva (2012)

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Diciembre

Enero

Febrero

Operacionalización de las Variables De acuerdo con lo expresado por Tamayo, M 1999 en toda variable “el factor que asume esta condición debe ser determinado mediante observaciones y estar en condiciones de medirse para enunciar una observación en función de una característica” (p. 109). La Operacionalización de las variables se refiere a descender a un nivel de abstracción de las mismas. Según Méndez 1988. Implica desglosar la variable por medio de un proceso de deducción lógica en indicadores, los cuales se refieren a situaciones específicas de las variables. Los indicadores pueden medirse mediante índices o investigarse por ítems o preguntas que se incluyen en los instrumentos que se diseñan para la recopilación de la información. (p. 79) De ahí que las variables que han sido establecidas en el capítulo precedente deben ser operacionalizadas, es decir transformarlas para ser medibles y su comportamiento capturado mediante los instrumentos de recolección de datos seleccionados por el investigador.

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Cuadro 5: Operacionalización de Variables Objetivo General: Diseñar Piezas visuales utilizando estrategias BTL para difundir información sobre el maltrato-físico infantil en el Consejo Municipal de Derechos de Niños, Niñas y Adolescentes del Municipio Girardot.

Fuente: Silva (2012)

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Población y Muestra Población Toda investigación requiere establecer un universo poblacional con características comunes, lo cual le permite al investigador obtener los datos que le faciliten el estudio. Morles, V. 1994, menciona que la población “se refiere al conjunto para el cual serán válidas las conclusiones que se obtengan: a los elementos o unidades (personas, instituciones u objetos) a las cuales se refiere la investigación” (p. 17). En tal sentido en este trabajo de investigación se consideró como población al número total de trabajadores del departamento de LAPRE que son seis personas que están divididas en: •

4 Linieros de distribución N°2.

•

2 Técnicos especializados en el área. Muestra La muestra, según Palella y Martins 2003 “Es la porción o subconjunto que

representa a toda una población y se determina mediante un procedimiento llamado muestreo”. (p. 93) Para esta investigación se tomó la totalidad de la población, en vista de que la misma es pequeña y éstos se denomina muestreo censal según López 1998, “la muestra es censal es aquella porción que representa toda la población”. (p. 123) Se tomó por muestra al número total de la población a las seis personas especializadas en el área ya que es una cantidad pequeña y manejable y para este proyecto de investigación se necesita del conocimiento y testimonio de todos y cada

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uno de ellos para conocer y ampliar la información del banco de pruebas de los transformadores. Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos Las técnicas y recolección de datos realizadas en este estudio fueron: la Observación directa, la revisión bibliográfica, el registro tecnológico y la entrevista de los trabajadores del departamento de LAPRE. Palella y Martíns 2007 plantean que la observación directa “es aquella cuando el investigador se pone en contacto personalmente con el hecho que trata de investigar” (p.129) Esta técnica fue apoyada por un cuaderno de anotaciones como instrumento donde se detallaron los hallazgos y los posibles factores de deterioro. Del banco de prueba. Se empleó la Revisión bibliográfica donde El Manual de la UPEL (Op. Cit.), define la revisión bibliográfica como: “la acción de explorar libros, revistas y documentos que sirven para el desarrollo total o parcial de la investigación”. (p. 96), la información se registró en un cuaderno de anotaciones. Se obtuvo por este medio la información técnica de los transformadores y del banco de pruebas de los transformadores. Mediante la técnica de registro tecnológico usando como instrumento las fotografías se obtuvo el material para fundamentar la gravedad del problema en cuanto a los riesgos de descarga eléctrica. El investigador ha seleccionado como técnica de recolección de datos, la entrevista. Puesto que se orienta por unos objetivos preestablecidos, lo que permite definir el tema de la entrevista. En relación a esta técnica, Hurtado 2006, señala que: "consiste en formular preguntas de manera libre, con base a las respuestas que emite el interrogado. No

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existe estandarización de formulario y las preguntas varían de un interrogatorio a otro". (p. 462). La entrevista se realizará personalmente con cada una de las personas en una única visita. El investigador tomará como instrumento para esta técnica una guía de entrevista conformada por doce (12) Ítems estructurados en función de levantar la información pertinente para el análisis de las variables establecidas para la presente investigación. Técnicas de Análisis e Interpretación de Datos La Información obtenida mediante la Observación directa y el registro tecnológico permitirán realizar una descripción de la situación actual contrastada con los resultados de la entrevista, la revisión bibliográfica involucra libros del área eléctrica, leyes, reglamentos y códigos, pero también abarca manuales de uso de transformadores hechos por los fabricantes, los cuales permiten el cumplimiento del segundo objetivo de esta investigación. Arias, F. (Op. Cit.), expresa que “las técnicas de análisis de datos no son más que la clasificación, registro, tabulación y codificación de los datos, las técnicas pueden ser lógicas (inducción, deducción, análisis, síntesis) o estadísticas (descriptivas o inferenciales)”. (p. 26) Con respecto a las entrevistas se realizará un análisis cualitativo del tipo lógico utilizando la técnica de la Síntesis, que permite extraer el contenido más importante de cada uno de los temas abordados en la entrevista aplicada al personal del LAPRE donde el criterio del entrevistado se hará presente ya que expresará libremente las necesidades, propuestas e inquietudes. Se procedió a realizar un Diagrama de Pareto, el cual permite mostrar gráficamente el principio de Pareto (pocos vitales, muchos triviales), es decir, que hay muchos problemas sin importancia frente a unos pocos graves. Mediante la gráfica

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colocamos, pocos vitales a la izquierda y muchos triviales a la derecha, el diagrama facilita el estudio de las fallas en las industrias o en las empresas comerciales así como fenómenos sociales o naturales. El principal uso que tiene el elaborar este tipo de diagrama es el poder establecer un orden de prioridades en la toma de decisiones dentro de una organización, evalúa todas las fallas sobre si se puede resolver o mejorar, esto nos da una técnica de análisis cuantitativa para determinar las fallas más frecuentes en los transformadores y de esta manera indicar su manejo en el manual de usuario propuesto en esta investigación.

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CAPÍTULO IV

RESULTADOS

Fase Diagnóstica

Para esta primera fase de la investigación, se procedió a realizar el diagnóstico del banco de prueba de tensión aplicada para los transformadores de Corpoelec Edo Aragua región 4., para conocer de cerca y detalladamente las condiciones en las que se encuentra el banco de prueba, por cuanto esta observación es fundamental para definir la condición actual de ambos aspectos en estudio. En este caso, se empleó la técnica de la Observación directa, el apoyo fotográfico y el testimonio de los trabajadores del departamento de mantenimiento especializado de tal manera que se pudo constatar que el equipo de prueba para los transformadores requiere con emergencia su acondicionamiento por que puede ocurrir un accidente laboral por el estado en que se encuentra una de sus etapas en esta imagen podemos observar el estado actual de la parte de control del banco de prueba de tensión aplicada.

Figura 4. 1. Control de la etapa de tensión aplicada.

Fuente: Silva (2012)

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En la siguiente figura se puede observar la situación actual de cómo esta internamente el banco de prueba de tensión aplicada donde es difícil hacer un seguimiento a un conductor, está en desorden y en mal estado; si se dañara un componente o un conductor en este estado sería muy difícil cambiarlo.

