capacitado por: e-cbcc · armando guillermo prieto becerril mantenimiento e instalación manual...

Electromecánica

Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica

Manual Teórico Práctico del Módulo Autocontenido Específico:

Mantenimiento a Subestaciones Eléctricas

Profesional Técnico-Bachiller en Electromecánica

Capacitado por:

Educación-Capacitación Basadas en Competencias Contextualizadas

e-cbcc

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Suplente del Director General

Secretario de Desarrollo Académico y de Capacitación

Director de Diseño Curricular de la Formación Ocupacional

Coordinador del Área de Automotriz, Electrónico y Telecomunicaciones e

Instalación Y Mantenimiento

Autores

Revisor Técnico

Revisor Pedagógico

Revisor de Contextualización

Joaquín Ruiz Nando

Marco Antonio Norzagaray

Gustavo Flores Fernández

Jaime G. Ayala Arellano

Consultores Formo Internacional, S. C.

Jaime Alejandro Elizalde Gómez

Virginia Morales Cruz

Agustín Valerio Armando Guillermo Prieto Becerril

Mantenimiento e Instalación Manual Teórico - Práctico del Módulo Autocontenido Optativo Transversal para todas las Carreras de Profesional Técnico Bachiller del Electromecánica y Electricidad Industrial.. D.R. a 2004 CONALEP. Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, incluida la portada, por cualquier medio sin autorización por escrito del CONALEP. Lo contrario representa un acto de piratería intelectual perseguido por la ley Penal. Av. Conalep N° 5, Col. Lázaro Cárdenas, C 21 0 d d é

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ÍNDICE I. Mensaje al alumno 16II. Como utilizar este manual 16III. Propósito del módulo autocontenido optativo transversal 18IV. Normas de competencia laboral 20VI. Mapa curricular del módulo autocontenido optativo transversal 21Capítulo 1 Reconocimiento de la Función de los Controles en las Máquinas Eléctricas Mapa curricular de la unidad de aprendizaje 1.1.1 Subestación eléctrica. 21 • Definición de Subestación eléctrica. 21 • Importancia. 29 • Principio de funcionamiento. 29 • Plan de mantenimiento. 31 - Especificaciones técnicas de una subestación eléctrica 33 - Normas de mantenimiento 38 - Recomendaciones del fabricante. 38 - Políticas y procedimientos de la empresa. 401.1.2 Tipos de subestaciones eléctricas. 46 • Convencional 46 - Definición 46 - Estructura 47 - Planeación de su diagnóstico de funcionamiento. 48 • De distribución 48 - Definición 51 - Estructura 51 - Planeación de su diagnóstico de funcionamiento. 51 • De potencia 54 - Definición 55 - Estructura 55 - Planeación de su diagnóstico de funcionamiento. 56 • Encapsulada 56 - Definición - Estructura 56

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- Planeación de su diagnóstico de funcionamiento. 571.2.1.

Mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas. 46

• Desconectadores. 46 - Cuchillas de prueba. 46 - Cuchillas desconectadoras 47 - Interruptor General. 48 - Fusibles. 48 - Diagnóstico 51 - Plan de mantenimiento 51 • Dispersores 51 - Del apartarrayos. 54 - De la red de tierras. 55 - Diagnóstico 55 - Plan de mantenimiento. 56 • Tableros 56 - De medición y control. - Protección 56 - Comunicación. 57 - Diagnóstico 46 - Plan de mantenimiento. 46

1.2.2 Transformadores. 48 • El transformador real. 48 - Utilidad de las implicaciones de desempeño. 51 - Placa de datos y polaridad de los devanados. 46 - Diagnóstico 46 - Plan de mantenimiento. 47 • Transformador trifásico. 48 - Esquema de conexión. 48 - Análisis del desempeño del transformador. 51 - Diagnóstico 46 - Plan de mantenimiento. 46

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• Transformador con embobinados en derivación. 47 - Ajuste fijo de las derivaciones. 48 - Cambio de puntos de derivación bajo carga. 48 - Diagnóstico 51 - Plan de mantenimiento. 46Prácticas de ejercicio y Listas de Cotejo 58Resumen 75Autoevaluación de conocimientos del capítulo 1

77

Capítulo 2 Aplicar el plan de mantenimiento preventivo y predictivo de subestaciones eléctricas Mapa curricular de la unidad de aprendizaje 2.1.1.

Proceso de mantenimiento preventivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas

21

• Interpretación del programa de mantenimiento. 21 - Especificaciones técnicas de una subestación eléctrica 29 - Normas de mantenimiento 29 - Recomendaciones del fabricante. 31 - Políticas y procedimientos de la empresa. 33 • Medidas de seguridad 38 • Inspección visual 38 • Mediciones. 40 • Comparación Diagnóstico vs Especificaciones del fabricante. 46 • Proceso de limpieza 46 • Tipos de fallas 46 - Eléctricas 47 - Mecánicas 48 - Verificación del correcto funcionamiento 48

2.1.2 Proceso de mantenimiento preventivo a transformadores de subestaciones eléctricas

51

• Interpretación del programa de mantenimiento 51

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• Medidas de seguridad 54 • Inspección visual 55 • Comparación Diagnóstico vs Especificaciones del fabricante. 55 • Proceso de limpieza 56 • Tipos de fallas 56 - Eléctricas - Mecánicas 56 • Verificación del correcto funcionamiento 57

2.2.1 Proceso de mantenimiento predictivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas

46

• Tipos de pruebas 46 - Arborescencias 47 - Análisis de gases disueltos en el aceite aislante 48 • Toma de lecturas 48 - Equipo y conexiones 51 - Registro e interpretación de mediciones 51 - Reporte de inspección 51 • Comparación Diagnóstico vs Especificaciones del fabricante. 54 • Proceso de limpieza 55 • Tipos de fallas 55 - Eléctricas 56 - Mecánicas 56 • Verificación del correcto funcionamiento 56 - Comunicación. 57 - Diagnóstico 46 - Plan de mantenimiento. 46

2.2.2 Proceso de mantenimiento predictivo a transformadores de subestaciones eléctricas

48

• Tipos de pruebas 48 - Técnica ultrasónica 51

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- Prueba de impedancia en función de la frecuencia 46 - Prueba de pulsos de baja tensión 46 • Toma de lecturas 47 - Equipo y conexiones 48 - Registro e interpretación de mediciones 48 - Reporte de inspección 51 • Comparación Diagnóstico vs Especificaciones del fabricante. 46 • Proceso de limpieza 46 • Tipos de fallas 47 - Eléctricas 48 - Mecánicas 48 • Verificación del correcto funcionamiento 51Prácticas de ejercicio y Listas de Cotejo 58Resumen 75Autoevaluación de conocimientos del capítulo 2

77

Capítulo 3 Aplicar el plan de mantenimiento correctivo de subestaciones eléctricas. Mapa curricular de la unidad de aprendizaje 3.1.1 Proceso de mantenimiento correctivo a los desconectadores de

subestaciones eléctricas. 21

• Información técnica 21 • Autorizaciones 29 • Medidas de seguridad 29 • Intervención 31 - Desarmado 33 - Detección de fallas 38 - Sustitución de piezas 38 - Armado 40 • Pruebas 46 • Verificación del correcto funcionamiento 46 46

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3.1.2 Proceso de mantenimiento correctivo a dispersores y tableros de

subestaciones eléctricas. 51

• Información técnica 51 • Autorizaciones 54 • Medidas de seguridad 55 • Programación 55 • Pruebas 56 • Verificación del correcto funcionamiento 56 3.2.1 Proceso de mantenimiento correctivo de transformadores

trifásicos. 56

• Información técnica 46 • Autorizaciones 46 • Medidas de seguridad 47 • Desarmado 48 • Detección de fallas 48 • Sustitución de piezas 51 • Armado 51 • Verificación del correcto funcionamiento 51

3.2.2 Proceso de mantenimiento correctivo de transformadores con embobinados en derivación.

55

• Información técnica 55 • Autorizaciones 56 • Medidas de seguridad 56 • Desarmado • Detección de fallas 56 • Sustitución de piezas 57 • Armado 46 • Verificación del correcto funcionamiento 46

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Prácticas de ejercicio y Listas de Cotejo Resumen 75Autoevaluación de conocimientos del capítulo 3 77Respuestas a la autoevaluación de conocimientos 58Glosario de Términos E-CBNC 75Glosario de Términos E-CBCC 77Glosario de Términos Técnicos 77Referencias Documentales 77

I. MENSAJE AL ALUMNO

¡CONALEP TE DA LA BIENVENIDA AL MÓDULO AUTOCONTENIDO OPTATIVO TRANSVERSAL, “MANTENIMIENTO A SUBESTACIONES ELÉCTRICAS”!

Este módulo ha sido diseñado bajo la Modalidad Educativa Basada en Normas de Competencia, con el fin de ofrecerte una alternativa efectiva para el desarrollo de habilidades que contribuyan a elevar tu potencial productivo, a la vez que satisfagan las demandas actuales del sector laboral.

Esta modalidad requiere tu participación e involucramiento activo en ejercicios y prácticas con simuladores, vivencias y casos reales para propiciar un aprendizaje a través de experiencias. Durante este proceso deberás mostrar evidencias que permitirán evaluar tu aprendizaje y el desarrollo de la competencia laboral requerida.

El conocimiento y la experiencia adquirida se verán reflejados a corto plazo en el mejoramiento de tu desempeño de trabajo, lo cual te permitirá llegar tan lejos como

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quieras en el ámbito profesional y laboral.

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II. COMO UTILIZAR ESTE MANUAL

Las instrucciones generales que a continuación se te pide que realices, tienen la intención de conducirte a que vincules las competencias requeridas por el mundo de trabajo con tu formación de profesional técnico.

Redacta cuales serían tus objetivos personales al estudiar este módulo ocupacional.

Analiza el Propósito del módulo autocontenido optativo transversal que se indica al principio del manual y contesta la pregunta ¿Me queda claro hacia dónde me dirijo y qué es lo que voy a aprender a hacer al estudiar el contenido del manual? si no lo tienes claro pídele al docente que te lo explique.

Revisa el apartado especificaciones de evaluación son parte de los requisitos que debes cumplir para aprobar el módulo. En él se indican las evidencias que debes mostrar durante el estudio del curso -módulo autocontenido optativo transversal para considerar que has alcanzado los resultados de aprendizaje de cada unidad.

Es fundamental que antes de empezar a abordar los contenidos del

manual tengas muy claros los conceptos que a continuación se mencionan: competencia laboral, unidad de competencia (básica, genéricas específicas), elementos de competencia, criterio de desempeño, campo de aplicación, evidencias de desempeño, evidencias de conocimiento, evidencias por producto, norma técnica de institución educativa, formación ocupacional, módulo ocupacional, unidad de aprendizaje, y resultado de aprendizaje. Si desconoces el significado de los componentes de la norma, te recomendamos que consultes el apartado glosario de términos, que encontrarás al final del manual.

Analiza el apartado «Normas Técnicas de competencia laboral, Norma técnica de institución educativa».

Revisa el Mapa curricular del módulo autocontenido optativo transversal. Está diseñado para mostrarte esquemáticamente las unidades y los resultados de aprendizaje que te permitirán llegar a desarrollar paulatinamente las competencias laborales que requiere la ocupación para la cual te estás formando.

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Realiza la lectura del contenido de cada capítulo y las actividades de aprendizaje que se te recomiendan. Recuerda que en la educación basada en normas de competencia laborales la responsabilidad del aprendizaje es tuya, ya que eres el que desarrolla y orienta sus conocimientos y habilidades hacia el logro de algunas competencias en particular.

En el desarrollo del contenido de cada capítulo, encontrarás ayudas visuales como las siguientes, haz lo que ellas te sugieren efectuar. Si no haces no aprendes, no desarrollas habilidades, y te será difícil realizar los ejercicios de evidencias de conocimientos y los de desempeño.

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Imágenes de Referencia

Estudio individual

Investigación documental

Consulta con el docente Redacción de trabajo

Comparación de resultados con otros compañeros

Repetición del ejercicio

Trabajo en equipo Contextualización

Realización del ejercicio Resumen

Observación Consideraciones sobre seguridad e higiene

Investigación de campo Portafolios de evidencias

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III. PROPÓSITO DEL MÓDULO AUTOCONTENIDO OPTATIVO

TRANSVERSAL

Al finalizar el módulo el alumno aplicará el plan el mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo de subestaciones eléctricas, de acuerdo a los resultados del análisis de requerimientos de intervención, recomendaciones del fabricante, políticas y procedimientos de la empresa, para mantener a las subestaciones en óptimas condiciones de

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NORMAS DE COMPETENCIA LABORAL

Para que analices la relación que guardan las partes o componentes de la NTCL o NIE con el contenido del programa del módulo autocontenido optativo transversal de la carrera que cursas, te recomendamos consultarla a través de las siguientes opciones: • Acércate con el docente para que te

permita revisar su programa de estudio del módulo autocontenido optativo transversal de la carrera que

cursas, para que consultes el apartado de la norma requerida.

• Visita la página WEB del CONOCER en

www.conocer.org.mx en caso de que el programa de estudio del módulo autocontenido optativo transversal, esté diseñado con una NTCL.

• Consulta la página de Intranet del

CONALEP http://intranet/ en caso de que el programa de estudio del módulo autocontenido optativo transversal esté diseñado con una NIE.

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IV. ESPECIFICACIONES DE EVALUACIÓN

Durante el desarrollo de las prácticas de ejercicio también se estará evaluando el desempeño. El docente mediante la observación directa y con auxilio de una lista de cotejo confrontará el cumplimiento de los requisitos en la ejecución de las actividades y el tiempo real en que se realizó. En éstas quedarán registradas las evidencias de desempeño.

Las autoevaluaciones de conocimientos correspondientes a cada capítulo además de ser un medio para reafirmar los conocimientos sobre los contenidos tratados, son también una forma de evaluar y recopilar evidencias de conocimiento.

Al término del módulo deberás presentar un Portafolios de Evidencias1, el cual estará integrado por las listas de cotejo correspondientes a las prácticas de ejercicio, las autoevaluaciones de conocimientos que se encuentran al final de cada capítulo del manual y muestras de los trabajos realizados durante el desarrollo del módulo, con esto se facilitará la evaluación del aprendizaje para determinar que se ha obtenido la competencia laboral.

Deberás asentar datos básicos, tales como: nombre del alumno, fecha de evaluación, nombre y firma del evaluador y plan de evaluación.

1El portafolios de evidencias es una compilación de documentos que le permiten al evaluador, valorar los conocimientos, las habilidades y las destrezas con que cuenta el alumno, y a éste le permite organizar la documentación que integra los registros y productos de sus competencias previas y otros materiales que demuestran su dominio en una función específica (CONALEP. Metodología para el diseño e instrumentación de la educación y capacitación basada en competencias, Pág. 180).

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1. Diagnóstico a Subestaciones Eléctricas.

2. Aplicar el plan de mantenimiento preventivo y predictivo de subestaciones eléctricas

90 Hrs.

Mantenimiento a Subestaciones

Eléctricas

3. Aplicar el plan de mantenimiento correctivo de subestaciones eléctricas.

40 Hrs 30 Hrs.20 Hrs.

MAPA CURRICULAR DEL MÓDULO AUTOCONTENIDO OPTATIVO TRANSVERSAL

1.1 Enunciar los principios de funcionamiento de las subestaciones eléctricas y sus tipos, Estructurándolos dentro del plan de mantenimiento.

6 hrs.

1.2 Diagnosticar las partes componentes de las subestaciones eléctricas, de acuerdo al plan de mantenimiento de sistemas electromecánicos.

14 hrs.

Módulo

Unidades de Aprendizaje

Resultados de

Aprendizaje

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2.1 Aplicará el plan de mantenimiento preventivo a una subestación eléctrica, siguiendo las especificaciones del fabricante y las normas y políticas preestablecidas.

20 hrs.

2.2. Aplicará el plan de mantenimiento predictivo a una subestación eléctrica, siguiendo las especificaciones del fabricante y las normas y políticas preestablecidas.

20 hrs.

3.1 Aplicará el plan de mantenimiento correctivo a mecanismos de operación de una subestación eléctrica, siguiendo las especificaciones del fabricante y las normas y políticas preestablecidas.

15 hrs.

3.2 Aplicará el plan mantenimiento correctivo a transformadores de una subestación eléctrica, siguiendo las especificaciones del fabricante y las normas y políticas preestablecidas.