Figura 4. 2. Estado interno de la caja de control

Fuente: Silva (2012)

Figura 4. 3. Caja control tanto interna como externamente

Fuente: Silva (2012) Se puede observar la falta de mantenimiento tanto interna como externamente y que amerita con urgencia su rediseño y mantenimiento.

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En esta figura se puede observar ampliamente su situación actual, que no se encuentra aislado del suelo y que externamente se encuentra un poco averiado estructuralmente.

Figura 4. 4. Caja de control visión completa.

Fuente: Silva (2012)

Tras el poder observar la situación actual, es notorio su pronto rediseño y mantenimiento esta situación expone al operado a un accidente laborar a la hora de ejecutar su funcionamiento o hacer las respectivas mediciones con el voltímetro manual en la siguiente figura Nº5 se observa clara mente a lo u se expone el operador para hacer las mediciones de tensión al transformador sometido a prueba no respetando los limites de distancia para la tensión aplicada 14.1kv provocando al circuito a una descarga.

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Figura 4. 5. Medición al transformador sometido a prueba

14.1KV

Fuente: Silva (2012)

La distancia Mínima de operación se viola debido a que el personal debe realizar la medición con un voltímetro manual, lo ideal sería que el mismo banco de prueba pudiese realizar la medición automatizada.

Resultado de las entrevistas 1-)¿Conoce usted el banco de prueba de transformadores sí o no? Sí, conozco el banco de pruebas (Rafael Sarmiento, Caporal, Entrevista personal, Octubre 30, 2012) Análisis: casi todos los trabajadores del departamento conocen el banco de prueba, solo uno el técnico José Pérez que no o cono por el poco tiempo que tiene asignado al departamento de mantenimiento especializado. 2-)¿Para qué se usa y qué garantiza? “se usa para someter el transformador a las pruebas necesarias para detectar posibles falla o su operatividad, Estos equipo de prueba garantiza la operatividad de los transformadores, el que 69

indica si el transformador está listo para ser entregado o ir a un grupo para trabajar en la calle. Índica que sus bobinas estén en funcionamiento y que se está cumpliendo la relación de transformación según el valor asignado por el conmutador de fase.” (Simón Zambrano, linieroNº2 entrevista personal (octubre 30/2012). Análisis: El personal entrevistado conoce a grandes rasgos para qué se usa el banco de pruebas.

3-)¿En cuántas etapas esta divido el banco de prueba para los transformadores? “Está dividido en cuatro etapas, la primera es el TILT II que se usa para medir la continuidad de las bobinas tanto de alta como de baja de un transformador y su impedancia si las bobinas están en buen estado pasan a la segunda etapa. El TTR que es el equipo que mide o que indica si la relación de transformación del transformador se está llevando a cabo según la posición del TAP si el transformador está llevando a cabo se relación de transformación pasa a la tercera etapa de prueba. TENSION APLICADA, en esta etapa por medio de un panel de control, un variac, se le van inyectando reguladamente 110v a un transformador que esa su relación y los transforma en 14100v que son aplicados al transformador sometido a prueba en los bushing de alta, se mide con un voltímetro de mano la fase del transformador sometido a prueba, si entrega en (x1 con respecto a x2 110v), (x3 con respecto a x4 110v) y( x1 con respecto a x4 220v) pasa la prueba de tensión aplicada y por último se destapa el transformador y pasa a la cuarta y última prueba EL CHIPOMETRO, es el que indica la rigidez dieléctrica del aceite del transformador, indica a partir de cuantos kva comienza a ser conductor en vez de aislante depende los valores que arroje se sabe si hay que cambiar el aceite o se deja el mismo. Estas son las cuatro etapas en que está dividido el banco de pruebas.”(Manuel Peña técnico del área entrevista personal (octubre 30/2012).

Análisis: Sólo algunos de los entrevistados conocen a perfección las etapas en que se divide el banco de pruebas. El banco de pruebas consta de varios 70

elementos entre ellos el medidor de relación de transformación (T.T.R.), el TILT II, el cual es un equipo sencillo que mide las impedancia de las bobinas del transformador, con esto se busca verificar su condición, para así descartar que las bobinas del equipo estén en cortocircuito o abiertas, Banco de Prueba de Tensión aplicada que permite realizar pruebas de tensión de un transformador, con un Variac y un transformador elevador son los encargados de hacer la prueba de tensión aplicada, como se puede observar en el LAPRE el banco de prueba de tensión aplicada no posee con un banco de tensión aplicada en buenas condiciones por lo que el personal debe tomar las medidas manualmente

4-)¿Cómo observa la situación actual del banco de prueba de transformadores? “La situación actual del banco de prueba es operativa pero en mal estado un poco deteriorada y con falta de mantenimiento.” (Rafael Sarmiento, Caporal entrevista personal (octubre 30/2012). Análisis: los trabajadores responden a la pregunta que la situación actual del banco de prueba necesita con urgencia su mantenimiento por su estado deplorable.

5-)¿Cuál es la etapa que se encuentra en peores condición o más deteriorada? “La etapa que se encuentra en condiciones delicadas es la etapa N°3 la de tensión aplicada que su condición actual arrojar un posible accidente laboral y su estructura está muy deteriorada.” (Manuel Peña técnico entrevista personal (octubre 30/2012). Análisis: la etapa que se encuentra en peores condiciones es la de tensión aplicada por su demanda en uso y poco mantenimiento

6-)¿Por qué se encuentra en esa situación? “Se encuentra en esa situación por falta de mantenimiento porque se ha olvidado y no se le prestado atención a su 71

cuidado.”(Manuel Peña técnico entrevista personal (octubre 30/2012). Análisis: la situación actual del banco de prueba de tensión aplicada se encuentra en situaciones delicada por la falta de un plan de mantenimiento. 7-)¿Se le hace mantenimiento preventivo? “No se le hace mantenimiento preventivo si falla en cualquier aspecto; allí es cuando se le hace un mantenimiento correctivo debido a las condiciones presentada.” (Simón Zambrano, linieroNº2 entrevista personal (octubre 30/2012). Análisis: los mantenimiento que se la hacen son correctivo lo que se daña se elimina o se cambia si se puede 8-)¿Quién está encargado del mantenimiento y cada cuanto se le hace? “El personal del taller debería estar encargado de su mantenimiento y por ser un equipo indispensable dentro de la empresa y del departamento de mantenimiento especializado, se le debería hacer su respectivo mantenimiento de tres a seis meses.” (Rafael Sarmiento, Caporal entrevista personal (octubre 30/2012). Análisis: Se le debería hacer su mantenimiento por parte de los trabajadores del departamento

9-)¿Cuáles son los posibles riesgos que arroja la etapa más deteriorada estando en esa situación? “Los posibles riesgo que arroja el banco de prueba son eléctricos quemaduras, descargas por romper la distancia mínima, corto circuitos y daños a los equipo en periodo de prueba.” (Manuel Peña técnico entrevista personal (octubre 30/2012). Análisis: los riesgos posibles se relacionan con riesgos eléctrico ya que la prueba es de tensión, esto podría ocasionar descargas quemadura o la muerte

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10-)¿Cómo es el funcionamiento de dicha etapa? “Funciona mediante que se activa u conjunto de protecciones que es la parte de control, que la activamos por medio de un conmutador principal luego con un pulsador star le damos pase a la tensión al variac para regular la tensión y suministrar regulada mente 110v al equipo a probar y le damos parada por medio de un stop de esta forma inyectamos tensión regulada al equipo de prueba.” (Rafael Sarmiento, Caporal entrevista personal (octubre 30/2012). Análisis. El funcionamiento de dicha etapa es por medio de un régimen transitorio mediante pulsadores y reguladores. 11-)¿Cuáles son los componentes que conforman el Banco de pruebas de tensión aplicada para los transformadores? “Se obtienen una serie de componentes los cuales son: potenciómetro para regular el valor de tensión, contactores, relé TDR, Breaker bipolar y monopolar, porta fusibles, fusibles de taco, pulsadores, luz indicadora, transformador bidireccional de 15KVA, sistema de aterramiento, conductores, cuchilla y voltímetro.” (Rafael Sarmiento, Caporal entrevista personal (octubre 30/2012). Análisis: los componentes que conforma la parte de tensión aplicada son componentes eléctricos que permiten abrir o cerrar o dar pasó o no a la corriente. 12-)¿Cuál es la función de los componentes del Banco de prueba de transformadores? “Cuando se le da cierre a la cuchilla principal energizamos todo el circuito, luego pasamos el Breaker principal y secundario que energiza el panel de control, procedemos a desbloquear con un pulsador de desbloqueo y queda todo energizado, accionamos el star que le da el paso a la tensión al variac asi regulando la tensión al transformador bidireccional y recibe 110V en los bushing de baja y bota 14.1KVA por los de alta, esa salida la conectamos a los bushing de alta de los transformadores que se encuentran en 73

prueba.” (Rafael Sarmiento, Caporal entrevista personal (octubre 30/2012). Análisis: cada componen es de gran importancia para el banco de prueba su función relacionados en un circuito hacen cumplir el propósito de aplicar tensión.

Análisis e interpretación de los Resultados Los trabajadores del departamento de laboratorio de prueba y recuperación de equipos de CORPOELEC región 4 estado Aragua respondieron a la entrevista que si conocen el banco de prueba de transformadores, lo usan para hacer la prueba de tensión aplicada a los transformadores de distribución y esto garantiza que el equipo esté operativo para salir a la calle para cumplir su función por lo tanto se necesita del buen funcionamiento del equipo de prueba, que está dividido en cuatro etapas y la etapa que se encuentra en peores estado amerita su reacondicionamiento su rediseño la cual es la tercera etapa de tensión aplicada, actualmente se encuentra trabajando pero está en mal estado, dicho equipo se encuentra en esa situación porque no hay una persona encargada de su mantenimiento. Hasta ahora nadie le ha hecho mantenimiento. Para ejecutar su funcionamiento se colocan los transformadores de prueba frente al transformador bidireccional se colocan los conductores de alta que salen del transformador de prueba y se coloca en los bushing de alta al equipo que se quiere probar es necesario retirarse del equipo para proceder hacer las pruebas exigidas por el operario al pasar la cuchilla principal se energizas el panel de control, una lámpara piloto indica que hay tensión en el panel y luego de esto se pasan los Breaker primarios y secundario y de esta forma está todo listo para presionar en pulsador de inicio ese pulso de corriente deja enclavado el contactor y así recibe inyección regulada por el variac al transformado que se está probando, a la hora de una falla se disparan los fusibles.

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Gracias a la técnica de la entrevista se podrá confirmar cual de las etapas del banco de prueba necesita su pronto rediseño y su mantenimiento en la siguiente grafica de columnas se asignaran los resultados obtenidos para deducir cual es la etapa deteriorada.

Gráfico Nº 1. Etapa más deteriorada

Fuente: Silva (2012) Es notorio claramente que las respuestas de los trabajadores del departamento de laboratorio de prueba y mantenimiento especializado confirmada con la gráfica de columnas que la etapa que se encuentra en un estado más delicado es la tercera etapa la de tensión aplicada que amerita con emergencia su acondicionamiento. Por la situación actual del banco de pruebas de tensión aplicada y su deterioro arroja una serie de riesgos eléctricos que pueden ocasionar un accidente laborar incluso la muerte de los operario se pueden presentar descargas eléctricas por romper la distancia mínima requerida para la tensión aplicada de 14.1kva, también quemaduras, corto circuitos y daños al equipo de prueba, para poder saber con exactitud cuál es riesgo con más probabilidades se llevara a cabos en el siguiente diagrama de pareto

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En el siguiente cuadro se observa el producto arrojado de las entrevistas donde se encuentra en la primera columna los posibles riesgos del banco de prueba, en la columna posterior el número de veces común de las respuestas de los entrevistados y en la columna final la cantidad representada en porcentaje.

Cuadro 6. frecuencia de riesgos N°DE RIESGOS

EFECTOS %ACUMULADO

Descargas

5

50%

Quemaduras

1

10%

Muerte

1

10%

Corto Circuito

1

10%

1

10%

2

10%

Mala Conexión Arco Eléctrico

100% Fuente: Silva (2012)

Para poder deducir con exactitud y visualizar realmente cual es el riesgo más cercano a suceder se representaran estos valores en un diagrama de pareto que dirá cual es el riesgo con el porcentaje y valores más consecutivo en las encuestas. Las columnas azules representan el nombre del riesgo encontrado dentro de las entrevistas, en la línea del extremo izquierdo; la cantidad de veces repetidas dentro de las entrevistas, la línea del lado derecho; los valores representados en porcentaje, la línea roja; representa gráficamente los límites del porcentaje.

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Gráfico Nº 2. Diagrama de Pareto (resultado de las entrevistas)

Fuente: Silva (2012)

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Por medio de la gráfica observamos que el riesgo con más probabilidad es el de una descarga eléctrica a nivel de 14.1Kv por romper el límite de a proximidad a la hora de hacer una medición con un voltímetro de mano al transformador en situación de prueba. Pero esta situación de riesgo la arroja un factor o situación del equipo de prueba para esto por medio de las entrevistas necesitamos saber en qué estado se encuentra la situación actual de tensión aplicada para los transformadores de CORPOELEC. Esto se deducirá con una gráfica de pastel. Cuadro 7. Situación actual de la etapa de tensión aplicada para los Transformadores. Situación Actual Condición Mal

50%

Deterioro

20%

Condiciones operativas

20%

Estado Delicado

10%

Fuente: Silva (2012) Gráfico Nº 3. Porcentaje de la situación actual del Banco de Prueba de Transformadores

Fuente: Silva (2012)

78

Análisis Crítico

El resultado de esta pregunta evidencia que el 50% de las personas entrevistadas afirma que el banco de prueba para los transformadores, la etapa de tensión aplicada no tiene un buen funcionamiento; lo que permite al investigador inferir en la necesidad de rediseñar el banco de pruebas para mejorar su situación, sin embargo está en funcionamiento pero está cerca a arrojar un accidente laborar.