15 hrs.

Resultados de

Aprendizaje

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DIAGNÓSTICO A SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

Al finalizar la unidad, el alumno diagnosticará el funcionamiento de las subestaciones eléctricas, de acuerdo a las especificaciones de operación recomendadas por el fabricante, políticas y procedimientos de la empresa.

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90 Hrs.


Eléctricas


20 Hrs. 40 Hrs. 30 Hrs.

MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE.

1.1 Enunciar los principios de funcionamiento de las subestaciones eléctricas y sus tipos, Estructurándolos dentro del plan de mantenimiento.

6 hrs.

1.2 Diagnosticar las partes componentes de las subestaciones eléctricas, de acuerdo al plan de mantenimiento de sistemas electromecánicos.

14 hrs.

Módulo


Resultados de

Aprendizaje

Módulo


Módulo


Resultados de

Aprendizaje

Módulo


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SUMARIO

SUBESTACIÓN ELÉCTRICA TIPOS DE SUBESTACIONES

ELÉCTRICAS. RESULTADO DE APRENDIZAJE 1.1. Enunciar los principios de funcionamiento de las subestaciones eléctricas y sus tipos, estructurándolos dentro del plan de mantenimiento. 1.1.1. SUBESTACIÓN ELÉCTRICA

• Definición de Subestación Eléctrica.

Una subestación eléctrica es un conjunto de máquinas, aparatos y circuitos, que tienen la función de modificar los parámetros de potencia eléctrica (corriente y voltaje) y de proveer un medio de interconexión y despacho entre las diferentes líneas de un sistema, permitiendo el control del flujo de energía, brindando seguridad para el sistema eléctrico, para los mismos equipos y para el personal de operación y mantenimiento.

• Importancia.

En toda instalación industrial o comercial es indispensable el uso de la energía, la continuidad de servicio y calidad de la energía consumida por los diferentes equipos, así como la requerida para la iluminación, es por esto que las subestaciones eléctricas son necesarias para lograr una mayor productividad. En las grandes ciudades densamente pobladas, cada día es más notoria la necesidad de abastecer demandas de energía eléctrica que por sus características es imperioso satisfacerlas utilizando sistemas de alta tensión (132 kV en adelante), lo que hace imprescindible la instalación de Subestaciones para esas tensiones. El uso de subestaciones eléctricas en sistemas de generación de energía juega un papel relevante y de suma importancia ya que en una instalación normal, los generadores de la central eléctrica suministran voltajes de 26.000 voltios; voltajes superiores no son adecuados por las dificultades que presenta su aislamiento y por el riesgo de cortocircuitos y sus consecuencias. Este voltaje se eleva mediante

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transformadores a tensiones entre 138.000 y 765.000 voltios para la línea de transporte primaria (cuanto más alta es la tensión en la línea, menor es la corriente y menores son las pérdidas, ya que éstas son proporcionales al cuadrado de la intensidad de corriente). En la SUBESTACIÓN, el voltaje se transforma en tensiones entre 69.000 y 138.000 voltios para que sea posible transferir la electricidad al sistema de distribución. La tensión se baja de nuevo con transformadores en cada punto de distribución. La industria pesada suele trabajar a 33.000 voltios (33 kilovoltios), y los trenes eléctricos requieren de 15 a 25 kilovoltios. Para su suministro a los consumidores se baja más la tensión: la industria suele trabajar a tensiones entre 380 y 415

voltios, y las viviendas reciben entre 220 y 240 voltios en algunos países y entre 110 y 125 en otros. Así mismo, el uso de subestaciones en proyectos de construcción temporales juega un papel importante debido a que, el uso de maquinaria pesada dentro de las obras, el uso de motores trifásicos, máquinas trifásicas y de elevado voltaje requieren forzosamente una transformación de voltaje que se proporciona por las centrales eléctricas y es modificada por la subestación. En edificios donde el consumo de potencia es elevado se efectúa la transformación de voltaje con subestaciones eléctricas locales para suplir los requerimientos de potencia propios del sistema.

Fig 1 Sistema de distribución de energía eléctrica donde se muestran distintos tipos de subestaciones

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• Principio de funcionamiento. Como hemos dicho en la definición de subestación eléctrica, el objetivo principal de una subestación es la de modificar los parámetros de potencia eléctrica tanto corriente como voltaje entre las diferentes líneas de un sistema eléctrico, por lo tanto, en toda subestación eléctrica el elemento más importante es el transformador, ya que, este elemento se encarga de transferir la energía eléctrica de un circuito a otro que son, por lo general, de diferentes tensiones entre sí. Dicho lo anterior podemos decir entonces que la operación de una subestación eléctrica depende principalmente de la operación del transformador. Los transformadores funcionan de acuerdo a la ley de Faraday:

En donde, e es el voltaje instantáneo inducido por un campo magnético y X es el número de acoplamiento de flujo entre el campo y el circuito eléctrico en el cual se induce el voltaje. El signo

depende de la ley de Lenz y de cuál terminal del circuito se considere positiva. Los transformadores posibilitan los grandes sistemas de energía. A fin de transmitir cientos de megawatts de potencia eficientemente a grandes distancias, son necesarios voltajes de línea muy altos, del orden de 161 a 1000 kV. Los transformadores elevan o reducen los voltajes con muy poca pérdida de potencia. La conexión de transformadores reductores entre la línea de transmisión y las diversas cargas eléctricas, permite usar la potencia transmitida con voltajes seguros. Los grandes sistemas de energía no podrían haberse hecho sin transformadores.

• Plan de mantenimiento. El primer paso en el desarrollo de un programa completo de mantenimiento planeado consiste en reunir una fuerza de trabajo que inicie y ejecute el plan. Se designará a una sola persona como jefe de la fuerza de trabajo, además de que es esencial el compromiso de la dirección para el cumplimiento exitoso del plan. Después de anunciar el plan y formar la organización necesaria para

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el mismo, la fuerza de trabajo deberá, emprender la tarea de conformar el programa. Para el caso general de mantenimiento en subestaciones eléctricas un programa de mantenimiento puede estar conformado por los elementos que se explican a continuación.

- Especificaciones técnicas de una subestación.

Las subestaciones se pueden denominar, de acuerdo con el tipo de función que desarrollan, en tres grupos: o) Subestaciones variadoras de tensión. b} Subestaciones de maniobra o seccionadores de circuito c) Subestaciones mixtas (mezcla de las dos anteriores). De acuerdo con la potencia y tensión que manejan las subestaciones, éstas se pueden agrupar en: a) Subestaciones de transmisión. Arriba de 230 kV. b) Subestaciones de subtransmisión. Entre 230 y 115 kV. c) Subestaciones de distribución primaria. Entre 115 y 23 kV. £/) Subestaciones de distribución secundaría. Abajo de 23 kV.

Localización. El punto de partida para la localización de una subestación se deriva de un estudio de planeación, a partir del cual se localiza, con la mayor aproximación, el centro de carga de la región que se necesita alimentar. Un método que se puede utilizar para localizar una subestación, es el siguiente: En un plano grande de una ciudad se traza, a escala, una cuadrícula que puede ser de 0.5 x 0.5 km. En cada cuadro de medio kilómetro de lado, se obtiene estadísticamente la capacidad instalada, contando el número de transformadores de distribución repartidos en el área y sumando la potencia en kVA de todos ellos. Lo anterior se efectúa año tras año y, en esta forma, se detecta la velocidad de crecimiento (en el área mencionada) de la demanda eléctrica, en kVA, para cinco y para diez años. Obtenida la localización del centro de carga, conociendo ¡a capacidad actual de la subestación y previendo las ampliaciones futuras, se determina la superficie necesaria para la instalación de la misma. A continuación, se procede a la localización de un terreno

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de área igual o mayor a la requerida y lo más próximo posible al centro de carga del área. Una vez localizado el terreno, y antes de comprarlo, se debe efectuar un estudio para que no exista dificultad en la llegada de los circuitos de alimentación a la subestación. Las alimentaciones podrán efectuarse por medio de líneas de transmisión, o bien, si no hay espacio disponible para su tendido, por medio de cables subterráneos de alta tensión. Localizado el terreno necesario, se procede a la obtención de los datos climatológicos de la región: a) Temperaturas,'máxima y mínima b) Velocidad máxima del viento c) Altura sobre e! nivel del mar d) Nivel isoceráunico e) Nivel sísmico f) Nivel pluviométrico g) Grado de contaminación Capacidad. La capacidad de una subestación se fija, considerando la demanda actual de la zona cu kVA, más el incremento en el crecimiento, obtenido por extrapolación, durante los siguientes diez años, previendo e! espacio necesario para las futuras ampliaciones.

Tensión. Dentro de la gama existente de tensiones normalizadas, la tensión de una subestación se puede fijar en función de los factores siguientes: a) Si la subestación es alimentada en forma radial, la tensión se puede fijar en función de la potencia de la misma. b) Si la alimentación proviene de un anillo, la tensión queda obligada por la misma del anillo. c) Si la alimentación se toma de una Iínea de transmisión cercana, la tensión de ¡a subestación queda obligada por la tensión de la línea citada. Tensiones normalizadas. Las tensiones en un sistema de potencia se normalizan, en primer término, dependiendo de las normas que se utilizan en cada país y, en segundo término, según las normas internas de las empresas propietarias de los sistemas eléctricos. Por ejemplo, en México, en el sistema central, las tensiones normalizadas son las siguientes: Alta tensión 400 230, 85 y 23 kV Baja tensión 440, 220 y 327 Volts. Nomenclatura y Simbología.

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La nomenclatura y simbología de los diagramas y el equipo que se menciona en este texto, están de acuerdo con las normas mexicanas elaboradas por el CCONNIE (Comité Consultivo Nacional de Normalización de la Industria Eléctrica), con las normas americanas ANSI y con las normas internacionales CEI (Comisión Electrotécnica Internacional). Diagrama Unifilar. El diagrama unifilar de una subestación eléctrica es, el resultado de conectar en forma simbólica y a través de un solo hilo todo el equipo mayor que forma parte de la instalación, considerando la secuencia de operación de cada uno de los circuitos. El diseño de una instalación eléctrica tiene su origen en e! diagrama unifilar correspondiente, que resulta del estudio de las necesidades de carga de la zona en el presente y con proyección a un futuro de mediano plazo.

- Normas de Mantenimiento En primer lugar debemos tener presente el concepto de norma de lo contrario, se correrá el riesgo de caer en ambigüedades.

La norma es la misma solución que se adopta para resolver un problema repetitivo, es una referencia respecto a la cual se juzgará un producto o una función y, en esencia, es el resultado de una elección colectiva y razonada. Prácticamente, norma es un documento resultado del trabajo de numerosas personas durante mucho tiempo, y normalización es la actividad conducente a la elaboración, aplicación y mejoramiento de las normas. Por lo tanto, se deben seleccionar el tipo de normas aplicables a una subestación eléctrica y que sean congruentes con el tipo de mantenimiento que se desea aplicar en la subestación. Como ejemplo citaremos la Norma Oficial Mexicana NOM-113-ECOL-1998, que establece las especificaciones de protección ambiental para la planeación, diseño, construcción, operación y mantenimiento de subestaciones eléctricas de potencia o de distribución que se pretendan ubicar en áreas urbanas, suburbanas, rurales, agropecuarias, industriales, de

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equipamiento urbano o de servicios y turísticas. Esta norma se cita de manera textual de la siguiente forma: 4.3 Especificaciones para la etapa de operación y mantenimiento 4.3.1 No se deben usar líquidos aislantes dieléctricos catalogados como sustancias peligrosas, tales como bifenilos policlorados o compuestos orgánicos con 4 (cuatro) o más átomos de flúor o de cloro. 4.3.2 Se permite el uso de gas hexafluoruro de azufre (SF6), cuyo manejo se debe realizar de acuerdo a lo establecido por las especificaciones del distribuidor de este dieléctrico para cada tipo de subestación. 4.3.3 Cada transformador deberá contar con un sistema de captación de derrames de aceite dieléctrico. Dicho sistema consistirá en una fosa contenedora, trinchera o charola de concreto armado, el cual deberá conducir el aceite hasta una fosa contenedora con una capacidad igual al 100% del transformador más grande. 4.3.4 En las áreas donde se llevó a cabo el sembrado de árboles, se deben aplicar las prácticas adecuadas para que los mismos alcancen una talla

suficiente que garantice su desarrollo normal. 4.3.5 A las áreas revegetadas dentro de la subestación eléctrica se les debe dar mantenimiento con la periodicidad necesaria para su conservación. 4.3.6 No se deben almacenar en el predio de la subestación eléctrica lo siguiente: combustibles, pinturas, disolventes, aceites, ni líquidos aislantes dieléctricos catalogados como sustancias peligrosas. Cuando por razones de mantenimiento se lleguen a utilizar dichas sustancias, se deben de manejar de acuerdo con la normatividad aplicable. 4.3.7 Si durante la operación de la subestación se genera algún residuo considerado como peligroso, éste se deberá manejar de acuerdo al Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente en Materia de Residuos Peligrosos y demás normatividad aplicable.

- Recomendaciones del fabricante. Al momento de recibir los elementos componentes de una subestación, el fabricante de todos y cada uno de ellos debe especificar algunos criterios necesarios que deben tomarse en

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cuenta al momento de realizar mantenimiento en dichos equipos, así como, especificaciones de seguridad, pruebas, etc, que deben ser considerados dentro del programa de mantenimiento. Por ejemplo, al momento de realizar los trabajos de mantenimiento, algunos equipos deben estar perfectamente aterrizados y es preferible que el fabricante de los mismos proporcione los criterios necesarios para llevar a cabo dicha tarea de aterrizamiento. Los trabajos de mantenimiento generan una serie de bitácoras y reportes que deben incluir los parámetros críticos de cada equipo involucrado por lo que algunos fabricantes determinan qué clase de parámetros deben considerarse críticos para todos y cada uno de los elementos componentes de la subestación.

- Políticas y procedimientos de la empresa.

Cuando se realizan trabajos de mantenimiento deben considerarse toda y cada una de las reglamentaciones existentes dentro del lugar donde se realiza el

mantenimiento de la subestación ya que, como hemos visto, algunas subestaciones son una parte de instalaciones más grandes como edificios, refinadoras, siderúrgicas, etc. Que tienen especificadas normas internas que deben cumplirse al pie de la letra en los trabajos de mantenimiento. Por ejemplo dentro de una empresa el mantenimiento puede ser considerado como un sistema con un conjunto de actividades que se realizan en paralelo con los sistemas de producción. En la siguiente figura se muestra un dia-grama de las relaciones entre los objetivos de la organización, el proceso de producción y el mantenimiento.

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PARA CONTEXTUALIZAR CON:

Competencias científico – teóricas

Describir la aplicación de las leyes de la electricidad y magnetismo en las subestaciones eléctricas.

Realización del ejercicio Registra los enunciados y las expresiones matemáticas de las leyes de Ohm, Coulomb, Kirchhoff, y la relación de transformación realizando un reporte de lo investigado Elabora una tabla de fórmulas, clasificándolas como fórmulas de electricidad y fórmulas de magnetismo

Electricidad

Magnetismo

Investiga el modo de elaborar un electroimán, y elabora un esquema con sus componentes y su funcionamiento Competencia analítica.

Analizar el principio de funcionamiento de una subestación eléctrica

Resumen Realiza un resumen donde detalles de manera exacta el funcionamiento de las subestaciones eléctricas. Elabora un esquema en el cual muestres el principio de funcionamiento de las subestaciones eléctricas, así como su localización en la red de suministro eléctrico. Compara tu resumen y tu esquema con los de tus compañeros, y obtengan conclusiones al respecto Competencia de calidad Especificar cualidades de una subestación eléctrica de calidad

Redacción del trabajo

Enuncia las cualidades que debe tener una subestación eléctrica para considerarse de calidad

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1.1.2. TIPOS DE SUBESTACIONES

ELÉCTRICAS Las subestaciones se pueden clasificar por su tensión en: a) Elevadoras. b) Receptoras o reductoras. c) De enlace. Una segunda clasificación es por su construcción: a) Convencionales o abiertas. b) Unitarias o compactas. Una tercera clasificación es por su servicio. a) Interior. b) Intemperie.