Fase de Alternativa de Solución Para esta fase tenemos varias alternativas: 1) Que se le haga un mantenimiento, el cual solucione mientras tanto una que otra falla para usarlo por poco tiempo y con mucha delicadeza. 2) No usarlo más, para que no se siga deteriorando y no se siga dañando interna y externamente. 3) Y la solución que presenta el investigador, rediseñar el banco de pruebas de transformadores de CORPOELEC región 4 estado Aragua, para eliminar los posibles riesgos de descargas eléctricas que arroja el banco de prueba y poder hacer la prueba lo más parecido posible a cuando el transformador se une a un grupo de transformadores para trabajar y así poder minimizar los márgenes de error lo más posible automatizar la medición de tensión esto ayudara a cumplir con las normas CADAFE respetando el límite de distancia para la tensión presentada de 14.1kv. Eliminando los posibles márgenes de errores por hacer la prueba por tensión regulad y no directa, cuando se le suministra tensión al

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transformador reguladamente se altera su estanqueidad de forma delicada pero cuando esta unido a un grupo de transformadores el suministro de tensión es directa y su estanqueidad es brusca ocasionando botes de aceite y daños en las empacaduras si no está bien probado, en la propuesta se solucionada esta problemática llevando la prueba lo más parecido a la realidad aplicando la tensión directa sin regulaciones para garantizar la prueba y que el equipo no tenga botes de aceite y que todas sus empacaduras están en perfectas condiciones. Fase de Propuesta Para mejorar el funcionamiento del banco de prueba de transformadores es necesario su rediseño, el cual podrá garantizar mayor seguridad y mucha más efectividad que el diseño actual.

Objetivos de la propuesta

Objetivo General Se propone rediseñar el banco de prueba de transformadores de CORPOELEC región 4 donde se establecerán parámetros de mejoras para el mismo un diseño más amplio y con mucha más seguridad donde se presentaran las pruebas lo mas semejante posibles a la realidad y eliminara la medición con un voltímetro manual y lo hará automatizado.

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Objetivo Especifico

Rediseño de la estructura de la Caja de control de prueba de tensión aplicada. Acondicionamiento de Conectores y área de trabajo de prueba de tensión aplicada. Diseño del Diagrama unifilar de tensión aplicada directa, Diagrama de fuerza y planos eléctricos Establecer los procedimientos para llevar a cabo la Prueba de Tensión Aplicada.

Justificación de la propuesta

En vista de la situación actual del banco de pruebas de CORPOELEC región 4 y por las normas de seguridad es necesario reducir lo más posible los riesgos dentro del campo laboral, pero se observa en esta situación que los operarios toman la mayor precaución posible respetando las normas de seguridad de la empresa (cascos, guantes dieléctricos y botas dieléctricas) sin embargo los riesgos eléctricos los arroja otro agente. El banco de pruebas de transformadores es el agente que actualmente en el departamento de mantenimiento especializado y recuperación de equipos arroja los posibles riesgos eléctricos más delicados tales como: descargas eléctricas, quemaduras, cortos circuitos, que los transformadores estén mal probado, muerte y que los transformadores salgan con posibles defectos a trabajar en la calle, podrían tener botes de aceite TAP dañado o empacaduras rotas.

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Por ende es necesario su rediseño con urgencia, diseño que reducirá los riesgos eléctricos y garantizara con mayor eficiencia que los transformadores de distribución estén operativos para unirse a un grupo de transformadores y garantice a los operarios su seguridad donde no exponga su vida en peligro de muerte para hacer las mediciones respectivas al transformador solo para verificar si esta entregado el voltaje exigido, esto mantendrá al personal que se encuentre laborando dentro del taller, prevenido de que se está haciendo una prueba a un TX (transformador). Alcances El investigador pretende alcanzar soluciones a la problemática presentada en el laboratorio de prueba y recuperación de equipos referentes a la tercera etapa del banco de pruebas, se pretende llevar una solución a base de propuestas diseñando los planos y presentando las mejoras y acondicionamiento a la etapa, presentando así un manual de manejo y procedimientos para garantizar su vida útil dentro de la propuesta, esta propuesta solucionará las fallas ocurridas en el banco de pruebas al llegar a la tercera etapa de tensión aplicada, será una propuesta que quedará de parte de la empresa y de los trabajadores del laboratorio de prueba y recuperación de equipo LAPRE, hacer su ejecución e implementarla. Limitaciones Como limitaciones para el investigador llevar a cabo la realización de la magnífica propuesta presentada se obtiene como primera limitación, el poco tiempo dado y exigido por la casa de estudio, otra de las causas son las condiciones económicas ya que dicha propuesta amerita de una inversión monetaria la cual es costosa por las especificaciones de cada componente exigida por la propuesta para garantizar su perfecto funcionamiento gracias a estos factores se le es un poco complicado al investigador llevar a cabo la propuesta presentada.

82

Desarrollo de la propuesta Dentro del desarrollo de la propuesta se debe llevan a cabo un orden que será dividido en fases a seguir, las cuales al ir nombrándolas al mismo tiempo se presentara su desarrollo completo donde se presentarán los planos y se explicara su funcionamiento. Fase Nº 1: Rediseño de la estructura de la Caja de control de prueba de tensión aplicada En esta fase de la propuesta se llevara a cabo el rediseño de estructura de la caja de control de la prueba de tensión aplicada para los transformadores diseño que dará al operador un mejor confort y seguridad, donde el al momento de hacer las pruebas pueda tener el control absoluto y manejo de la prueba todo a la mano con mucho mas espacio garantizando una destreza y fácil manejo por las indicaciones previas en el tablero.

También garantizando su aislamiento del suelo con unas patas de tablón de madera (5x5x1cm) esto dándole una altura de 10cm de separación del suelo para aislar la caja control estableciendo una altura considerable, en la siguiente figura es mostrada la patas de madera y sus dimensiones. Figura 4. 6. Patas de la Caja de control

10cm

5cm 5cm

Fuente: Silva (2012)

83

De estas patas se necesitan cuatro total mente iguales para así colocar una en cada esquina de la caja de control. Seguida mente se necesita una lámina de acero para construir la caja la estructura física una lámina de calibre 0,40

4x2, lamina que dará rigidez y

consistencia que garantizara durabilidad y protección a los componentes, para la altura de una persona de 1,65cm a 1,80 cm de alto estatura relacionada con los trabajadores del departamento de mantenimiento especializado es recomendable para su comodidad colocar los controles de la prueba de tensión aplicada a su alcance a una altura de 1Mt la altura obtenida por el investigador llevo a relacionar las medidas para la comodidad da la caja de control,

Las medidas para la caja serian las siguientes, la tapa del frente deberá llevar una de 90 centímetros (cm) y la tapa final 100 centímetros (cm), de ancho 60 centímetros (cm) y de profundidad 50 centímetros (cm), medidas que darán al diseño buena impresión visual, la tapa del frente tiene una diferencia de 10cm con respecto a la tapa final esto es para dejar ver una caída entre las dos tapas situación que dará al operario comedida sobre los controles y mejor visión sobres el panel y sobre la pantalla del voltímetro que será empotrado en el panel de control los 60cm de ancho facilitaran la comodidad

de la instalación interna y cableado de los

componentes esta amplitud también se reflejara en la tapa principal donde ser ubicado el panel relacionada con los 50cm de profundidad que internamente ayudaran a tener la tapa final más cerca para fijar el contactor y en la parte superior tener más cerca y de forma organizada los controles en la siguiente figura es mostrada la propuesta de la nueva caja de control donde será mostrada su nueva imagen y dimensiones

84

Figura 4. 7. Caja de Control

100cm

90cm

50cm 60cm

Fuente: Silva (2012)

Estas serian las dimensiones de la caja de control, se le es agregada las bisagras para que la puerta abra y cierre; la manilla para facilitar el manejo de la puerta, la cerradura con su llave para poder tener restringido el acceso interno de la caja (al menos que amerite pintarlo para evitar lo corrosión de la lamina) y sus patas que son diseñadas de un material que no es conductor para aislarla del suelo, los agarraderos para facilitar el traslado o moverla de un sitio a otro, en la siguiente figura observaremos el modelo de la caja ya terminada; lista para empotrar los controles de la prueba de tensión aplica.

85

Este nuevo modelo contiene las comodidades y exigencias presentadas de los trabajadores del laboratorio de prueba y recuperación de equipo. Figura 4. 8. Caja control de la prueba de tensión aplicada

Tapa final Panel de control

Bisagras

P. TENSION APLICADA Agarradero Manilla Cerradura Fuente: Silva (2012)

Tapa frente

Bisagras Patas de madera

Fuente: Silva (2013) En la figura numero 8 se puede observar en diseño de la caja de control estructuralmente este sería el modelo presentado por la propuesta un modelo que inspira seguridad durabilidad y resistencia, en la siguiente figura será mostrado el panel de control y la reubicación de los componentes ensamblados en el panel de control

86

Figura 4. 9. Panel de control

L.P VERDE

L.P ROJA PANEL V.

P. BLOQUEO 110v

I FASE C. N° MEDIDA

P. PARADA E B.SECUNDARIO P. ARRANQUE ARRANQUE V.

B. PRINCIPAL

B. SECUNDARIO

Fuente: Silva (2012)

En la figura se puede observar el nuevo diseño del panel de control, un diseño más amplio y con más facilidad de de su manejo los términos que se encuentran en la figura se en cuenta abreviados a continuación se conocerán.  L.P.VERDE: lámpara piloto verde.  L.P.ROJA: lámpara piloto roja.  P.BLOQUEO: pulsador de bloqueo.  P.PARADA .E: pulsador de parada de emergencia.  P.ARRANQUE: pulsador de arranque.  ARRANQYUE.V: arranque del voltímetro.  B.SECUNDARIO: breaker secundario.  B.PRINCIPAL: breaker principal.  N.MEDIDAS: notas para medida  I.FASE.C: indicador de fase conmutada.

87

 PANEL.V: panel del voltímetro

De esta forma concluye la primera fase, para así proseguir con la segunda fase Fase Nº 2 Acondicionamiento de Conectores y área de trabajo de prueba de tensión aplicada

Acondicionar la parte de fuerza que sería la parte donde se encuentra el transformador bidireccional y los conductores de media tensión del banco de prueba de tensión aplicada después de haber hecho la evaluación de la situación actual de esta parte del banco de prueba de tensión aplicada se estableció que solo amerita el acondicionamiento en los conductores, las pinzas

la pintura y los carteles de

seguridad Es importante resaltar que la prueba de tensión aplicada que se la hace a los transformadores es en vacio, esto quiere decir que no hay consumo, si no hay consumo no se puede medir la corriente, se toma en cuenta este detalle ,la corriente de Foucault corriente parásita también conocidas como "corrientes torbellino”, es un fenómeno eléctrico descubierto por el físico francés León Foucault en 1851. Se produce cuando un conductor atraviesa un campo magnético variable, o viceversa. El movimiento relativo causa una circulación de electrones, o corriente inducida dentro del conductor, Estas corrientes circulares de Foucault crean electroimanes o campos magnéticos que se oponen al efecto del magnético aplicado cuanto más fuerte sea el campo magnético aplicado, o mayor la conductividad del conductor, o mayor la velocidad relativa de movimiento, mayores serán las corrientes de Foucault y los campos opositores generados. Las corrientes de Foucault crean pérdidas de energía a través del efecto Joule efecto Joule al fenómeno por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los 88

choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo. Todo esto es conocido como la pérdida en el hierro.de allí el consumo de los transformadores. Cuadro 8. Consumo de los transformadores en vacio. Banco Fusible Corriente A.T

M.T 13.8KV

1x15

2

1,08

1x25

2

1,61

1x35

3

2,71

1x50

4

3,62

1x75

6

5,43

1x100

8

7,24

Fuente: LAPRE (2012) Luego de observar la tabla se toman los valores para la selección del conductor correcto en cuadro se puede acervar que para una tensión de13.8kv de un transformador de 15 kva el consumo es de 1,08A el con sumo es muy poco pero no se puede obviar el valor de tensión. Fórmula para hallar la corriente cuando solo se tienen dos elementos KVA Y VOLTIOS

Comprobemos. Se obtiene un trasformador de 15KVA y una tensión de13800 voltios, ¿cuál es la corriente consumida por e el transformador?

89

Datos: 

KVA= 15



VOLTIOS= 13800 Sustituimos

Cuadro 9. Corriente nominal de los transformadores. Capacidad Io (%) (KVA) 15 25

1.2

37.5 50 75

1

100 167

0.8

Fuente: CADAFE (2009)

Para la selección del conducto aunque tenemos poco consumo de amperios no podemos obviar el valor de la tensión aplicada, valor que se obtiene por el transformador bidireccional 14.1kv par esta tensión se necesita un conductor que esté por encima del valor obtenido el conducto a utilizar será el PVC-8.7/15KV.

90

Figura 4. 10. Conductor pvc para 15kv

Fuente: (Manual de conductores eléctricos) Cable de CU/XLPE/PVC-8.7/15KV 1X630 Es un conductor hecho para trabajar con una tensión de 15kva o más soportando más de 400 amperios XLPE tiene las mismas características eléctricas que el polietileno convencional y, como resultado de enlaces intermoleculares estables, tiene características mucho mejor termales y mecánicas. Esto proporciona los cables del aislamiento de XLPE que se utilizarán en la temperatura continua máxima de los conductores del centígrado de 90º grados mientras que cable convencional del aislamiento del polietileno que se utilizará en el del centígrado 75º. Esto proporciona una ventaja importante en grados del cable y está de significación especial en países o situaciones donde está alta la temperatura ambiente y reduciendo la capacidad normal de factores tienen que ser aplicado. Para su alimentación por los bushing de baja se utilizara un conductor AWG Nº12que tiene una capacidad para una tensión de 600v y para un consumo de 20 amperios Para las puntas de los conductores de 15kv se eliminaran las pinzas que se fijan en los bushing de alta del transformador sometida a prueba y se le colocaran los conectores tipo espada para que su conexión tenga que ser atornillado a los bushing de alta y no simplemente sujetos por una pinza que puede perder su presión soltar el

91

conductor y ocasionar un accidente.los conectores tipo espada a utilizar son lo de tipo espada para 15kv. Conectores tipo espada: los conectores tipo espada son terminales para cables de cobre, de diámetros más amplio y que manejen amperios más altos, para el conector seleccionado ha sido el de 15kv Nº4. Figura 4. 11. Conector tipo espada

Fuente: manual para el electricista.(1998) El botalón o la base del transformador hablando en la parte de fuerza será pintada de color gris plata color utilizado para los postes de distribución, el transformador de color rojo señalando peligro y los indicadores de seguridad en la pared de precaución.

Figura 4. 12. Indicadores de seguridad

Fuente: Manual de seguridad industrial. Después de tener estas dos primeras fases ya listas se procede a pasar a la tercera fase.