• Convencional Las subestaciones eléctricas compactas, se construyen bajo especificaciones que cumplen con la última revisión de la Norma ANSI C37.20 y con los requerimientos establecidos por la NOM-001-SEMP- 1994. Gabinetes autosoportados, provistos de puertas embisagradas, construidos con láminas de acero roladas en frío,

calibre # 16 para techos, calibre # 14 para tapas, calibre # 12 para puertas y calibre # 10 para estructuras, uniones de módulos y elementos de soporte, mismos que aportan la rigidez mecánica necesaria para soportar los esfuerzos estáticos y dinámicos inherentes a la operación de los elementos de la subestación, evitando con esto deformaciones permanentes, a pesar de la presencia de cortocircuitos severos. Esta terminada con esmalte gris ANSI 61, previa limpieza, desoxidación, desengrasado y fosfatizado. Las subestaciones de distribución generalmente están en el centro de la zona que atienden, en la que distribuyen energía. Al estar en el centro de una zona de carga, el espacio es valioso por lo que debe ser bien aprovechado, muchas veces este espacio es preexistente y ya no puede ser ampliado. A veces es aconsejable llevar las subestaciones de distribución a las afueras de la zona que se debe atender, para que esto sea posible el área que se debe cubrir no puede ser muy grande.

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Las ciudades pequeñas pueden ser atendidas fácilmente con las subestaciones de distribución ubicadas en su periferia, lógicamente el crecimiento de la zona urbana lleva a que más tarde la subestación de distribución quede integrada en el área de la ciudad, en las ciudades grandes ya desde el principio las subestaciones de distribución se encuentran dentro de la zona urbana. La ubicación de la subestación fija el tamaño de la zona que debe alimentar, los alimentadores primarios deben llegar hasta los límites del área servida. Según sea la carga del alimentador y sus características podrá ser más o menos largo y esto fija el área que se puede cubrir. El área que se debe servir se caracteriza por tener cierta densidad de carga (potencia / superficie), pensando que esta área tiene cierto radio (longitud) queda determinada la potencia (tamaño) de la subestación. Potencia subestacion = radio ^2 * PI * densidad Gabinetes autosoportados, provistosestructuras, uniones

Para algunas del tipo intemperie se tienen las siguientes características: Con copete en techo, para evitar escurrimientos al interior de la subestación. Las juntas entre secciones son metálicas y se construyen engargoladas lo que las hace aptas para intemperie; el cierre de las puertas está diseñado de tal forma que impide la entrada de agua (goteo). Resistencias calefactoras para reducir la humedad en el interior de la subestación eléctrica, alimentadas a 220 VCA (opcional).

Puertas con ventanas de inspección, con mica de resistencia suficiente para soportar eventuales sobrepresiones internas. Con seguros en puertas y bloqueo mecánico en la sección de interruptor, para evitar que las puertas sean abiertas cuando el interruptor está en la posición de cerrado. Bus principal formado por barra de cobre electrolítico de 6.4 mm x 32 mm (¼" x 1¼") con capacidad para 400 Amp., continuos, soportado con aisladores de resina sintética, para 23

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kV [15], 125 kV [95] de tensión de prueba al impulso (BIL). La separación mínima entre partes vivas de diferentes fases es a 254 mm (10") [140 mm ó 5 ½"] y entre fases y tierra 197 mm ( 7 3/4") [114 mm ó 4 ½"]. Bus de tierra corrido a todo lo largo de la subestación, con conexiones efectivas a los gabinetes y elementos metálicos no energizados está

construido con barra de cobre electrolítico de 6.4 mm x 19 mm (¼" x 3/4"), con conectores mecánicos para cable calibre 2/0 AWG.

- Estructura.

Los elementos componentes de una subestación eléctrica son los siguientes.

Fig. 3 Elementos componentes de una subestación eléctrica de media potencia y media tensión

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1. Cuchillas desconectadoras. 2. Interruptor. 3. TC. 4. TP. 5. Cuchillas desconectadoras para sistema de medición. 6. Cuchillas desconectadoras de los transformadores de potencia. 7. Transformadores de potencia. 8. Barras de conexión. 9. Aisladores soporte. 10. Conexión a tierra. 11. Tablero de control y medición. 12. Barras del tablero 13. Sujeción del tablero. Se muestra a continuación en la figura tres un esquema que presenta los elementos componentes de una subestación eléctrica.

• Planeación de su diagnóstico de funcionamiento.

La planeación se refiere al proceso mediante el cual se determinan y preparan todos los elementos requeridos para efectuar una tarea

antes de iniciar un trabajo, en este caso, nos referimos al proceso en el cual, serán revisados los parámetros de voltaje y corriente para los cuales ha sido diseñada la subestación eléctrica, así como, todos y cada uno de los parámetros de los elementos componentes de una subestación y que serán cotejados contra los especificados por el fabricante. El proceso de planeación comprende todas las funciones relacionadas con la preparación de las bitácoras, orden de revisión, planos, dibujos y diagramas eléctricos y unifilares necesarios, la hoja misma de planeación, los estándares de tiempo y todos los datos necesarios antes de programar. En consecuencia, un procedimiento de planeación eficaz deberá incluir los siguientes pasos: 1. Determinar el contenido de actividades (puede incluir visitas a los sitios correspondientes). 2. Desarrollar el plan de trabajo que comprende las secuencia de actividades y los mejores métodos de realización. 3. Establecer el tamaño de las cuadrillas para realizar los trabajos.

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4. Verificar que tipos de equipos o herramientas especiales son necesarias para el diagnóstico. 5. Elegir al personal apropiado, es decir, la gente con la preparación requerida para los trabajos. 6. Revisar los procedimientos de seguridad. 7. Establecer prioridades a las tareas. 8. Revisar tareas pendientes y desarrollar planes para su control. Estos puntos anteriores no son necesariamente considerados en todos los casos y tampoco el orden es estricto, ya que, depende mucho de las políticas desarrolladas por la empresa en cargada de realizar el diagnóstico en la subestación, sin embargo, muchos de los puntos citados se consideran de alguna u otra forma den proceso de diagnóstico para el funcionamiento de una subestación eléctrica.

• De distribución. Definición. Las subestaciones de distribución generalmente están en el centro de la zona que atienden, en la que distribuyen energía. Al estar en el

centro de una zona de carga, el espacio es valioso por lo que debe ser bien aprovechado, muchas veces este espacio es preexistente y ya no puede ser ampliado. A veces es aconsejable llevar las subestaciones de distribución a las afueras de la zona que se debe atender, para que esto sea posible el área que se debe cubrir no puede ser muy grande. Las ciudades pequeñas pueden ser atendidas fácilmente con las subestaciones de distribución ubicadas en su periferia, lógicamente el crecimiento de la zona urbana lleva a que más tarde la subestación de distribución quede integrada en el área de la ciudad, en las ciudades grandes ya desde el principio las subestaciones de distribución se encuentran dentro de la zona urbana. La ubicación de la subestación fija el tamaño de la zona que debe alimentar, los alimentadores primarios deben llegar hasta los límites del área servida. Según sea la carga del alimentador y sus características podrá ser más o menos larga, y esto fija el área que se puede cubrir.

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El área que se debe servir se caracteriza por tener cierta densidad de carga (potencia / superficie), pensando que esta área tiene cierto radio (longitud) queda determinada la potencia (tamaño) de la subestación. Potencia subestación = radio ^2 * PI * densidad Estructura. Planeación de su diagnóstico de funcionamiento. • De potencia. Definición. Estructura. Planeación de su diagnóstico de funcionamiento.

• Encapsulada

Definición. En ese tipo de subestaciones, los equipos y máquinas usadas están diseñadas para operar en interiores. Esta es una solución que ha caído en desuso para las subestaciones aisladas en aire, con la creciente utilización de las subestaciones aisladas en hexafloruro de azufre (SF6); sin embargo, como diseño, sigue siendo una opción en ciertos casos de subestaciones localizadas en áreas urbanas. Este tipo de subestaciones se encuentran contenidas bajo cubierta metálica, la cual debe cumplir ciertas características eléctricas, mecánicas y de protección. Estructura. Este tipo de subestación consiste en la combinación de módulos normalizados, como interruptor, seccionador y seccionador de puesta a tierra, transformadores de medida, módulos de conexión, etc. Estos módulos trifásicos se unen por medio de bridas con superficies mecanizadas.

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Las dimensiones de estas bridas suelen ser las mismas en todos los módulos lo que permite un gran número de combinaciones. Esto facilita adecuar el concepto y la planificación a las necesidades reales. De esta manera es posible realizar diferentes ideas acerca de una configuración óptima de la subestación, considerando criterios adicionales como recorrido de líneas y cables, dimensiones del edificio, futuras ampliaciones y acceso a los equipos para casos de reparaciones. Estos criterios son evaluados individualmente y tomados en cuenta. El concepto modular de este tipo de subestaciones permite realizar todas las disposiciones clásicas con equipos encapsulados. Esto incluye instalaciones con barra simple, barras múltiples, barras de transferencia con los respectivos acoplamientos longitudinales, transversales o seccionamientos de barras. La barra está formada por la unión de varios módulos independientes. La longitud de estos módulos corresponde al ancho de cada celda. Los aisladores de compartimentación están instalados en cada celda y evitan tener que evacuar grandes volúmenes

de gas. Los módulos telescópicos permiten una instalación fácil en sitio o realizar en tiempo mínimo a trabajos necesarios para ampliaciones o cambios de disposición. En estos módulos telescópicos están instalados los contactos enchufables, que unen los segmentos de barra de las diferentes celdas. Los seccionadores y seccionadores de puesta a tierra están integrados en un aparato. Cada módulo de barra contiene un seccionador/seccionador de puesta a tierra. El accionamiento motorizado incluye a la caja de transmisión y un dispositivo que constituye un enclavamiento adicional al enclavamiento eléctrico que existe entre dos aparatos de maniobra. Un mecanismo fiable convierte el movimiento rotativo de los ejes aislados en un movimiento lineal de los contactos del seccionador. Los indicadores de posición de los equipos y los contactos auxiliares están conectados directamente al accionamiento y operan en el momento que los contactos principales hayan llegado al final de su recorrido. De esta forma, la indicación siempre refleja exactamente la posición del equipo.

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Planeación de su diagnóstico de funcionamiento. El comportamiento de una subestación completamente encapsulada no está afectado por influencias externas tales como la polución, la humedad u otros. En consecuencia, este tipo de subestaciones requiere un mantenimiento mínimo. Los trabajos de inspección no requieren una intervención en el interior de los aparatos y permite que durante estos trabajos el equipo permanezca en servicio. Se verifican el estado del gas y el estado del aceite hidráulico. Adicionalmente se verifica el funcionamiento correcto de las bobinas de mando, de los interruptores auxiliares y de los medidores de densidad de gas. Los interruptores y los seccionadores deberían ser inspeccionados después de 5.000 operaciones mecánicas. Después de 20 interrupciones de corto circuito del interruptor de potencia, adicionalmente se requiere una inspección del equipo. PARA CONTEXTUALIZAR CON:

Competencias tecnológicas Establecer la tecnología utilizada en la construcción de subestaciones eléctricas

Trabajo en equipo Clasifica las tecnologías aplicadas en la construcción de subestaciones eléctricas Forma equipos de 5 integrantes con tus compañeros de salón, y discutan acerca de los sitios más adecuados, fuera y dentro de las ciudades, para construir una subestación eléctrica Anota tus conclusiones en la siguiente tabla:

Conclusiones

Competencias lógicas.

Demostrar a través de argumentos como se aplican las leyes teóricas en la vida practica de los diferentes tipos

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de subestaciones eléctricas

Realización del ejercicio Menciona la importancia teórica y práctica en el correcto funcionamiento de los diferentes tipos de subestaciones eléctricas Elabora un esquema donde muestres los diferentes fenómenos eléctricos y magnéticos que suceden dentro de los componentes de una subestación eléctrica Discute con tus compañeros acerca de la aplicación de estos fenómenos en los diferentes componentes de las subestaciones eléctricas Competencia de información Consultar por internet los fabricantes de subestaciones eléctricas

Investigación documental Consulta por internet los fabricantes de subestaciones eléctricas, obteniendo los datos más importantes sobre sus especificaciones y detalles técnicos Elabora un informe con la información recabada, e incluye en él un esquema donde describas los diferentes tipos de subestaciones eléctricas que existen, y las diferencias entre ellas

RESULTADO DE APRENDIZAJE. 1.2 Diagnosticar las partes componentes de las subestaciones eléctricas, de acuerdo al plan de mantenimiento de sistemas electromecánicos. 1.2.1 MECANISMOS DE OPERACIÓN

DE LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.

• Desconectadores.

Cuchillas de prueba. Cuchillas: Definimos como cuchillas al medio de desconexión entre la acometida y el interruptor, y entre éstas podemos encontrar las siguientes: De prueba: Las cuchillas de prueba están destinadas a operar con carga, y estas van perpendiculares a las cuchillas de paso. Cuchillas desconectadoras. Se aplican para dar aislamiento físico a los elementos en desconexión, operan

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sin carga y se aplican desde baja tensión hasta alta tensión. Características generales. En esta parte, se hace referencia a las cuchillas aplicadas a los rangos de tensión de 115 a 400 kV, ya que existen dos tipos de cuchillas desconectadoras para estos sistemas: Cuchillas desconectadoras tripolares de 123 a 420 kV. Cuchillas desconectadoras de 15 a 69 kV. La corriente nominal de las cuchillas debe estar diseñada para cumplir con indicado en la tabla correspondiente. Esta corriente esta dada en amperes por el valor eficaz (rms) de la corriente, a frecuencia nominal, que son capaces de conducir continuamente las cuchillas desconectadoras, sin sufrir deterioro y sin exceder los valores de elevación de temperatura de las diferentes partes de las cuchillas. La cuchilla desconectadora debe ser capaz de conducir en posición cerrada sin sufrir daños, deformaciones permanentes o separación de

contactos, la corriente sostenida durante un período de tres segundos. Formas de contracción de las cuchillas desconectadoras. El tipo de construcción de las cuchillas desconectadoras tripolares de 123 a 420 kV, debe estar de acuerdo con la siguiente: - De apertura vertical. Apertura en un extremo y tres columnas de aisladores. - De apertura horizontal central. Apertura en el centro y dos columnas de aisladores. - De apertura horizontal doble. Apertura en los extremos y tres columnas de aisladores. - Tipo pantógrafo (de alcance vertical). Esta cuchilla debe consistir de doble brazo e incluir el trapecio de conexión. Según el tipo de instalación, se indicarán las características de los buses donde va montado el trapecio. Para las cuchillas desconectadoras de 15 a 69 kV, el tipo de construcción debe de estar de acuerdo con lo siguiente:

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- Operación en grupo apertura vertical. Apertura en un extremo y dos o tres columnas de aisladores. -Operación en grupo apertura lateral central. Apertura en el centro y dos columnas de aisladores. - Apertura vertical monopolar con pértiga. Apertura en un extremo y dos o tres columnas de aisladores. - De otro tipo de apertura. Todas las partes conductoras de corriente de la cuchilla desconectadora deben ser capaces de conducir la corriente en forma continua, a tensión y frecuencia nominales. Todas las partes conductoras de corriente de las cuchillas desconectadoras deben ser de cobre, aluminio o una aleación de éstos, de alta conductividad y de alta resistencia mecánica. Los dedos de la parte hembra, así como la parte fija de los contactos principales, deben ser de un material de cobre con baño de plata o contar con una pastilla de aleación de plata. El sistema de resorte de la parte hembra del contacto principal, debe ser de alta elasticidad, aún al estar sometido a altas temperaturas. Los contactos principales, de arqueo,

resortes, deben ser intercambiables y poder ajustarse fue el campo, en caso de falla o mantenimiento. Todas las partes móviles no deben requerir lubricación. Se debe asegurar que los contactos en la posesión "cerrado" tengan una presión efectiva y estén libres de contaminantes de erosión por efecto corona. Todas las cuchillas desconectadoras monopolares y tripolares pueden ser para servicio intemperie o eventualmente para servicio interior. Todas las cuchillas desconectadoras tripolares de 123 a 240 kV, deben ser de tres polos y de un tiro, y las cuchillas desconectadoras de 15 a 69 kV pueden ser de uno o tres polos, según se indique, y de un tiro. Deben tenerse en cuenta también la conexión a tierra del sistema, la temperatura ambiente para la cual están diseñadas las cuchillas desconectadoras, la elevación que ésta pudiera tener, la altura de operación sobre el nivel del mar, la velocidad del viento y algunas otras características mecánicas. Interruptor General.

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Por definición, un interruptor es un dispositivo que cierra e interrumpe (abre) un circuito eléctrico entre contactos separables, bajo condiciones de carga o falla. Fusibles. El fusible es un elemento asociado a un circuito eléctrico, que al circular corriente sobre su rango, lo interrumpe en un tiempo determinado por su curva de trabajo, o tipo de fusión, por tanto su correcta elección es básica, dado que de otra manera no cumplirá adecuadamente su rol de protección. Cuando se habla de fusibles es necesario conocer el amperaje, voltaje, tipo de accionamiento o fusión, que son sus características eléctricas, además, su forma, dimensiones y material del cuerpo, que indica sus características mecánicas. La siguiente es una imagen de un fusible comúnmente utilizado en las subestaciones eléctricas y sistemas de transmisión:

Los fusibles utilizados en esta área de distribución de energía eléctrica suelen ser de dos tipos: - Cortacircuitos: Los cortacircuitos se utilizan para proteger todos los elementos de la instalación contra cortocircuitos y sobrecargas y para realizar las operaciones de conmutación ordinarias. Estos cortacircuitos son grandes interruptores que se activan de modo automático cuando ocurre un cortocircuito o cuando una circunstancia anómala produce una subida repentina de la corriente. En el momento en el que este dispositivo interrumpe la corriente se forma un arco eléctrico entre sus terminales. - Fusibles de potencia: Además de servir como cortacircuitos, este tipo de fusibles proveen protección adicional a los componentes de la red contra un espectro completo de fallas, minimizando los efectos que las mismas pueden tener en el sistema de distribución.

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Diagnóstico. Planes de mantenimiento.

• Dispersores.

Del apartarrayos. Los apartarrayos que se emplean en la protección de las instalaciones y subestaciones son de tipo autovalvular, que tienen la función de limitar las frecuentes apariciones de sobretensiones. En una envolvente de porcelana herméticamente cerrada se encuentran montadas las partes activas del apartarrayo, entre las que figuran la resistencia que trabaja en función de la tensión y el explosor de extinción, compuesto de electrodos tipo tobera. El apartarrayo está lleno de nitrógeno, evitándose así fenómenos de corrosión y de envejecimiento. La resistencia dependiente de la tensión tiene la propiedad de que, al pasar por ella intensidades de cualquier magnitud, varía automáticamente su resistencia, de tal modo que la caída de tensión (es decir, la tensión residual de la onda ambulante que sigue circulando) tenga valores admisibles determinados.

Como su valor de resistencia es relativamente elevado en el campo de la tensión de servicio, la intensidad de corriente posterior se limita tanto que es interrumpida con toda seguridad por el explosor de la operación. Para representar la capacidad aislante de una parte de la instalación, se miden las tensiones de descarga utilizando ondas de diferente amplitud. De la unión de estos puntos resulta la característica de impulso. Las sobretensiones que se presentan en el servicio y precisamente las atmosféricas, sobrepasan muy frecuentemente esta curva. El apartarrayo limita todas las sobretensiones hasta alcanzar tensiones residuales no peligrosas.

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Estos apartarrayos se destacan por las siguientes ventajas: − Sin envejecimiento. Insensibilidad a

las influencias climatológicas. − Peso reducido (se puede fijar

directamente a la línea) − Sin mantenimiento. Alta resistencia a

ondas largas. − Baja tensión de reacción residual. De la red de tierras. Los sistemas de tierras están constituidos por una serie de electrodos de cobre que forman una red alrededor de la subestación eléctrica. Nos ofrecen una seguridad para el personal y para el propio equipo eléctrico. El principal objetivo de esté sistema es drenar las corrientes de falla del sistema principalmente las producidas a causa de disturbios atmosféricos, evitando al mínimo la producción de potencial en distintos puntos del suelo con respecto a partes mecánicas conectadas a tierra que sean peligrosas al ser humano o que puedan afectar de alguna manera el funcionamiento del equipo eléctrico. A continuación se mostrara una tabla de medidas de

seguridad que se deben de tener para los diversos, voltajes que se aplican en las redes eléctricas e industrias:

Distancias mínimas a partes vivas descubiertas. Diagnóstico. Planes de mantenimiento.

• Tableros. El monitoreo y control del sistema de distribución de corriente eléctrica en una subestación se lleva a cabo mediante tableros especializados, los cuales muestran información de la red eléctrica, a la vez que permiten controlar diversos parámetros de la misma desde los diversos mecanismos

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con los que cuentan. Entre los diversos tipos de tableros presentes en las subestaciones eléctricas tenemos los siguientes: De medición y control. En los tableros dedicados a la medición de los parámetros eléctricos es posible monitorear las diversas variables eléctricas de la corriente que circula por la red de distribución. Este tablero suele presentar la información relativa a estos aspectos mediante medidores de tipo analógico, los cuales presentan variaciones en sus lecturas de una manera que es correspondiente a las magnitudes registradas en la corriente circulante. De esta forma es posible conocer en todo momento los valores eléctricos que están presentes en la subestación. El tablero de control presenta conmutadores, que incluyen señalización de tipo visual (luces de aviso, de diversos colores, o luz fija y

parpadeante), la cual sirve para indicar las operaciones de cierre y apertura de interruptores o cuchillas desconectadoras. Protección. Este tipo de tableros constituyen el principal elemento del sistema de protección, y utilizan para ello relevadores de protección. En estos sistemas, los relevadores de protección determinan si una falla es interna o externa a la línea protegida. La ubicación de una falla es indicada por la presencia o ausencia de una señal piloto. Esto provoca un “disparo” de alta velocidad en todos los interruptores de la línea, proporcionando una protección eficaz a la red eléctrica. La siguiente figura muestra un ejemplo de un tablero de medición y control de una subestación eléctrica.

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Comunicación. Los diversos canales de comunicación involucrados en el monitoreo y control de una subestación están relacionados en este tipo de tablero, proporcionando una forma completa de obtención y envío de información acerca de las diversas condiciones de la red eléctrica. Diagnóstico. Planes de mantenimiento. PARA CONTEXTUALIZAR CON:

Competencias tecnológicas Identificar los beneficios del empleo de los instrumentos de medición en la detección de fallas en los desconectadores, dispersores y tableros

Consulta con el docente Investiga los diferentes tipos de instrumentos de medición y verificación eléctricos y magnéticos que existen Discute con tu profesor acerca del uso de estos instrumentos en el diagnóstico de funcionamiento de los componentes de una subestación eléctrica Ejemplifica tareas donde el empleo de instrumentos de medición simplifique la actividad en la detección de fallas de los desconectadores, dispersores y tableros Competencias de información.

Consultar páginas web de Internet para obtener información relativa a fallas comunes en desconectadores, dispersores y tableros

Investigación documental

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Consulta en Internet páginas web donde obtenga información de fallas en desconectadores, dispersores y tableros, que contengan las causas de las fallas, y como se detectan las mismas Elabora una tabla con las fallas que hayas encontrado, así como sus causas y los métodos de detección de las mismas Compara la información que encontraste con la que aporten tus demás compañeros Competencia de calidad Elaborar un reporte de investigación documental, presentando con claridad y de forma ordenada sus argumentos escritos en relación a las fallas comunes en desconectadores, dispersores y tableros

Repetición del ejercicio

Consulta en manuales y catálogos del fabricante las fallas en los desconectadores, dispersores y tableros y elaborará un reporte con las características de calidad requeridas por el PSA Formen equipos de cinco integrantes, y discutan acerca de los requerimientos de calidad que se

necesitan en los componentes de las subestaciones eléctricas Competencias emprendedoras Ser capaz de organizarse y distribuir responsabilidades en la búsqueda de información de fallas en desconectadores, dispersores y tableros para la optimización del tiempo

Trabajo en equipo Ponte de acuerdo con los miembros del grupo. Organízate y asume una responsabilidad individual para conseguir los objetivos propuestos Promueve la realización de trabajo en equipo, con la distribución equitativa del trabajo para su investigación y optimizar el tiempo en la investigación de fallas desconectadores, dispersores y tableros. Competencias para la vida: Desarrollar la colaboración con sus compañeros del grupo al compartir la información recopilada sobre las fallas en desconectadores, dispersores y tableros

Repetición del ejercicio Promoverá con los demás equipos el

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compartir la información encontrada sobre fallas en desconectadores, dispersores y tableros para acrecentar su acervo de fallas y tener más elementos para la realización del diagnóstico de un controlador electromecánico Elabora, junto con tus compañeros, un esquema general de las principales fallas de los diversos componentes eléctricos y mecánicos de una subestación eléctrica 1.2.2 TRANSFORMADORES. El transformador, al ser uno de los principales componentes de una subestación eléctrica, merece especial atención al momento de desarrollar un plan de mantenimiento orientado a prevenir y corregir las diversas fallas que pudieran presentarse en la red eléctrica de una subestación.

• El transformador real. Ante todo, conviene recordar que un transformador es un

dispositivo electromagnético que permite aumentar o disminuir el voltaje o tensión y la intensidad de una corriente alterna de forma tal que su producto permanezca constante (ya que la potencia que se entrega a la entrada de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, tiene que ser igual a la que se obtiene a la salida) manteniendo la frecuencia. Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce. Estas bobinas o devanados se denominan primario y secundario. Para entender el funcionamiento de un transformador real, refirámonos a la figura. Esta nos muestra un transformador que consiste en dos bobinas de alambre enrolladas alrededor de un núcleo del transformador. La bobina primaria del transformador está conectada a una fuente de tensión de CA y la bobina secundaria está en circuito abierto.

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El flujo magnético total que pasa por entre una bobina no es sólo Nf , en donde N es el número de espiras en la bobina, puesto que el flujo que pasa por entre cada espira es ligeramente diferente del flujo en las otras vueltas, y depende de la posición de cada una de ellas en la bobina. Sin embargo, es posible definir un flujo promedio por espira en la bobina. Si el flujo magnético total de todas las espiras es l y si hay N espiras, entonces el flujo promedio por espira se establece por f = l / N Si la tensión de la fuente es vp(t), entonces esa tensión se aplica directamente a través de las espiras de la bobina primaria del transformador. ¿Cómo reaccionará el transformador a la aplicación de esta tensión? La ley de Faraday nos explica que es lo que pasará. Esta ecuación establece que el flujo promedio en la bobina es proporcional a la integral de la tensión aplicada a la bobina y la constante de proporcionalidad es la recíproca del

número de espiras en la bobina primaria 1/NP. Este flujo está presente en la bobina primaria del transformador. ¿Qué efecto tiene este flujo sobre la bobina secundaria? El efecto depende de cuánto del flujo alcanza a la bobina secundaria; algunas de las líneas del flujo dejan el hierro del núcleo y más bien pasan a través del aire. La porción del flujo que va a través de una de las bobinas, pero no de la otra se llama flujo de dispersión. El flujo en la bobina primaria del transformador, puede así, dividirse en dos componentes: un flujo mutuo, que permanece en el núcleo y conecta las dos bobinas y un pequeño flujo de dispersión, que pasa a través de la bobina primaria pero regresa a través del aire, desviándose de la bobina secundaria. Sin embargo, es posible decir que la relación entre la tensión primaria, causada por el flujo mutuo, y la tensión secundaria, causada también por el flujo mutuo, es igual a la relación de espiras del transformador. Puesto que en un transformador bien diseñado f M » f LP y f M » f LS, la relación de tensión total en el primario y la tensión total en el secundario es aproximadamente vP (t) / vS (t) » NP / NS = a

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Cuanto más pequeños son los flujos dispersos del transformador, tanto más se aproxima la relación de su tensión total al transformador ideal. Utilidad de las implicaciones de desempeño. Placa de datos y polaridad de los devanados. Diagnóstico. Plan de mantenimiento.

• Transformador trifásico. La potencia trifásica puede ser transformada por un banco de transformadores monofásico. Básicamente un transformador trifásico es tres devanados de transformadores alrededor de un núcleo común. La geometría del núcleo es tal que los flujos de las fases comparten trayectorias comunes. Como resultado, el volumen de hierro es menor que el de tres transformadores monofásicos de la misma especificación total. Los transformadores trifásicos no proveen la flexibilidad de un conjunto de transformadores monofásicos. Por ejemplo, un transformador monofásico en un banco puede tener una mayor especificación de kVA que los otros

para mantener una carga desbalanceada. En caso de fallar un transformador que sirve a una fase, solamente ese transformador necesita sustituirse, en cambio, es más probable que un transformador trifásico que tenga una fase dañada se tenga que quitar completamente de servicio, por lo menos durante un tiempo. Sin embargo, los transformadores trifásicos, además de ser más ligeros que los bancos equivalentes de unidades monofásicas, ocupan menos espacio, son menos costosos y requieren mucho menos cables externos. Su eficiencia es ligeramente mejor. Una mejor construcción y mejores medios de protección contra sobrevoltajes y cortos circuitos han hecho que la falla de un transformador sea un suceso muy raro. Como resultado, los bancos trifásicos de transformadores monofásicos rara vez se emplean en instalaciones nuevas, excepto en los circuitos de distribución en donde se tiene que atender una combinación de cargas monofásicas y trifásicas. En la transformación trifásica, los devanados primario y secundario pueden conectarse independientemente en delta o en Y.

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Las combinaciones posibles son A-A, A-Y, Y-Y, Y-A. La conexión Y-Y debe evitarse a menos que se haga una conexión neutra muy sólida (de baja impedancia) entre el primario y la fuente de potencia. Si no se proporciona un neutro, los voltajes de fase tienden a desequilibrarse severamente cuando se desbalancea la carga. También surgen problemas con las armónicas terceras. Cuando uno de los conjuntos de devanados está en delta, estos problemas no se presentan. Si es necesario tener una conexión Y-Y con un neutro primario débil o sin uno, cada transformador de fase debe tener un tercer devanado además del primario y del secundario, al que se le llama "terciario". Los terciarios se conectan en delta. Este es un arreglo relativamente caro. Esta conexión se denomina "Y-delta-Y". Las terminales del devanado terciario se

extraen generalmente para provocar potencia auxiliar (por ejemplo, para lámparas, ventiladores, bombas) para la subestación. Cuando se emplea una conexión Y-delta o delta-Y, la Y debe estar preferiblemente del lado de alto voltaje y el neutro conectarse a tierra. Entonces, el aislamiento del transformador puede diseñarse para 1/V3 veces el voltaje de línea, más bien que para el voltaje completo de línea. Algunas veces es necesario tener la Y en el lado de bajo voltaje, si se requiere un neutro para el circuito de bajo voltaje. Un transformador que se escoja para proveer voltaje trifásico de 120/208-V, deberá tener sus devanados de bajo voltaje en Y, y en la mayoría de los casos probablemente los devanados primarios de alto voltaje en delta.

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Las conexiones Y-delta y delta-Y dan como resultado un desplazamiento de fase de 30° entre los voltajes primarios y secundarios. En los Estados Unidos es normal conectar estos transformadores de modo tal que los voltajes secundarios vayan 30° atrás de los primarios. Este es un punto importante cuando se hacen trabajar los transformadores trifásicos en paralelo. Las conexiones Y-delta y delta-Y son tales que los voltajes secundarios se atrasan 30° respecto a los correspondientes voltajes primarios. Al especificar un transformador trifásico, se le supone ideal. Esquemas de conexión. En la siguiente figura se muestran las conexiones características de los transformadores trifásicos. La explicación de cada una de ellas ha sido dada previamente. Análisis del desempeño del transformador. Diagnóstico. Plan de mantenimiento.

• Transformador con embobinados en derivación.

Ajuste fijo de las derivaciones. Cambio de puntos de derivación bajo carga. Cambios de derivaciones con carga. En los casos en que se indique, los transformadores deben estar equipados con un cambiador de derivaciones con carga y deben cumplir con: a) Todas las derivaciones deben ser a capacidad plena.