92

Fase Nº 3 Diseño del Diagrama unifilar de tensión aplicada directa, Diagrama de fuerza y planos eléctricos. Figura 4. 13. Plano de control tensión aplicada directa. F1

1

I1

F

B

Stop 13 Star

14 A1

2

C A2 12 2

F2

Fuente: Silva (2012)

93

El plano de la Figura 4. 13 , tiene como objetivo simular la prueba lo más parecido a la realidad que por medio de un pulsador al instante que sea presionado al mismo tiempo sin regulaciones se le de paso a la corriente y a la hora de una emergencia se pueda des energizar de inmediatamente. Al cerrar el interruptor Nº1 se enciende la lámpara numero 1 de color verde indicando que ya hay tención el panel de control, luego se cierra el interruptor número 2 que da paso a la corriente al contacto A2 directa mente a la bobina del contactor esta son las funciones de los interruptores de 15 A. El flujo de corriente pasa por medio del fusible de 10 A, que funcionan como protección para los pulsadores a la hora de un corto circuito. El siguiente paso es accionar el pulsador de bloqueo con reten que en condiciones de normales funcione como un contacto normal mente abierto, luego de accionarlo pasa a ser un contacto normal mente cerrado contribuyendo al paso de la corriente hasta el pulsador de inicio (star), al presionar el pulsador de inicio pasa un pulso de corriente a los contactos auxiliares del contactor 13 y14 quedando así el contactor en clavado, al quedar en clavado la bobina del contactor da paso a la corriente encendiendo la lámpara de color rojo indicando así que el contactor está en clavado y está siendo conductor y se debe tener precaución. De esta forma llega la corriente al contacto a1 del contactor energizando la bobina del mismo bobina que requiere un voltaje de 220.si ocurre algún inconveniente o corto circuito o si se quiere dar parada a la prueba es tan sencillo con presionar rápidamente el pulsador de color rojo que es un contacto normal mente cerrado interrumpe el paso de la corriente y la bobina del contactor se abre de esta forma se le da parada a la prueba, si ya se termino la prueba luego de darle parada se acciona nueva mente el pulsador de bloqueo para bloquear todo el panel y se abren nueva mente los interruptores primarios y secundario. Para la pate de fuerza observar la Figura 4. 14. Diagrama unifilar de fuerza. 94

Figura 4. 14. Diagrama unifilar de fuerza. F N

1

3

2

4

X1

X2

H1

H2

Fuente: Silva (2012) Al quedar en clavado el contactor deja pasar la tensión inducida en los contactos 1 y 2 a los contactos 3 y 4 energizando el transformador los fusibles ubicados en la fase y neutro son para evitar accidentes de corto circuito si el transformador sometido a prueba está en corto o tiene algún detalle automáticamente se van a seccionar los fusibles de 10 A, evitando más daños al realizarse en proceso 95

una lámpara piloto ubicada en los bushing de baja del transformador indica que el equipo esta energizado El calibre del conductor a utilizar en la parte de control será un conductor AWG Nº16 de 13A, ya que el consumo del circuito en trabajo es de 3.1A y se utiliza ese calibre de conductor por la tensión aplicada de 115v, cada resistencia de carga es de 24(w) el consumo de la bobina del contactor es de 0.25 (w) y el consumo del transformador es de 1,08A, para comprobar, tomando en cuenta que las tres resistencia se encuentran paralelo, la bobina del contactor en serie y los transformadores en serie, para hallar la corriente de las resistencia de carga se utilizara la siguiente formula. Donde (In=corriente nominal)(W=potencia) y (V=voltaje)

Se sustituyen los valores

Se obtiene el valor de la corriente, este valor es el mismo para las tres resistencias de carga y se suman estos valores se obtiene un valor de 0,63A pero ¿cómo saber que esto es el valor real de las resistencia? Se resuelve el siguiente circuito. El valor de la resistencia se resuelve con la siguiente formula. Donde (R=resistencia) (V=voltaje) (I=corriente)

Se sustituyen los valores

Este valor es el mismo para las tres resistencias

96

Se sustituyen los valores

Se sustituyen los valores

Se obtiene como resistencia total: 182.5396 ohm para comprobar o hallar la corriente se aplicara ley de ohm donde.

Se sustituyen los valores

A estos valores obtenidos se le sumaran los 1.08A del transformador del banco de prueba de tensión aplicada y otros 1,08 A del transformador sometido a prueba y por ultimo y no menos importante los 0.02 A de la bobina del contactor al sumar estos valores obtendrá I total.

A 0.02ª

Gracias a los cálculos y formulas establecidas se obtiene el consumo total del circuito o consumo de la prueba en vacio de los transformadores .en la figura Nº13 se muestra la automatización de las mediciones del transformador para evitar el contacto directo al momento de medir las fase en los bushing de baja

97

Figura 4. 15. Plano de automatización de medición

LÁMPARA 5V

FASE 1

FASE 2

110V

110V

R6 1k

Q3

NEUTRO

PN2907A

RELÉ 2

RELÉ 1

5V

5V

D1

D2

1N4007

1N4007

Q1

R3

VOLTÍMETRO

PN2222A 1k

+88.8

Q2

Volts

PN2222A

R4 1k

R1 33K

U2:B

U5:A 1

C1

4 2

1

6

74HC14

U2:A

U1:A

5

74HC02

2

CLK

MR

2 Q0 Q1 Q2 Q3

3 4 5 6

1 3 74HC02

74HC393

47u

U3

R5

7 1 2 6 4 5 3

START

1k

A B C D BI/RBO RBI LT

QA QB QC QD QE QF QG

13 12 11 10 9 15 14

74LS47

Fuente: Silva (2012) Principio y funcionamiento El propósito de este circuito es conmutar los contactos de dos relés de tal modo que permitan la conexión y desconexión de los terminales de un voltímetro para así efectuarse la medición automática de las salidas de un transformador, dichas mediciones son las siguientes: Fase 1 – Neutro

98

Fase 2 – Neutro Fase 1 – Fase 2 Para que se produzca este automatismo, se encuentra una serie de componentes electrónicos asociados de tal manera que permiten obtener la secuencia deseada. Las mediciones son mostradas en un par de displays 7 segmentos y además se encuentra incluida una lámpara o alarma que avisa que se está efectuando la medición. Inicialmente los contactos de los relés se encuentran en reposo, esto hace que ambos terminales del voltímetro estén conectados al neutro obteniéndose ninguna medición. Para iniciar la medición automática se presiona el pulsador START, esto permite que la salida del oscilador astable (formado por la compuerta inversora 74HC14, la resistencia R1 y el condensador C1) se vea reflejada en la salida de la compuerta NOR (74HC02:B), ya que existirá un pulso que será recibido por la entrada CLK del contador digital ascendente (74HC393) incrementando el valor de su salida a 1 binario (0001). La salida del contador va directamente hacia la resistencia de base del transistor Q2 que permite la energización de la bobina del relé RL2 conmutando así sus contactos, al estar activo éste relé, uno de los terminales del voltímetro estará en contacto directo con una de las líneas de fase mientras que el otro terminal permanecerá conectado al neutro obteniéndose como resultado la lectura de una fase. En el siguiente pulso generado por el oscilador, el contador incrementa el valor de su salida a 2 binario (0010), en este momento ocurre lo anteriormente explicado pero ahora con el relé RL1, la conmutación de los contactos de dicho relé hacen que el otro terminal del voltímetro sea el que se encuentre conectado a la otra fase mientras que el otro terminal pasa a estar conectado al neutro debido a que la bobina del relé RL2 se desenergiza, obteniéndose como resultado la medición de la segunda fase. En el pulso siguiente, el contador incrementa el valor de su salida a 3 binario (0011), ahora ambos relés se encuentran activos y los dos terminales del voltímetro están conectados uno en cada fase, teniéndose como resultado la medición del voltaje que se encuentra ente ambas fases.