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b) El número de derivaciones debe ser de 10 arriba y 10 debajo de la tensión nominal, de un valor cada una de 1% de la misma. c) La banda de regulación total debe ser de más-menos 10% sobre la tensión nominal. d) las derivaciones deben estar sobre el devanado de alta tensión. e) En el caso de autotransformadores, las derivaciones se deben tomar del devanado serie. Cambiador de derivaciones para operación con carga. Cuando se indique que el transformador esté equipado con cambiador de derivaciones con carga, este debe cumplir con las siguientes características: a) El número de escalones de tensión debe ser de 10 arriba y 10 debajo de la tensión nominal, siendo la posición media la correspondiente a esta última. b) La operación del cambiador debe ser automática y manual.

c) El conmutador o interruptor diversor del cambiador debe estar contenido en un recipiente de aceite, propio e independiente, para evitar la contaminación del aceite del transformador; éste recipiente debe soportar las mismas condiciones de presión y vacío que el tanque principal del transformador. d) El cambiador debe suministrarse con los aparatos y accesorios necesarios para su control e indicación de posición, tanto local como remota (desde el tablero de control de la subestación). e) En el caso de bancos de transformadores monofásicos, además del gabinete de control y mecanismo por cada uno de los aparatos, se debe suministrar un gabinete común que centralice la operación de los cambiadores individuales como una sola unidad o banco. f) En el caso de un banco de tres transformadores o autotransformadores y uno de reserva, sus deben dejar en el gabinete común, el alambrado y las conexiones de la unidad de reserva, a fin de que mediante un mínimo de interconexiones o puenteos se pueda

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sustituir cualquiera de los transformadores o autotransformadores por el de reserva. g) Se debe suministrar el equipo y dejar la preparación necesaria para la operación futura del banco de transformadores en paralelo con otro banco similar. h) El circuito de control del cambiador debe estar diseñado de forma tal que, cada operación del conmutador para subir o bajar cause solamente el movimiento un paso a otro consecutivo, independientemente de la duración del pulso de control. Diagnóstico. Plan de mantenimiento. PARA CONTEXTUALIZAR CON:

Competencias tecnológicas

Identificar los beneficios del empleo de los instrumentos de medición en la detección de fallas en los transformadores trifásicos y con embobinados en derivación

Consulta con el docente

Ejemplifica tareas donde el empleo de instrumentos de medición simplifique la tarea en la detección de fallas en los transformadores trifásicos y con embobinados en derivación Discute con el PSA acerca de la importancia del uso de los diferentes instrumentos de medición eléctricos en el diagnóstico de fallas en los componentes de las subestaciones eléctricas Competencias científico-teóricas.

Aplicar el principio de continuidad en la verificación de fallas de embobinados en transformadores trifásicos y con embobinados en derivación

Estudio Individual Investiga el concepto de continuidad relacionándolo con la continuidad en los embobinados de los transformadores trifásicos y con embobinados en derivación Elabora un esquema donde describas el concepto de continuidad aplicado al diagnóstico de fallas en transformadores trifásicos y con embobinados en derivación Competencias analíticas Analizar las fallas en los

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transformadores trifásicos y con embobinados en derivación

Realización del ejercicio Analiza las causas de las fallas en los transformadores trifásicos y con embobinados en derivación, elaborando un esquema de secuencias Discute con tus compañeros acerca de las diferentes fallas que se presentan en los transformadores trifásicos y con embobinados en derivación Competencias lógicas Explicar las fallas en los transformadores trifásicos que se generan por tener embobinados desgastados

Realización del ejercicio Competencias para la vida:

Repetición del ejercicio Explica y argumenta acerca de las fallas que se originan cuando los embobinados de los transformadores trifásicos se desgastan y no son

sustituidos a tiempo Anota tus conclusiones en el siguiente cuadro:

CONCLUSIONES

Competencia de información Consultar páginas web de Internet y en libros la información relativa a fallas comunes en transformadores trifásicos

Investigación documental Consulta en Internet páginas web y en libros o revistas donde obtenga información de fallas en transformadores trifásicos, que contengan las causas de las fallas, y como se detectan las mismas Competencias de calidad Elaborar un reporte de investigación documental, presentando con claridad y de forma ordenada sus argumentos escritos en relación a las fallas comunes en transformadores trifásicos

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Redacción del trabajo Consultará en manuales y catálogos del fabricante las fallas en los transformadores trifásicos y elaborará un reporte con las características de calidad requeridas por el PSA Compara la información que obtuviste con la que aporten tus compañeros Anota las fallas más importantes y sus causas en la siguiente tabla:

Fallas Causas

Competencias emprendedoras Ser capaz de organizarse y distribuir responsabilidades en la búsqueda de información de fallas en transformadores trifásicos para la optimización del tiempo

Trabajo en equipo Ponte de acuerdo con los miembros del grupo, organízate y asume una responsabilidad individual para

conseguir los objetivos propuestos Promueve la realización de trabajo en equipo, con la distribución equitativa del trabajo para su investigación y optimizar el tiempo en la investigación de fallas sobre transformadores trifásicos Competencias para la vida Desarrollar la colaboración con sus compañeros del grupo al compartir la información recopilada sobre las fallas en transformadores trifásicos

Comparación de resultados con otros compañeros Promoverá con los demás equipos el compartir la información encontrada sobre fallas en transformadores trifásicos para acrecentar su acervo de fallas y tener más elementos para la realización del diagnóstico de un variador de velocidad electromecánico Discute con tus compañeros sobre las ventajas del trabajo en equipo en cuanto a investigaciones documentales.

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RESUMEN.

Una de las partes más importantes en el sistema de generación y distribución de energía lo constituyen las subestaciones eléctricas. Existen diversos tipos, pero todas ellas tienen una estructura y un fin común. Es relevante hacer notar que todas las subestaciones requieren de un servicio de mantenimiento adecuado a sus necesidades. Cada componente debe trabajar en óptimas condiciones, para

asegurar la mínima presencia de fallas en el sistema. El funcionamiento adecuado de cada uno de ellos incide en la labor general de la subestación, y ésta a su vez desempeña una labor indispensable en el sistema de suministro de energía eléctrica. El especialista en mantenimiento debe conocer a fondo los detalles que le permitan realizar su tarea con calida, honestidad y eficiencia.

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2APLICAR EL PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y PREDICTIVO DE

SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

Al finalizar la unidad, el alumno realizará el mantenimiento preventivo y predictivo a subestaciones eléctricas de acuerdo al programa de mantenimiento para su óptimo funcionamiento.

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2.1 Aplicará el plan de mantenimiento preventivo a una subestación eléctrica, siguiendo las especificaciones del fabricante y las normas y políticas preestablecidas.

20 hrs.

2.2. Aplicará el plan de mantenimiento predictivo a una subestación eléctrica, siguiendo las especificaciones del fabricante y las normas y políticas preestablecidas.

20 hrs.



90 Hrs.


Eléctricas


20 Hrs. 40 Hrs. 30 Hrs.

Resultados de

Aprendizaje

Módulo


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SUMARIO:

PROCESO DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO A MECANISMOS DE OPERACIÓN DE LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.

PROCESO DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO A TRANSFORMADORES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.

PROCESO DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO A MECANISMOS DE OPERACIÓN DE LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.

PROCESO DE MANTENIMENTO PREDICTIVO A TRANSFORMADORES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.

RESULTADO DE APRENDIZAJE 1.1. Aplicará el plan de mantenimiento preventivo a una subestación eléctrica, siguiendo las especificaciones del fabricante y las normas y políticas preestablecidas. 2.1.1 PROCESO DE

MANTENIMIENTO PREVENTIVO A MECANSIMOS DE OPERACIÓN DE LAS

SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.

• Interpretación del programa de mantenimiento. La programación de inspecciones, tanto de funcionamiento como de seguridad, ajustes, reparaciones, análisis, limpieza, lubricación, calibración, que deben llevarse a cabo en forma periódica en base a un plan establecido y no a una demanda del operario o usuario; también es conocido como Mantenimiento Preventivo. Su propósito es prever las fallas manteniendo los sistemas de infraestructura, equipos e instalaciones productivas en completa operación a los niveles y eficiencia óptimos. La característica principal de este tipo de Mantenimiento es la de inspeccionar los equipos y detectar las fallas en su fase inicial, y corregirlas en el momento oportuno. Con un buen Mantenimiento Preventivo, se obtiene experiencias en la determinación de causas de las fallas repetitivas o del tiempo de operación seguro de un equipo, asi como a

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definir puntos débiles de instalaciones, máquinas, etc. Todos estos puntos son de aplicación cuando se trata de brindar mantenimiento preventivo a una subestación eléctrica. Cada uno de ellos se explica a continuación. • Especificaciones técnicas de una

subestación eléctrica. • Normas de mantenimiento Todo proceso de mantenimiento preventivo debe regirse por una secuencia lógica de pasos, los cuales permitirán llevar a cabo un mantenimiento preventivo eficaz y eficiente. Tales pasos son los siguientes: - Inventario técnico, con manuales, planos, características de cada equipo. - Procedimientos técnicos, listados de trabajos a efectuar periódicamente, - Control de frecuencias, indicación exacta de la fecha a efectuar el trabajo. - Registro de reparaciones, repuestos y costos que ayuden a planificar. • Recomendaciones del fabricante.

El proceso de mantenimiento debe tener en cuenta las indicaciones relacionadas con el mismo, proporcionadas por el o los fabricantes de los diversos equipos que componen la subestación. Este tipo de información es extremadamente útil, puesto que suele contener los mejores métodos y procedimientos de mantenimiento específicos para cada equipo, puesto que es el propio fabricante el que los especifica. • Políticas y procedimientos de la

empresa. La empresa propietaria o responsable de la subestación es la principal encargada, a través de su área de supervisión y mantenimiento, de establecer los procedimientos que considere necesarios para efectuar servicios adecuados de mantenimiento a las instalaciones de la subestación. Tales procedimientos suelen regirse por criterios técnicos, aunque también influyen los factores económico y de disponibilidad de especialistas técnicos en el área eléctrica. • Medidas de seguridad. El uso de maquinaria y equipo diseñado para producir, conducir y

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distribuir la energía eléctrica implica la existencia de riesgos inherentes a la naturaleza del fenómeno eléctrico. Aunque tales equipos son susceptibles de sufrir fallas y descomposturas debido a ello, estos riesgos adquieren signos de gravedad cuando representan daños a la integridad de las personas encargadas de la operación y mantenimiento de la subestación. Debido a ello, existen lineamientos de seguridad que deben seguirse al pie de la letra. En nuestro país, la Secretaría del Trabajo ha establecido una serie de requisitos que deben ser acatadas por las personas que trabajen en subestaciones e instalaciones eléctricas. Entre ellas se pueden mencionar las siguientes: En la subestación: a) mantener controlado el acceso a la subestación a personas no autorizadas mediante el uso de cerraduras o candados, envolturas, enrejados o bien con la autorización de orden de trabajo que corresponda; b) sólo personal autorizado debe realizar las actividades de mantenimiento de los equipos que integran la subestación eléctrica y tableros;

c) considerar que todo el equipo que se localice en la subestación está energizado hasta que no se compruebe lo contrario; d) verificar la ausencia de energía en los equipos a dar mantenimiento; e) aplicar los procedimientos de seguridad establecidos para el mantenimiento; f) todos los equipos de medición y prueba, de tipo portátil, que se utilicen en la subestación, para su operación serán conectados a tierra; g) respetar los avisos de seguridad que se localicen en la subestación; h) tener identificada la salida de emergencia, de fácil acceso y asegurarse que: 1) las puertas de las subestaciones abran hacia fuera o sean corredizas; 2) abran fácilmente en cualquier momento desde el interior, y 3) abran desde el exterior únicamente con una llave especial o controlada. i) las palancas de acción manual, puerta de acceso, gabinetes de equipo

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de control, entre otros, se mantendrán con candado mientras no estén siendo operados o se está ejecutando en ellos algún trabajo; j) en las subestaciones los elementos desnudos energizados deben estar fuera del alcance del personal o estar protegidos por pantallas, enrejados, rejillas u otros medios similares. • Inspección visual. Este procedimiento se efectúa en forma mensual, o puede programarse de acuerdo al plan de mantenimiento establecido previamente por los especialistas en el área. Sin desenergizar la línea, no utiliza herramientas ni instrumentos en la mayor parte de los casos, y como su nombre lo indica consiste sólo en inspecciones visuales. Tiene la finalidad de revisar visualmente el estado exterior de los equipos, anotándose en una planilla los resultados de dicha inspección. Las planillas tienen una casilla por fase, es decir, tres para los equipos, en las que se especifica un criterio de clasificación relacionado con la evaluación obtenida después de una

inspección del estado exterior del equipo, según el siguiente criterio: Grave: Significa un estado de avería del equipo mostrado en el exterior, que implicará programación de un mantenimiento correctivo.

Cimientos quebrados, falta de perfiles o pernos de la estructura, perfiles dañados, conexión a tierra suelta, cables sueltos (no aislados) en el mando, baja densidad en las celdas del banco de baterías, manchas graves de aceite, fuga del aislante (SF6, aceite), porcelanas seriamente dañadas, rotas o fogoneadas, falta de aisladores o seriamente dañados, conductores sueltos o hebras rotas, iluminación fuera de servicio, falta de fusibles, presencia de humedad, daños en manómetros, vacuómetros o medidores de temperatura, radiadores rotos, bajo nivel en las celdas, banco de baterías, averías en cubicales, silicagel no azul, daños en anillos

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equipotenciales.

Leve.- El daño es menor, avería menor que puede solucionarse cuando se efectúe el mantenimiento programado.

Leve daño en porcelanas, polvo en el mando, daños menores en el mando, aisladores rajados, manchas leves de aceite o de óxido, polvo en las porcelanas, falta de señalización de seguridad, el patio no está limpio, visores de aceite sucios.

Sin novedad.-Significa que el equipo está en buen estado, visto exteriormente, implica la ausencia de los casos antes señalados.

• Mediciones. • Comparación Diagnóstico vs Especificaciones del fabricante. Los diversos resultados provenientes de la inspección visual constituyen el diagnóstico que debe servir de base para establecer las prioridades y los pasos a seguir en el proceso de mantenimiento preventivo. Conjuntamente con ello, el o los fabricantes del equipo de la subestación proveen información útil, como parámetros de funcionamiento óptimos y rutinas de mantenimiento que complementan y enriquecen el plan de servicio programado para la subestación eléctrica. • Proceso de limpieza. • Tipos de fallas. Eléctricas Mecánicas • Verificación del correcto funcionamiento.

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Competencias analíticas Analizar las consecuencias de la no utilización de las medidas de seguridad en el mantenimiento preventivo de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas

Comparación de resultados con otros compañeros Analiza las consecuencias al no respetar las medidas de seguridad, realizando un balance de que conviene más: respetar las medidas de seguridad o no respetarlas Elabora un esquema de causas y consecuencias por no realizar el mantenimiento preventivo Compara tus resultados con los de tus compañeros, y anota tus conclusiones en la siguiente tabla.

CAUSAS

CONSECUENCIAS

Competencias Lógicas.

Manejar la información técnica de los proveedores como una herramienta para el mantenimiento preventivo de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas Elaborar las bitácoras de la realización de mantenimiento preventivo a los mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas

Redacción del trabajo Consulta en los manuales de los fabricantes de equipo para subestaciones las diversas especificaciones técnicas de los componentes que producen, así como los procedimientos de mantenimiento que establecen para cada uno de ellos Elabora la bitácora de la realización del mantenimiento preventivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas para formar

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su historial y realizar estudios estadísticos futuros Competencias ambientales Utilizar los contenedores de deshechos de materiales para la prevención de la contaminación

Consideraciones sobre seguridad e higiene Deposita los materiales utilizados en la limpieza de los mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas en los lugares destinados para ello, separando los materiales sucios de los impregnados con solventes Elabora carteles donde especifiques las medidas de limpieza e higiene adecuadas, así como la ubicación de los diferentes depósitos de desechos Competencias de calidad Asumir la responsabilidad que implica realizar las tareas del mantenimiento preventivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas encomendadas

Consulta con el docente

Realiza las tareas de limpieza e inspección visual con responsabilidad y conocimiento de las consecuencias de no hacerlo adecuadamente Discute con el PSA y con tus compañeros acerca de los requisitos de calidad y responsabilidad necesarios al llevar a cabo un trabajo de mantenimiento de una subestación eléctrica Competencias emprendedoras: Vivir y sentir la aptitud de mantener normas de honestidad e integridad con nosotros mismos en la realización de tareas de mantenimiento preventivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas

Trabajo en equipo Actúa situaciones o problemas donde se vislumbre el comportamiento ético y no ético en el desempeño de las tareas de mantenimiento a subestaciones eléctricas. Comenta y discute con tus compañeros los diferentes puntos de vista, reflexionando sobre las consecuencias de no actuar con honestidad al desarrollar un trabajo, a fin de lograr una perspectiva distinta y proponer soluciones

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Competencias para la vida Realizar con pulcritud el mantenimiento preventivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas de su casa

Realización del ejercicio. Realiza las tareas del mantenimiento preventivo en general con pulcritud, para generar hábitos tanto laborales como domésticos Elabora una lista con las diferentes cualidades que debe tener una persona encargada de brindar un servicio de mantenimiento eficiente y útil Comenta tus resultados con tus compañeros 2.1.2. PROCESO DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO A TRANSFORMADORES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS. • Interpretación del programa de mantenimiento El plan de mantenimiento preventivo aplicado a transformadores no difiere mucho del plan general a subestaciones. Las normas básicas que

se han de seguir al momento de realizar mantenimiento preventivo a este importante componente de la subestación eléctrica se resumen de la siguiente manera: NORMAS BASICAS PREVIAS Detallamos unos consejos básicos y generales: Planificar el trabajo con antelación a la parada y desconexión del transformador de la Red, solicitando los permisos y efectuando todos los avisos necesarios. Recopilar toda la información técnica relativa al transformador y sus equipos (ventiladores, sistemas de control y seguridad, etc). Revisar todo el protocolo de seguridad necesario, incluyendo los equipos necesarios: puestas a tierra, señalizaciones, etc. Seleccionar el personal necesario para la tarea de mantenimiento entre los capacitados para ello, así como los medios materiales y herramientas, vehículos, grúas, etc. • Medidas de seguridad

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Aunque las medidas de seguridad ya mencionadas para el trabajo de mantenimiento en subestaciones son de aplicación cuando se trata de realizar el mismo tipo de servicios a transformadores, es importante agregar algunas recomendaciones adicionales, las cuales han de reforzar la seguridad necesaria para las personas que trabajan en este tipo de actividades. Desconectar el equipo de la Red de tensión, tomando todas las medidas necesarias establecidas en el protocolo. Las más habituales son: Puesta a tierra del equipo, bloqueo de todas las posibles conexiones entrantes y salientes, delimitación y marcado del área de trabajo. • Inspección visual. La primera aproximación que debe contemplar un servicio de mantenimiento preventivo es una inspección visual del equipo a tratar. En el caso de un transformador es preciso realizar un análisis visual, auditivo, táctil y olfativo, los cuales proporcionarán información precisa

acerca del estado del transformador, y las posibles fallas que pueda presentar. • Comparación Diagnóstico vs Especificaciones del fabricante. Los resultados derivados del diagnóstico deberán complementarse con la información proporcionada por el fabricante. Además, las rutinas de mantenimiento que el mismo establezca para el equipo específico deberán acompañar el plan de mantenimiento que se haya planeado para el transformador. • Proceso de limpieza. Las principales medidas que deben tomarse cuando se efectúe el mantenimiento preventivo para evitar deterioro del transformador y equipo relacionado son las siguientes: Comprobación del sistema de seguridad por sobre temperatura. Comprobación del sistema de seguridad por sobre presión interna del transformador.

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Comprobación de los sistemas de sobrecorriente, fuga a tierra, diferencial, etc. en función del tipo y modelo del transformador. Comprobación del resto de indicadores, alarmas ópticas y/o acústicas. Comprobación del nivel de aceite, así como posibles fugas. Prueba de Rigidez Dieléctrica del Aceite; la muestra debe tomarse de la parte baja del transformador, mediante la válvula de muestreo. Comprobación, limpieza y ajuste de todas las conexiones eléctricas, fijaciones, soportes, guías y ruedas, etc. Comprobación y limpieza de los aisladores, buscando posibles grietas o manchas donde pueda fijarse la suciedad y/o humedad. Comprobación en su caso del funcionamiento de los ventiladores, así como limpieza de radiadores o demás elementos refrigerantes. Limpieza y pintado del chasis, carcasas, depósito y demás elementos

externos del transformador susceptibles de óxido o deterioro. • Tipos de fallas Durante su operación, los transformadores de están sujetos a esfuerzos térmicos, eléctricos y mecánicos, los cuales degradan el sistema de aislamiento aceite/papel. Las causas principales de la degradación del sistema aislante aceite/papel son temperatura excesiva, la presencia de oxígeno y humedad combinadas con los esfuerzos eléctricos, los cuales actúan como aceleradores del proceso de degradación. Las causas secundarias que aceleran el envejecimiento del sistema aislante son los esfuerzos mecánicos (originados por la excitación del núcleo y cortos circuitos) y los productos de descomposición del aceite (ácidos y lodos) Eléctricas Mecánicas • Verificación del correcto

funcionamiento

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Competencias analíticas Analizar las consecuencias de la no utilización de las medidas de seguridad en el mantenimiento preventivo a transformadores

Consideraciones sobre seguridad e higiene Analiza las consecuencias al no respetar las medidas de seguridad, realizando un esquema de dibujo a palabras en donde se vea las causas y las consecuencias del mantenimiento preventivo a transformadores Elabora un resumen del análisis realizado Competencias Ambientales.

Utilizar los contenedores de deshechos de materiales para la prevención de la contaminación

Consideraciones sobre seguridad e higiene Deposita los materiales utilizados en

la limpieza de los transformadores en los lugares destinados para ello, separando los materiales sucios de los impregnados con solventes Competencias de información: Identificar la ubicación de los manuales del fabricante en la biblioteca de la institución

Investigación documental Asiste a la biblioteca de la información e investigará el lugar físico donde se encuentran los manuales de los fabricantes de transformadores para consultas posteriores, entregará repote de lo realizado Junto con tu reporte elabora fichas bibliográficas para cada uno de los manuales que hayas encontrado, y almacénalas en un archivo especial para futuras referencias Competencias lógicas Manejar la información técnica de los proveedores como una herramienta para el mantenimiento preventivo a transformadores Elaborar las bitácoras de la realización de mantenimiento preventivo a transformadores

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Redacción de trabajo Atiende la explicación acerca de las especificaciones técnicas de los transformadores, realizando preguntas sobre dudas generadas Elabora la bitácora de la realización del mantenimiento preventivo a transformadores para formar el historial y realizar estudios estadísticos futuros Obtén conclusiones acerca de los pasos más adecuados para brindar un servicio de mantenimiento eficiente a transformadores y anótalas en la siguiente tabla.

CONCLUSIONES

Competencias de calidad: Asumir la responsabilidad que implica realizar las tareas del mantenimiento preventivo a transformadores encomendadas

Consulta con el docente Realiza las tareas de limpieza e inspección visual con responsabilidad y conocimiento de las consecuencias de no hacerlo adecuadamente Discute con tu PSA y con tus compañeros acerca de la importancia de actuar con seguridad y responsabilidad cuando se realice mantenimiento a elementos eléctricos de potencia, como los componentes de las subestaciones eléctricas Competencias emprendedoras: Definir y mantener normas de honestidad e integridad con nosotros mismos en la realización de tareas de mantenimiento preventivo a transformadores

Trabajo en equipo. Actúa situaciones o problemas y comenta con tus compañeros los diferentes puntos de vista, reflexionando sobre las consecuencias de no actuar con honestidad al desarrollar un trabajo, a fin de lograr una perspectiva distinta y proponer soluciones Competencias para la vida Realizar con pulcritud el

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mantenimiento preventivo a transformadores

Repetición del ejercicio. Realizará las tareas del mantenimiento preventivo en general con pulcritud, para generar hábitos tanto laborales como domésticos RESULTADO DE APRENDIZAJE. 2.2. Aplicará el plan de mantenimiento predictivo a una subestación eléctrica, siguiendo las especificaciones del fabricante y las normas y políticas preestablecidas. 2.2.1. PROCESO DE

MANTENIMIENTO PREDICTIVO A MECANISMOS DE OPERACIÓN DE LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.

• Tipos de pruebas Arborescencias

Este tipo de fallas ocurre cuando se presentan descargas parciales, las cuales son pequeñas descargas que cortocircuitan parcialmente el material aislante entre conductores. El resto del material que no sufre la descarga es capaz de continuar su función dieléctrica sin que se produzca la perforación del aislante. Estas descargas se deben al flujo de electrones y se presentan cuando un pequeño volumen de gas o aire se rompe dieléctricamente y ocurre en espacios dentro del mismo aislamiento eléctrico. El daño provocado suele formar trayectorias parecidas a las ramificaciones de un árbol. De ahí su nombre. Es importante tener en cuenta la posible presencia de este tipo de avería, y planificar su análisis y reparación en el proceso de mantenimiento adecuado. Análisis de gases disueltos en el aceite aislante Uno de los métodos de diagnóstico que proporciona una indicación anticipada de anormalidades en su comportamiento funcional y permite determinar las medidas que conviene

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adoptar antes de que el equipo sufra daños más importantes se basa en el análisis cromatográfico de los gases de descomposición del aceite aislante por calentamiento excesivo de ciertos puntos del transformador o por descargas eléctricas en su interior. Según sea la temperatura del punto caliente la energía de las descargas, las proporciones en que se producen los diferentes gases de descomposición son distintas. Por efecto de las solicitaciones térmicas o eléctricas, los aceites aislantes dan lugar a los siguientes gases de descomposición: hidrógeno, metano, etano, etileno, acetileno, monóxido y dióxido de carbono, oxígeno y nitrógeno. Determinando el contenido de cada gas, la valoración global y la relación entre las concentraciones de los diferentes gases y su evolución, se puede conocer no solamente la existencia de un defecto, sino también el tipo del mismo y su importancia. Más recientemente, al análisis mencionado anteriormente se acompaña con la valoración de la concentración de los derivados del furfulaldehído, que resultan de la degradación térmica de la celulosa incorporada en los aislamientos sólidos del transformador.

• Toma de lecturas Equipo y conexiones Registro e interpretación de mediciones Reporte de inspección • Comparación Diagnóstico vs

Especificaciones del fabricante. • Proceso de limpieza • Tipos de fallas Eléctricas Mecánicas • Verificación del correcto

funcionamiento PARA CONTEXTUALIZAR CON:

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Competencias analíticas Analizar las consecuencias de la no utilización de las medidas de seguridad en el mantenimiento predictivo de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas

Consideraciones sobre seguridad e higiene Analiza las consecuencias al no respetar las medidas de seguridad, realizando un balance de que conviene más: respetar las medidas de seguridad o no respetarlas Elabora un resumen del análisis realizado Compara tus conclusiones con las de tus compañeros Competencias Lógicas.

Manejar la información técnica de los proveedores como una herramienta para el mantenimiento predictivo de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas Elaborar las bitácoras de la realización de mantenimiento predictivo a los mecanismos de operación de las subestaciones

eléctricas

Redacción del trabajo Atiende la exposición de información sobre aspectos técnicos de los mecanismos de operación de subestaciones eléctricas, realizando preguntas sobre dudas generadas Elabora la bitácora de la realización del mantenimiento predictivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas para formar su historial y realizar estudios estadísticos futuros Competencias ambientales: Utilizar los contenedores de deshechos de materiales para la prevención de la contaminación

Consideraciones sobre seguridad e higiene Deposita los materiales utilizados en la limpieza de los mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas en los lugares destinados para ello, separando los materiales sucios de los impregnados con solventes Elabora y coloca carteles relacionados

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con los sitios o contenedores en donde deben ser depositados los diferentes tipos de desechos, derivados del mantenimiento a subestaciones eléctricas Competencias de calidad: Asumir la responsabilidad que implica realizar las tareas del mantenimiento predictivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas encomendadas

Resumen Realiza las tareas de limpieza e inspección visual con responsabilidad y conocimiento de las consecuencias de no hacerlo adecuadamente Elabora un resumen acerca de las actitudes que debe tener un técnico especializado al brindar un servicio eficiente a subestaciones eléctricas Competencias emprendedoras: Definir y mantener normas de honestidad e integridad con nosotros mismos en la realización de tareas de mantenimiento predictivo mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas

Consulta con el docente Actúa situaciones o problemas y

comentaron tus compañeros y con el PSA los diferentes puntos de vista, reflexionando sobre las consecuencias de no actuar con honestidad al desarrollar un trabajo, a fin de lograr una perspectiva distinta y proponer soluciones Plantea dilemas morales acerca de la actuación ética que se espera de un profesional del mantenimiento Competencias para la vida Realizar con pulcritud el mantenimiento predictivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas

Realización del ejercicio. Realiza las tareas del mantenimiento predictivo en general con pulcritud, para generar hábitos tanto laborales como domésticos Elabora una serie de pasos que hagan más eficiente y limpio el proceso de mantenimiento realizado a una subestación eléctrica 2.2.2. PROCESO DE

MANTENIMIENTO PREDICTIVO A TRANSFORMADORES DE

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SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.

• Tipos de pruebas El mantenimiento predictivo a transformadores involucra un diagnóstico adecuado basado en pruebas específicas, las cuales permiten determinar las fallas que pudiesen presentarse, así como conocer el estado físico de los componentes y su propensión a sufrir averías que afecten de manera importante su desempeño. Las pruebas más importantes son las que se detallan a continuación. • Técnica ultrasónica La técnica ultrasónica consiste en la detección del sonido que emiten los diferentes eventos que ocurren en el interior de un transformador a través de sensores ultrasónicos, los cuales se colocan externamente. Dicha técnica se basa en el hecho de que los eventos (descargas parciales o arqueos) que ocurren en el interior del transformador producen un pulso mecánico que se propaga a las paredes del tanque, donde puede ser detectado por un sensor ultrasónico. La salida del

sensor es proporcional a la energía contenida en la onda de choque. Con la técnica de diagnóstico ultrasónica es posible estimar la ubicación aproximada de arqueos y descargas parciales dentro del tanque del transformador. Lo anterior se logra mediante el análisis de los tiempos de arribo de las señales y sus correspondientes magnitudes en el dominio del tiempo y de la frecuencia. La señal con menor tiempo de arribo tendrá por consecuencia una distancia menor al punto de emisión acústica. Si se toma como referencia esta señal, manteniendo la posición del sensor correspondiente y desplazando los otros sensores a distintas posiciones, se podrá encontrar otra señal con un tiempo de arribo menor que el anterior, lo cual indicaría que el punto de ubicación del sensor de esta nueva señal ahora estaría más cerca del punto de emisión ultrasónica. Con esta metodología es posible estimar la ubicación aproximada de los arqueos y descargas parciales. Prueba de impedancia en función de la frecuencia. El devanado de los transformadores está formado por una distribución de

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resistencia, inductancia y capacitancia (impedancia) que presenta una respuesta muy definida en amplitud y fase, a los cambios de frecuencia en baja tensión. El registro y comparación de dichas respuestas para diferentes bancos de frecuencia permite la detección de variaciones en la distancia entre espiras y deformaciones en el devanado. Prueba de pulsos de baja tensión • Toma de lecturas Equipo y conexiones Registro e interpretación de mediciones Reporte de inspección

• Comparación Diagnóstico vs Especificaciones del fabricante.

• Proceso de limpieza

• Tipos de fallas

Eléctricas Mecánicas • Verificación del correcto


Competencias analíticas Analizar las consecuencias de la no utilización de las medidas de seguridad en el mantenimiento predictivo a transformadores

Realización del ejercicio Analiza las consecuencias al no respetar las medidas de seguridad, realizando un balance de que conviene más: respetar las medidas de seguridad o no respetarlas Elabora un resumen del análisis realizado

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Investiga cuáles son los accidentes más comunes que suceden cuando una persona sin preparación intenta manipular un sistema eléctrico como lo es un transformador Competencias Lógicas.

Manejar la información técnica de los proveedores como una herramienta para el mantenimiento predictivo a transformadores. Elaborar las bitácoras de la realización de mantenimiento predictivo a transformadores

Realización del ejercicio Atiende la exposición que realice el PSA acerca de la información técnica que proporcionan los fabricantes de componentes para subestaciones eléctricas, realizando preguntas sobre dudas generadas Elaborará la bitácora de la realización del mantenimiento predictivo a transformadores para formar el historial y realizar estudios estadísticos futuros Competencias de información: Identificar la ubicación de los manuales del fabricante en la biblioteca de la institución

Investigación documental Asiste a la biblioteca de la información e investigará el lugar físico donde se encuentran los manuales de los fabricantes de transformadores para consultas posteriores. Junto con tu reporte elabora fichas bibliográficas para cada uno de los manuales que hayas encontrado, y almacénalas en un archivo especial para futuras referencias. Anota en la siguiente tabla los tres títulos más importantes que hayas encontrado relacionados con la información técnica provista por lo s fabricantes de componentes de subestaciones eléctricas.