99

El último pulso generado por el oscilador, hace que el contador incremente el valor de su salida a 4 binario (0100), produciendo la desenergización de ambos relés volviendo al mismo estado que el principio inhibiendo la salida del oscilador. En cuento a la indicación en los displays 7 segmentos, el primero de ellos muestra una F (de fase), esta solamente se muestra cuando se está haciendo la medición y para ello se colocan en un nivel bajo (0 lógico) los pines del display que permitan la aparición de la letra F. para ello se coloca una compuerta NOR (74HC02:A) intercalada entre los pines Q0, Q1 y el display, en la salida de dicha compuerta aparecerá un nivel de tensión bajo solamente cuando en una de las salidas del contador antes mencionadas aparezca un nivel de tensión alto. Las posibles combinaciones de estas dos salidas con respecto a lo mostrado en el display son las siguientes: 0000 => Apagado 0001 => F 0010 => F 0011 => F 0100 => Apagado En el segundo display se muestra un incremento ascendente de 1 a 3, dicho número se muestra solamente cuando se está haciendo la medición y para ello se conectan las salidas Q10, Q1 del contador directamente con el convertidor BCD a 7 segmentos (74LS47), la siguiente tabla muestra lo mostrado en dicho display según las posibles combinaciones de la salida del contador: 0000 => Apagado 0001 => 1 0010 => 2 0011 => 3 0100 => Apagado Como conclusión de esto se tiene que cuando se esté midiendo la primera fase, en los displays se visualizará F1, cuando se esté midiendo la segunda fase se visualizará F2 y cuando se esté midiendo entre ambas fases se visualizará F3, de lo contrario permanecerán apagados como lo muestra la siguiente tabla:

100

0000 => Apagado 0001 => F1 0010 => F2 0011 => F3 0100 => Apagado Como elemento de seguridad se incorporó una lámpara que indica que se está efectuando una medición y que se debe tener precaución, esta se activa solamente durante la medición de las fases y se logra aprovechando el nivel lógico del pin de salida Q2 del contador y un transistor PNP Q3. La salida Q2 del contador se encuentra en 0 lógico cuando se está realizando una medición, por lo tanto dicha salida es conectada a la resistencia de base del transistor Q3 que permite la activación de la lámpara, esto se observa en la siguiente tabla: 0000 => Lámpara apagada 0001 => Lámpara encendida 0010 => Lámpara encendida 0011 => Lámpara encendida 0100 => Lámpara apagada Dicha salida también se utiliza para mantener inhibida la salida del oscilador ya que permanece en 1 lógico cuando no se está realizando ninguna medición y bloquea la salida de la compuerta NOR (74HC02:B). Cabe aclarar que la frecuencia del oscilador es configurada a través de los componentes externos para obtener una frecuencia lo suficientemente baja que permita la observación efectiva de las tres mediciones.

El voltímetro VR-003 es un voltímetro para empotrar funciona de forma directa

101

Fase 4. Guía de Procedimientos y conexiones de Mediciones del Banco de Prueba de Tensión Aplicada.



Para poder realizar la prueba de tensión aplicada se debe respetar las normas de seguridad industrial según COVENIN, utilizar calzado dieléctrico, guantes dieléctricos y casco, esto garantizará la protección y seguridad del operario.



En el paso Nº2 se procede a colocar el transformador que se quiere probar frente al transformador bidireccional del banco de prueba colocándolo con los bushing de baja que queden frente al operario para poder hacer las conexiones de tierra y de los terminales del voltímetro. y conectarle los conductores que van a simular el 13.8kv.es lo primero que se debe hacer verificando que este fuera de trabajo o sin tensión.se verifica que todo esté bien conectado la conexión deberá ser la siguiente

102

Figura 4. 16. Conexión de los transformadores para la prueba de tensión aplicada. H2:14.1k v

H1:14.1kv

Fase contactor Tx1

N

Neutro (contactor)

Positivo voltímetro Del voltímetro Tx2

Común del voltímetro

Fuente: Silva (2013) Luego de tener las conexiones ya realizadas se pude proceder al paso siguiente energizar el circuito. 

Primer paso para energizar el circuito, es pasar el breaker principal y verificar que la lámpara de color verde encienda esto indicara que hay tensión en el panel de control, verificando esto se acciona el breaker secundario.



Segundo paso se desbloque el panel de control accionando el pulsador de bloqueo e inmediatamente se puede accionar el pulsador de inicio o de arranque. Verificando que la lámpara de color rojo encienda esto indicara quela bobina del contactor está en clavado. Ya al realizar estos dos primeros pasos se puede pasar al siguiente.



Tercer paso que es el de medición, para poder dar inicio a la medición es necesario accionar el pulsador de arranque de voltímetro, en el

103

panel del voltímetro se notaran los valores de de tensión de la fase y en los displey del lado la fase conmutada. A la mano se tiene una notas de medida para anotar los valores arrojados por el voltímetro, al terminar su proceso de medición la automatización del circuito de medición adopta un estado de reposo. 

Cuarto y último paso al accionar el pulsador de parada de emergencia se le da parada a la prueba de tensión aplicada. Ya des pues de haber realizado la prueba se hace el proceso inverso, se bloquea el panel de control y se abren los breaker y se da por terminada la prueba. Figura 4. 17. Panel de control L.P VERDE

L.P ROJA PANEL V.

P. BLOQUEO 110v

I FASE C. N° MEDIDA

P. PARADA E B.SECUNDARIO P. ARRANQUE ARRANQUE V.

B. PRINCIPAL

B. SECUNDARIO

Fuente: Silva (2012)  L.P.VERDE: lámpara piloto verde.  L.P.ROJA: lámpara piloto roja.  P.BLOQUEO: pulsador de bloqueo.  P.PARADA .E: pulsador de parada de emergencia.  P.ARRANQUE: pulsador de arranque.  ARRANQYUE.V: arranque del voltímetro.  B.SECUNDARIO: breaker secundario.

104

 B.PRINCIPAL: breaker principal.  N.MEDIDAS: notas para medida  I.FASE.C: indicador de fase conmutada.  PANEL.V: panel del voltímetro De esta forma concluye el desarrollo de la propuesta solucionando las problemática y necesidades de esta prueba tan importante la de tensión aplicada la cual no solo beneficia a la empresa CORPOELEC y los trabajadores del departamento de mantenimiento especializado sino también a todos los subscriptores de la empresa en el estado Aragua ya que está propuesta garantiza la operatividad real del transformador. Factibilidad Factibilidad operativa 1. Como factibilidad operativa el proyecto se llevaría a cabo su implementación de3a 7días esto referente a la restructuración de la caja de control. 2. Se necesitarían tres personas para su implementación, una persona que haga la caja de con control establecida, un técnico para la lectura de plano e instalación y un ayudante electricista. 3. Para poner en funcionamiento dicha propuesta surge una lista de materiales que se pueden conseguir en tiendas de electricidad y electrónica, son componentes conocidos y comerciales. Para la parte eléctrica:  Porta fusible.  Breaker.  Lámpara piloto color rojo.  Lámpara piloto color verde.  Lámpara piloto incandescente.