TÍTULOS

Competencias ambientales: Utilizar los contenedores de deshechos de materiales para la prevención de la contaminación

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Consideraciones sobre seguridad e higiene Deposita los materiales utilizados en la limpieza de los transformadores en los lugares destinados para ello, separando los materiales sucios de los impregnados con solventes. Promueve entre tus compañeros hábitos de higiene y limpieza, los cuales también forman parte de las medidas de seguridad que debe seguir el técnico al momento de realizar un servicio de mantenimiento a subestaciones eléctricas Competencias de calidad: Asumir la responsabilidad que implica realizar las tareas del mantenimiento predictivo a transformadores encomendadas

Realización del ejercicio Realiza las tareas de limpieza e inspección visual con responsabilidad y conocimiento de las consecuencias de no hacerlo adecuadamente Competencias emprendedoras Desarrollar la capacidad creativa en el modelado de maquetas que demuestren la importancia del

mantenimiento predictivo a transformadores de subestaciones eléctricas

Trabajo en equipo Elabora una maqueta aplicando toda su creatividad para demostrar la importancia del mantenimiento predictivo a transformadores de subestaciones eléctricas. Utilizando tu maqueta, expón tus conclusiones ante el PSA y ante tus compañeros acerca de la importancia que representa el servicio de mantenimiento a transformadores de subestaciones eléctricas. Competencias para la vida Análisis de la comunidad para ver si realmente se lleva el mantenimiento predictivo a transformadores

Investigación de campo. Realizará análisis en su comunidad para el mantenimiento predictivo a transformadores para que lo lleven a generar hábitos tanto laborales como domésticos

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Prácticas y Listas de Cotejo Unidad de aprendizaje

2

Práctica número

1

Nombre de la práctica

Mantenimiento preventivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas

Propósito de la práctica

Al finalizar la práctica el alumno realizará el mantenimiento preventivo de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas, utilizando la herramienta necesaria para su correcto funcionamiento.

Escenario Taller de electromecánica.

Duración 7 Hrs.

Materiales Maquinaria y equipo Herramienta

PT Bachiller


Electromecánica

Franelas

Formato de Reporte

Equipo de seguridad personal

Instrumentos de medición

Desconectadores

Dispersores

Tableros

Herramienta Manual

Procedimiento

PT Bachiller


Electromecánica

Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.

• El taller deberá de estar limpio antes de iniciar la práctica. • No deberá de localizarse objeto alguno tirado en el suelo, que pueda ocasionar un accidente. • Todas las conexiones eléctricas del taller deberán encontrarse en buen estado y por ningún motivo

existirán cables o conductores expuestos. • Evitar el uso de relojes, hebillas y botones expuestos, corbatas, cabello largo sin recoger. • En el taller se deberá contar siempre con un extintor ABC cuya carga este debidamente verificada. • Los materiales y equipos antes de su uso, deberán estar guardados en casilleros, o su equivalente. • No se permitirá el acceso al taller a personas ajenas a la práctica.

Aplicar las medidas ecológicas en el desarrollo de la práctica.

• Los desperdicios que se generen, deberán ser depositados en los recipientes adecuados para ello. • Deberá de evitarse residuos de aceites o grasas en el piso. • Se deberá evitar daños a materiales, equipos, mobiliario y aulas. • Los materiales que sean susceptibles a ser reutilizados serán conservados para tal fin. • No se permitirá introducir al taller, alimentos y bebidas.

Utilizar la ropa y equipo de trabajo.

• Overol, bata o la ropa adecuada. • Zapatos de seguridad.

Utilizar equipo de seguridad.

• Casco. • Gogles o lentes. • Guantes de algodón o carnaza, según sea la labor. • Protección auditiva. • Mascara para polvos cuando sea necesario.

El alumno más adelantado o experimentado, con la guía del PSA, (o el PSA) tendrá que: • Explicar el procedimiento que se va a ejecutar, reflexionando sobre el tipo de tareas que se aprenderán.• Corregir errores o malas interpretaciones en el procedimiento, para su correcta ejecución.

Los alumnos tendrán que: • Contestar las preguntas que haga el PSA sobre el procedimiento, aspectos importantes que deben

cuidar, errores más frecuentes, etc. • Plantear dudas, así como soluciones a los problemas que se presenten durante la práctica y en relación

a situaciones específicas. • Ejecutar el procedimiento hasta hacerlo con precisión. • Pasar en forma rotatoria por el aprendizaje de enseñar.

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Electromecánica

Procedimiento

1. Seleccionar el equipo y herramienta para el mantenimiento preventivo de mecanismos de operación de las

subestaciones eléctricas y electrónicos.

2. Verificar la base y elementos de fijación de los mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas

visualmente.

3. Verificar las condiciones de los desconectadores, dispersores y tableros,.

4. Verificar las condiciones de las conexiones.

5. Verificar el sistema de tierra.

6. Realizar pruebas de operación cotejando los datos de la placa de especificaciones como corriente y voltaje

nominal.

7. Desmontar los tableros del acoplamiento con la herramienta apropiada.

8. Verificar los elementos de fijación, su estado y si se requiere remplazarlos.

9. Aplicar prueba de continuidad con el multímetro y posibles cortos circuitos.

10. Eliminar humedad.

11. Localizar las fallas para su reparación o cambio de las piezas dañadas.

12. Acoplar el controlador electromecánico al equipo nuevamente además de conectarlo de acuerdo al manual

de operación.

13. Limpiar y guardar la herramienta utilizada.

14. Limpiar el área de trabajo.

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Electromecánica

Lista de cotejo de la práctica número1

Mantenimiento preventivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas.

Nombre del alumno Instrucciones A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados

en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño

Desarrollo Si No No

Aplica Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.

1. Utilizó la ropa y equipo de seguridad personal. 2. Seleccionó el equipo y herramienta para el mantenimiento preventivo de los

mecanismos de operación.

3. Verificó la base y elementos de fijación de los mecanismos de operación visualmente.

4. Verificó las condiciones de la tapa de los mecanismos de operación. 5. Destapó la caja de conexiones. 6. Verificó las condiciones de las conexiones de los mecanismos de operación. 7. Verificó el sistema de tierra. 8. Realizó la prueba de consumo de corriente nominal de los mecanismos de

operación con multímetro de gancho.

9. Realizó la prueba de voltaje nominal de consumo de los mecanismos de operación con el multímetro.

10. Cotejo los resultados de las pruebas con la placa de datos de los mecanismos de operación.

11. Verificó los elementos de fijación, su estado y si se requiere remplazarlos. 12. Aplicó prueba de continuidad con el multímetro y posibles cortos circuitos. 13. Eliminó humedad. 14. Localizó las fallas para su reparación o cambio de las piezas dañadas. 15. Acopló los mecanismos de operación al equipo nuevamente además de

conectarlo de acuerdo al manual de operación.

16. Limpió y guardó la herramienta utilizada. 17. Limpió el área de trabajo. Observaciones

PSA

Hora de

inicio Hora de

término Evaluación

PT Bachiller


Electromecánica

Unidad de aprendizaje

2

Práctica número

2


Mantenimiento preventivo a transformadores.


Al finalizar la práctica el alumno realizará el mantenimiento preventivo a transformadores utilizando la herramienta necesaria para su correcto funcionamiento.


Duración 7 Hrs.

Materiales Maquinaria y equipo Herramienta Franelas

Formato de Reporte



Transformadores

Herramienta Manual

PT Bachiller


Electromecánica

Procedimiento














PT Bachiller


Electromecánica

Procedimiento

1. Seleccionar el equipo y herramienta para el mantenimiento preventivo de transformadores.

2. Verificar la base y elementos de fijación de los transformadores visualmente.

3. Verificar las condiciones de las terminales de los conductores.

4. Verificar las condiciones de los conductores.

5. Verificar el sistema de tierra de los transformadores.

6. Verificar las entradas y salidas del transformadores de acuerdo al diagrama eléctrico.

7. Realizar pruebas de operación de los transformadores.

8. Realizar corridas del programa para ver su funcionamiento.

9. Verificar los elementos de fijación, su estado y si se requiere remplazarlos.

10. Eliminar humedad y suciedad el transformador.

11. Localizar las fallas para su reparación o cambio de las piezas dañadas.



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Electromecánica

Lista de cotejo de la práctica Número 2

Mantenimiento preventivo a transformadores.

Nombre del alumno

Instrucciones A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño

Desarrollo Si No No

Aplica Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. Utilizó la ropa y equipo de seguridad personal.

1. Seleccionó el equipo y herramienta para el mantenimiento preventivo de transformadores.

2. Verificó la base y elementos de fijación del transformadores visualmente. 3. Verificó las condiciones de las terminales de los conductores. 4. Verificó las condiciones de los conductores. 5. Verificó el sistema de tierra del transformadores. 6. Verificó las entradas y salidas del transformadores de acuerdo al diagrama

eléctrico.

7. Realizó pruebas de operación del transformadores. 8. Realizó corridas del programa para ver su funcionamiento. 9. Verificó los elementos de fijación, su estado y si se requiere remplazarlos. 10. Eliminó humedad y suciedad el transformadores. 11. Localizó las fallas para su reparación o cambio de las piezas dañadas. 12. Limpió y guardar la herramienta utilizada. 13. Limpió el área de trabajo. Observaciones

PSA

Hora de

inicio Hora de


PT Bachiller


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2

Práctica número

3


Mantenimiento predictivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas.


Al finalizar la práctica el alumno realizará el mantenimiento predictivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas utilizando la herramienta necesaria para su correcto funcionamiento.


Duración 7 Hrs.


Formato de reporte

Refacciones (a criterio del

Docente)

Equipo de seguridad


Equipo de limpieza

Manual operación

Desconectadores

Dispersores

Tableros

Herramientas manuales

PT Bachiller


Electromecánica

Procedimiento

Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica

• El taller deberá de estar limpio antes de iniciar la práctica • No deberá de localizarse objeto alguno tirado en el suelo, que pueda ocasionar un accidente • Todas las conexiones eléctricas del taller deberán encontrarse en buen estado y por ningún motivo

existirán cables o conductores expuestos • Evitar el uso de relojes, hebillas y botones expuestos, corbatas, cabello largo sin recoger • En el taller se deberá contar siempre con un extintor ABC cuya carga este debidamente verificada • Los materiales y equipos antes de su uso, deberán estar guardados en casilleros, o su equivalente • No se permitirá el acceso al taller a personas ajenas a la práctica


• Los desperdicios que se generen, deberán ser depositados en los recipientes adecuados para ello • Deberá de evitarse residuos de aceites o grasas en el piso • Se deberá evitar daños a materiales, equipos, mobiliario y aulas • Los materiales que sean susceptibles a ser reutilizados serán conservados para tal fin • No se permitirá introducir al taller, alimentos y bebida0073









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Electromecánica

Procedimiento

1. Seleccionar el equipo y herramienta para el mantenimiento a mecanismos de operación de las

subestaciones eléctricas.

2. Revisar el programa de mantenimiento de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas.

3. Revisar visualmente las condiciones de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas.

4. Revisar la fijación del variador de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas.

5. Revisar las partes eléctricas y ver las condiciones de sus conexiones.

6. Realizar las pruebas eléctricas de funcionamiento para determinar posibles fallas.

7. Revisar las partes mecánicas y determinar su estado.

8. Realizar las pruebas mecánicas de funcionamiento para determinar posibles fallas.

9. Realizar la limpieza de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas.

10. Registrar los resultados para interpretarlos.

11. Determinar si es necesario cambiar alguna pieza de mecanismos de operación de las subestaciones

eléctricas.

12. Reparar o cambiar las piezas que se encuentren dañadas.

13. Elaborar reporte de mantenimiento predictivo incluyendo refacciones o piezas reparadas.



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Electromecánica


Mantenimiento preventivo a transformadores trifásicos.



Desarrollo Si No No

Aplica Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. Utilizó el equipo de protección personal.

1. Seleccionó el equipo y herramienta para el mantenimiento a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas.

2. Revisó el programa de mantenimiento de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas.

3. Revisó visualmente las condiciones de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas.

4. Revisó la fijación de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas. 5. Revisó las partes eléctricas y ver las condiciones de sus conexiones. 6. Realizó las pruebas eléctricas de funcionamiento para determinar posibles

fallas.

7. Revisó las partes mecánicas y determinar su estado. 8. Realizó las pruebas mecánicas de funcionamiento para determinar posibles

fallas.

9. Realizó la limpieza de mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas.

10. Registró los resultados para interpretarlos. 11. Determinó si es necesario cambiar alguna pieza de mecanismos de operación

de las subestaciones eléctricas.

12. Reparó o cambió las piezas que se encuentren dañadas. 13. Elaboró reporte de mantenimiento preventivo incluyendo refacciones o piezas

reparadas.


PSA

Hora de

inicio Hora de


PT Bachiller


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2

Práctica número

4


Mantenimiento predictivo a transformadores con embobinado en derivación.


Al finalizar la práctica el alumno realizará el mantenimiento predictivo a transformadores con embobinado en derivación utilizando la herramienta necesaria para su correcto funcionamiento.


Duración 7Hrs.


Formato de Reporte


Transformadores con embobinado

en derivación


Herramienta Manual

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Electromecánica

Procedimiento














PT Bachiller


Electromecánica

Procedimiento

1. Seleccionar el equipo y herramienta para el mantenimiento a transformadores con embobinado en

derivación.

2. Revisar el programa de mantenimiento de transformadores con embobinado en derivación.

3. Revisar visualmente las condiciones del variador de velocidad de estado sólido.

4. Revisar la fijación del variador de velocidad de estado sólido.

5. Revisar las partes eléctricas y ver las condiciones de sus conexiones.

6. Realizar las pruebas eléctricas de funcionamiento para determinar posibles fallas.

7. Revisar las partes mecánicas y determinar su estado.

8. Realizar las pruebas mecánicas de funcionamiento para determinar posibles fallas.

9. Realizar la limpieza del transformador.

10. Registrar los resultados para interpretarlos.

11. Determinar si es necesario cambiar alguna pieza del transformador.

12. Reparar o cambiar las piezas que se encuentren dañadas.

13. Elaborar reporte de mantenimiento predictivo incluyendo refacciones o piezas reparadas.



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Lista de cotejo de la práctica número 4

Mantenimiento predictivo a transformadores con embobinado en derivación.



Desarrollo Si No No


1. Seleccionó el equipo y herramienta para el mantenimiento a transformadores con embobinado en derivación.

2. Revisó el programa de mantenimiento de transformadores con embobinado en derivación.

3. Revisó visualmente las condiciones del transformador. 4. Revisó la fijación del transformador. 5. Revisó las partes eléctricas y ver las condiciones de sus conexiones. 6. Realizó las pruebas eléctricas de funcionamiento para determinar posibles

fallas.

7. Revisó las partes mecánicas y determinar su estado. 8. Realizó las pruebas mecánicas de funcionamiento para determinar posibles

fallas.

9. Realizó la limpieza del transformador. 10. Registró los resultados para interpretarlos. 11. Determinó si es necesario cambiar alguna pieza del transformador. 12. Reparó o cambió las piezas que se encuentren dañadas. 13. Elaboró reporte de mantenimiento predictivo incluyendo refacciones o piezas

reparadas.


PSA

Hora de

inicio Hora de


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RESUMEN

Las subestaciones eléctricas son componentes importantes del sistema de generación y distribución de la energía eléctrica. Estos sitios, por su complejidad técnica necesitan procesos de mantenimiento tanto preventivo como predictivo, los cuales serán determinantes en la identificación de fallas potenciales y en el buen desempeño de los componentes de la subestación. Es por eso que es indispensable conocer los diferentes

métodos de mantenimiento arriba mencionados, así como las pruebas y procedimientos que son necesarios para llevarlos a cabo con eficiencia y calidad. Tal es la labor del técnico especializado en mantenimiento. De él depende el buen funcionamiento de todos los componentes de una subestación eléctrica, para evitar paradas repentinas del sistema y fallos en la red de suministro eléctrico.

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Autoevaluación del Capítulo 1:

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3

APLICAR EL PLAN DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

Al finalizar la unidad, el alumno realizará el mantenimiento correctivo a subestaciones eléctricas, de acuerdo a las órdenes de trabajo, para su funcionamiento óptimo.

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3.1 Aplicará el plan de mantenimiento correctivo a mecanismos de operación de una subestación eléctrica, siguiendo las especificaciones del fabricante y las normas y políticas preestablecidas.

15 hrs.

3.2 Aplicará el plan mantenimiento correctivo a transformadores de una subestación eléctrica, siguiendo las especificaciones del fabricante y las normas y políticas preestablecidas.