105

 Pulsador NC y NO.  Contactor.  Pulsador de bloqueo.  Clavos Par la estructura física  Clavos  Pega  Tablón  Lamina de hierro  Electrodos  Bisagra  Cerradura Para el circuito electrónico  Lámpara de 5 voltios  Resistencia  Diodo  Transistores  Integrado  Condensador  Relé  Tabla perforada  Voltímetro  Displey  Pulsador a 4-los equipos necesario para realizar la propuesta son  Juego de destornilladores  Martillo

106

 Piqueta  Alicate  prensa terminal  Pinzas  pala cables  voltímetro  teipe  tirrac Con esta lista de materiales y herramientas se puede llevar a cabo la propuesta Factibilidad técnica 1. Para la realización de la propuesta se necesita de la ayuda de un técnico electricista para la lectura de plano e instalación del los circuitos. 2. El siguiente cuadro se muestra las características técnica de los materiales

107

Cuadro 10. Materiales y características técnicas Material Porta fusible breaker Lámpara pilo Pulsador verde Pulsador rojo Contactor Pulsador de bloqueo Conductor conductor Resistencia Resistencia Displey Diodo Diodo integrado integrado integrado Transistor integrado transistro Lamina de hierro

Características técnicas NH-OO 1 x15 (16mm) 110Vac AD1616HS (22mm) 1NO.XB4-BA31 (22mm) 1NC. XB4-BA42 CJX2-D1810 3 22MM CAB:40MM 1NC THW Nº16 13ª PVC 15KV 400A 1k 33k 7 segmentos A.C 1N4007 1N4148 74HC14 74HC02 74HC393 PN2222A 74ls47 PN2907A 0,40 4 x2

Bisagra Cerradura vatímetro

IPC 7156 Tubular -Med.46X28mm. VR-003

Cuadro 11. Características técnicas de los equipos Equipos Características técnicas Voltímetro digital

PCE-DM 14

Prensa terminales

LEXT-10

Pela cables

Rj45

108

Factibilidad económica El personal será cancelado por día de trabajo, el herrero 300bs,

Cuadro 12. Factibilidad económica de los materiales Bs

Material

Características tecnicas

Porta fusible

NH-OO

83bs

Breaker

1 x15

80bs

Lámpara pilo

(16mm) 110Vac AD1616HS

35bs

Pulsador verde

(22mm) 1NO.XB4-BA31

70bs

Pulsador rojo

(22mm) 1NC. XB4-BA42

70bs

Contactor

CJX2-D1810 3

270bs

Pulsador de bloqueo

22MM CAB:40MM 1NC

Conductor

THW Nº16 13A

Conductor

PVC 15KV 400A

Resistencia

1k

0,50bs

Resistencia

33k

0,50bs

Displey

7 segmentos A.C

10,60bs

Diodo

1N4007

0,50bs

Diodo

1N4148

0,60bs

Integrado

74HC14

8bs

Integrado

74HC02

8bs

Integrado

74HC393

15bs

Transistor

PN2222A

0,60bs

Integrado

74ls47

16,66bs

Transistor

PN2907A

3,80bs

Lamina de hierro

0,40

Bisagra

IPC 7156

Cerradura

tubular voltimetro

VR-003

4 x2

93bs 10bs 1mt 79bs

300bs 40bs 35bs 375BS

109

Cuadro 13. Equipo Equipos

Características técnicas

Voltímetro digital

370bs

Prensa terminales

120bs

Pela cables

1157bs

110

CONCLUSIONES

Existe una diversidad de pruebas que pueden dar un diagnostico exhaustivo sobre el estado del transformador, dichas pruebas permite verificar en qué condiciones se encuentra el equipo y si amerita un mantenimiento o una recuperación como tal, pero debido a la ausencia estos equipos y de un programa efectivo de mantenimiento el cual permita asegurar que los transformadores que salen del departamento de mantenimiento especializado se encuentran 100% aptos para su puesta en servicio, evitando las interrupciones del servicio eléctrico, además de pérdidas económicas. Es muy atinada la política de recuperación de transformadores en Corpoelec, ya que además de recuperar los transformadores también recupera recursos económicos ya que una gran cantidad de estos equipos en principio estaban destinados a desaparecer al cementerio de transformadores o como chatarra. El costo promedio del mantenimiento preventivo para un transformador es muy pequeño en comparación con el costo que producen las pérdidas de producción de una empresa que dependa del servicio que presta el estado, por ello la implementación de esta propuesta traería consigo una cantidad de beneficios para la empresa y los suscriptores. Sin contar que como es una empresa encargada de brindar suministro eléctrico al país cuenta con un lote de transformadores en su stock los cuales deben cumplir con un certificado de calidad establecido. Por ello si se contara con este banco se podrían realizar nuevamente estos ensayos para verificar que realmente cumplen con lo establecido y de esta manera descartar fallas por defecto de fabricación. Debido a que es un proyecto factible además de económico para los beneficios que traerá, ya que la empresa recobrara la inversión con recuperar los

111

transformadores de distribución, ya que estos serian transformadores dejados de reponer. Además al departamento diariamente ingresan transformadores la gran mayoría recuperable por el personal que allí labora, lo que sustenta que la implementación de esta propuesta trae beneficios a muy corto plazo. Los transformadores juegan un papel muy importante en la vida diaria de las personas, ya que nos permite el nivel de tensión adecuado para el suministro de energía tanto en nuestros hogares como en la industria, por ello dichos equipos ameritan que se agoten todos los recursos necesarios para diagnosticar si se encuentra operativos o amerita ser retirado para realizarle su respectivo mantenimiento y dependiendo de los resultados ser recuperado.

Para lograr que esto se lleve a cabo el presente trabajo de investigación da resultados a las necesidades del banco de prueba, con un rediseño de la estructura física de la caja de control de prueba de tensión aplicada, garantizando al operario seguridad y confianza; acondicionando los conectores del área de trabajo, conductores especializados para las exigencias de los niveles de tensión, para evitar corto circuitos al momento de hacer las respectivas pruebas a los transformadores.

Para simular la prueba lo más parecido a la realidad, el diseño del diagrama unifilar será de forma directa para la aplicación de tensión; esto quiere decir, sin régimen transitorio. Se establecerán parámetros para llevar a cabo la prueba de tensión aplicada, dichos parámetros deberán respetarse para concluir exitosamente la prueba, sin fallas o errores, garantizando al operario su seguridad y comodidad. Se puede concluir que el trabajo de investigación de respuestas a las necesidades del departamento.

112

RECOMENDACIONES

 Los transformadores a ser recuperados necesitan ser examinados, ensayados y chequeados por el personal especializado y deben disponer de todos los equipo de medición requeridos para descartar cualquier falla que pueda presentar.  Las pruebas de rutina deben ser aplicadas al 100% de las unidades recuperadas para garantizar que están en perfecto estado.  Dictar un taller de inducción al personal encargado, de cómo realizar los diferentes ensayos, su propósito e interpretación de cada uno de los resultados.

113

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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114

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115

Arias, F. (1999) “Investigación Descriptiva” Mendez (1988) “La Operacionalización de las variables” Morles, V. (1994) “Población” Palella y Martins (2003) “Muestra” Palella y Martins (2007) “La observación Directa” Hurtado (2006) “Técnicas y Recolección de Datos” Arias, P. (Op. Cit.) “Técnicas de Análisis de Datos”

116

ANEXOS

117

Anexo N° 1. Logo tipo de la empresa

118

Fuente: Corpoelec región 4 (2012)

119

Anexo N° 2. Banco de prueba de tensión aplicada

120

Fuerza

Fuente: Silva (2012) Control

Fuente: Silva ( 2012) 121

Anexo N° 3. Prueba del transformador ymedision

122

Transformador sometido a prueba

Fuente: Silva( 2012) Medición de tensión al transformador

Fuente: Silva (2012)

123