15 hrs.



90 Hrs.


Eléctricas


20 Hrs. 40 Hrs. 30 Hrs.

Resultados de

Aprendizaje

Módulo


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SUMARIO:

PROCESO DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO A LOS DESCONECTADORES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.

PROCESO DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO A DISPERSORES Y TABLEROS DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.

PROCESO DE MANTENIMIENTOCORRECTIVO DE TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS.

PROCESO DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE TRANSFORMADORES CON EMBOBINADOS EN DERIVACIÓN.

RESULTADO DE APRENDIZAJE 3.1. Aplicará el plan de mantenimiento correctivo a mecanismos de operación de una subestación eléctrica, siguiendo las especificaciones del fabricante y las normas y políticas preestablecidas.

3.1.1. PROCESO DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO A LOS DESCONECTADORES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS.

• Información técnica Cuando se ha de realizar un servicio de mantenimiento a interruptores es indispensable tener a la mano los datos técnicos de operación de cada uno de ellos. Los más destacados de estos datos son los siguientes: Tipo de interruptores. Condiciones nominales de servicio (temperatura, altura m.s.n.m., etc). Nivel de aislamiento. Tiempos de cierre y de interrupción. Mecanismo de operación. Valores nominales de voltaje, frecuencia y corriente. Una vez que esta información es conocida se podrá determinar el método más preciso para el correcto mantenimiento de los interruptores. • Autorizaciones El mantenimiento correctivo por averías se presenta cuando existe una falla o avería grave de algún o algunos equipos de la subestación, estas averías se presentan por causas ajenas a la voluntad de los responsables de la subestación, y se deben a factores externos: condiciones climáticas, daños de terceros, problemas en la línea de transmisión o distribución. Es

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por esto que el departamento o área encargado del mantenimiento deberá estar preparado para realizar este tipo de servicio de manera pronta y eficaz. Para ello, deberá estar debidamente autorizado para actuar en el momento que se presente la falla, y también para aplicar las medidas necesarias para resolverla sin afectar de manera importante la labor de la subestación en sí. Una persona capacitada deberá ser responsable por este tipo de actividades, y también deberá informar de las fallas que se hayan presentado y de los arreglos que se hayan realizado. • Medidas de seguridad Las medidas de seguridad son generalmente las mismas para el manejo y para el mantenimiento a subestaciones. El uso de equipo de seguridad adecuado es imperativo, así como la observancia estricta de cada una de estas medidas de seguridad. Debe recordarse que trabajar con la energía eléctrica a estos niveles de tensión e intensidad es muy peligroso. Por eso es necesario tener todas las precauciones posibles al momento de realizar el servicio de mantenimiento

correctivo a interruptores y demás componentes de una subestación eléctrica. • Intervención El mantenimiento requiere la intervención manual de los interruptores, tanto para ajuste, verificación, reparación y cambio. Debe hacerse hincapié en el uso de la herramienta adecuada para tal fin. Además, es vital seguir los procedimientos de desmontaje de interruptores al pie de la letra, cuidando que no exista corriente en el equipo al momento de su utilización. Las diversas etapas de la intervención a los interruptores durante el mantenimiento se describen a continuación. Desarmado Este procedimiento debe atenderse de acuerdo al tipo de interruptor o desconectador con el que cuente la subestación. Existen varios tipos de ellos, y las siguientes figuras nos muestran algunos:

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Por lo tanto, cada uno de los diferentes tipos de interruptor debe contar con un procedimiento de desarmado. Es de resaltar que, durante este paso del mantenimiento, será importante marcar cada una de las piezas que sean separadas del cuerpo principal del interruptor. De esta forma se asegura su relación con las demás piezas y se podrá ensamblar de una manera más fácil y rápida una vez que haya sido revisada cada una de ellas. Detección de fallas La detección de fallas en los interruptores puede hacerse antes y después de su desarmado. Las técnicas de análisis de averías en interruptores son las siguientes:

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Resistencia circuito principal y conexiones Resistencia dinámica Resistencia de aislamiento en corriente continua Tiempos de maniobra y sincronismo entre contactos Análisis gráfico movimiento interruptor Recorrido de contactos Penetración de contactos Velocidad de apertura y cierre Amortiguación, sobrerrecorridos y rebotes Análisis gráfico consumo de bobinas Control sistema de acumulación de energía Tiempo de reposición Intensidad motor de carga resortes Consumo energía maniobras Control medio de extinción Rigidez dieléctrica, niveles (PVA) Presión, consumo, humedad (aire) Humedad, acidez, calidad gas (SF6) Comprobación fugas de aislante (SF6) Limpieza de porcelanas Limpieza del mando Engrase y/o lubricación del mecanismo de accionamiento Ajustes y/o reemplazo en el cableado del mando Revisión del varillaje del mecanismo de accionamiento

El mantenimiento correctivo de interruptores deberá contemplar también la revisión, reparación y reemplazo (cuando sea el caso) de las piezas que componen a cada uno de estos artefactos. Por ello es importante el desarmado de los mismos, lo cual permitirá analizar el estado operativo de sus componentes individuales, y el método de mantenimiento necesario en caso de presentarse alguna avería. Sustitución de piezas Como se ha visto, existen diferentes tipos de interruptores. Esto exige al especialista el conocimiento adecuado acerca de la constitución de cada uno de los diferentes tipos de interruptores o desconectadores. Es indispensable contar con la información técnica adecuada, además de tener a la mano los diferentes diagramas correspondientes a los diversos tipos de equipo que haya en la subestación. Esto asegura que se pueda conocer la estructura y las partes componentes de cada uno de las variante de interruptores con los que se trabaje. Cada pieza que deba ser reemplazada deberá serlo por una de iguales características y especificaciones. Es importante tener en cuenta los procedimientos de desarmado al

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momento del ensamble de los interruptores, el cual será posterior al servicio de mantenimiento. Armado Una vez sustituidas las piezas defectuosas por sus correspondientes en buen estado, y habiendo verificado que las mismas se acoplen de manera exacta en el equipo, será necesario proceder al armado del o los interruptores. Cada pieza deberá estar limpia, o lubricada según lo necesite. Los actuadores que precisen de gomas o empaques deberán ser revisados. Los diagramas del fabricante serán especialmente útiles en este punto del mantenimiento. Una vez que hayan sido armados todos los equipos, se procederá al siguiente paso. • Pruebas Resistencia dinámica en interruptores (desconectadores).- Debido al diseño de los contactos en algunos interruptores, que disponen de contactos principales y de arco, se aprovecha durante la realización de la curva de desplazamiento de los mismos, para registrar de forma continua la caída de tensión en la

cámara de corte al inicio y fin de las maniobras de apertura y cierre. Medidas de tiempos de maniobra.- Una de las principales medidas que se realizan en el mantenimiento de seccionadores con mando eléctrico o neumático y especialmente en interruptores, consiste en el control de los tiempos propios requeridos en la realización de maniobra de cierre y apertura. El control de estos valores posibilita los ajustes precisos para garantizar la correcta operación de los equipos y permite programar adecuadamente la revisión necesaria para sustituir piezas y componentes. Sincronismo entre cámaras del interruptor.- La medida del tiempo de maniobra en cada una de las cámaras del interruptor permite conocer el nivel de sincronismo alcanzado por los contactos, tanto linealmente (entre cámaras de corte de cada fase) como transversalmente (entre fases) facilitando una información complementaria del balance de energías en la maniobra. Tiempo de reposición de energía del mando de accionamiento del interruptor.- En interruptores con mando a resortes se mide el tiempo de carga de resortes para poder asegurar

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que las maniobras son realizadas en condiciones óptimas. En mandos neumáticos es necesario verificar la actuación de los presostatos. Cuando los tiempos obtenidos difieran o presenten desviaciones significativas con respecto a los valores de referencia, se procederá a la revisión de los sistemas de carga: motores, compresores, conducciones, conexiones eléctricas, tensión, etc. Análisis del gráfico de desplazamiento de contactos en interruptores.- El método de diagnóstico más utilizado para conocer el estado mecánico de un interruptor se basa en la obtención gráfica de las curvas de desplazamiento de sus contactos principales durante las maniobras de cierre, apertura y cierre sobre falta. Del análisis del gráfico realizado en la propia instalación y cuya interpretación se ve ampliamente apoyada mediante el uso de la telediagnosis, se obtienen los siguientes parámetros de control: - Carrera total (recorrido).- Valor definido entre la diferencia desde la posición inicial, antes del comienzo de la maniobra, hasta la posición final alcanzada al término de dicha maniobra. - Penetración de contactos.- Distancia que recorre en la apertura del contacto

principal entre la posición de cerrado y la separación eléctrica de contactos. - Velocidad de apertura y cierre.- Se miden en los intervalos del gráfico de desplazamiento indicados por el fabricante: zona de arco en la apertura y de prearco en el cierre. - Amortiguación, sobrerrecorridos y rebotes.- Se analizan en las zonas de referencia del gráfico, observado si la amortiguación es correcta y no se producen sobrerrecorridos, ni rebotes en número y amplitud excesivos. Gráficos de consumo de bobinas y motores.- El control del consumo en las bobinas de apertura contribuye al conocimiento del estado de los sistemas eléctricos y mecánicos del interruptor, obteniéndose normalmente del registro gráfico de la intensidad realizado simultáneamente con el registro de desplazamiento de contactos, tiempos de maniobra, y tensión de alimentación en bornas del armario de mando. El registro del consumo del motor facilita una información complementaria a la del tiempo de reposición de energía del mando en interruptores y sirve igualmente para controlar el comportamiento del mando de los seccionadores durante las maniobras.

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• Verificación del correcto

funcionamiento. Una vez que los interruptores han sido ensamblados, y que se ha verificado su integridad y correcta implementación, es necesario verificar su funcionamiento. El montaje en la subestación deberá hacerse con los cuidados correspondientes, y una vez que esto se logre deberá verificarse bajo diversas condiciones el estado operativo de los interruptores. Los resultados deberán anotarse en el informe de mantenimiento y en la bitácora, de manera que se tenga constancia de los términos del servicio que se haya realizado. PARA CONTEXTUALIZAR CON:

Competencias tecnológicas Manejo de llaves para desarmar a los desconectadores

Realización del ejercicio Elabora un esquema acerca de las diferentes herramientas utilizadas en

el mantenimiento a desconectadores de subestacione eléctricas. Utiliza las llaves adecuadas para desarmar a los desconectadores. Competencias científico-teóricas:

Descripción de la aplicación del concepto de torque en el apriete de tornillos

Repetición del ejercicio Investiga el concepto de torque y como se relaciona con el apriete de los tornillos para una adecuada fijación de las partes de los desconectores. Dibuja un diagrama que muestre las fuerzas y magnitudes físicas que intervienen en el concepto de torque. Competencias analíticas: Analizar los métodos de desarmado de desconectadores determinando su utilidad

Trabajo en equipo Organiza el procedimiento de desarmado de los desconectadores en un mapa mental señalando su utilidad y cuales actividades requieren de una mejora para el perfeccionamiento del procedimiento.

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Discute con tus compañeros acerca de los métodos apropiados para desarmar los desconectadores de las subestaciones eléctricas, y anota en la siguiente tabla esos métodos.

MÉTODOS

Competencias lógicas: Realizar marcas coincidentes en las piezas a desarmar para su identificación posterior

Realización del ejercicio Explica de una manera lógica la manera de marcar las tapas en el desensamble de los desconectadores para su posterior ensamble. Identifica en los respectivos diagramas de cada uno de los desconectadotes las diferentes piezas que los componen, sus formas y el proceso de marcado de las mismas para su posterior ensamble.

Competencias de información: Consultar los procedimientos de armado y desarmado de desconectadores especificados en los manuales del fabricante

Trabajo en equipo Consulta los manuales del fabricante de desconectadores para obtener información del procedimiento de desensamblado, reparación y ensamblado de los desconectadores. Participa y elaborará sus conclusiones Comenta grupalmente las conclusiones que hayas elaborado acerca del proceso de armado y desarmado de desconectadores. Competencias de calidad Realizar las reparaciones de desconectadores oportunamente y de acuerdo a los estándares de calidad requeridos

Consulta con el docente Debata todo el grupo acerca de la necesidad de realizar los servicios de mantenimiento a desconectadores de acuerdo con criterios de calidad y eficiencia Competencias ambientales

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Depositar las piezas retiradas de los desconectadores en los lugares asignados para ello, durante las prácticas de mantenimiento correctivo a desconectadores

Consideraciones sobre seguridad e higiene. Deposita las piezas cambiadas, los materiales utilizados y los deshechos originados en el mantenimiento correctivo de los desconectadores en los lugares destinados para ello, evitando con esto generar contaminación. Investiga las consecuencias negativas que tiene el no seguir estas reglas de limpieza e higiene y que inciden sobre el medio ambiente. Investiga los diferentes procesos de reciclado para las piezas inservibles y desechos de desconectadores que existen en la industria. Competencias emprendedoras Desarrollar la creatividad en las reparaciones realizadas a los desconectadores

Trabajo en equipo

Elabora proyectos autogestivos en equipo para dar mantenimiento y reparación a subestaciones eléctricasCompetencias para la vida Ayudar y apoyar a otros alumnos en sus proyectos autogestivos de mantenimiento y reparación en las subestaciones eléctricas

Repetición del ejercicio Generará el sentido de cooperación al ayudar y apoyar a otros alumnos en las reparaciones de los desconectadores, cuando la tarea sea laboriosa y requiera de ayuda 3.1.2. PROCESO DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO A DISPERSORES Y TABLEROS DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS. • Información técnica • Autorizaciones

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• Medidas de seguridad • Programación • Pruebas • Verificación del correcto


Competencias tecnológicas

Utilización de la PC para la simplificación de los procesos de control de los tableros de control. Descripción de los conceptos de ventanas, comandos, teclado, CPU, teclado, mouse, monitor, hardware y software, y su aplicación en los tableros de control.

Investigación documental Participa e investiga los conceptos de ventanas, comandos, teclado, CPU, teclado, mouse, monitor, hardware y software, relacionándolo con el control de subestaciones eléctricas. Investiga las principales características que existen en un sistema de control de una subestación eléctrica. Elabora un reporte al respecto. Competencias lógicas:

Realizar marcas o pegar números a los extremos de las partes de los tableros para su desmontaje

Realización del ejercicio Crea ideas coherentes de cómo marcas los extremos de los cables que llegan a las partes de los tableros para su posterior conexión. Esquematiza el sistema de conexión de cables que forman parte del tablero de control de una subestación eléctrica Competencias de calidad: Realizar las reparaciones de Dispersores oportunamente y de acuerdo a los estándares de calidad requeridos

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Resumen Escribe un resumen acerca de la importancia de realizar reparaciones de dispersores apegadas a los estándares de calidad, en tiempo y con las especificaciones solicitadas Competencias emprendedoras: Desarrollar la creatividad en las reparaciones realizadas a los dispersores

Realización del ejercicio Participa con tus aportaciones emprendedoras para la semana de la ciencia. Elabora un método creativo y eficiente para brindar mantenimiento a un dispersor. Competencias para la vida: Ayudar y apoyar a otros alumnos en las reparaciones a los dispersores

Trabajo en equipo Generará el sentido de cooperación al ayudar y apoyar a otros alumnos en las reparaciones de los dispersores, cuando la tarea sea laboriosa y requiera de ayuda.

Comenta con tus compañeros acerca de la cooperación técnica que debe haber entre especialistas en mantenimiento de subestaciones eléctricas. RESULTADO DE APRENDIZAJE. 3.2. Aplicará el plan mantenimiento correctivo a transformadores de una subestación eléctrica, siguiendo las especificaciones del fabricante y las normas y políticas preestablecidas. 3.2.1. PROCESO DE

MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS.

• Información técnica • Autorizaciones

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• Medidas de seguridad • Desarmado • Detección de fallas • Sustitución de piezas • Armado • Verificación del correcto


Competencias analíticas Analizar la intercambiabilidad de refacciones de diferente marca en la reparación de transformadores trifásicos

Investigación documental Analiza y elabora tus propias conclusiones de por qué es importante cambiar las piezas dañadas por refacciones con las mismas características de la misma marca o de otra marca diferente que cumpla con las especificaciones de la original. Investiga y elabora una lista de las diversas empresas en México que fabriquen transformadores y piezas de repuesto para los mismos. Esquematiza cinco piezas importantes que conforman un transformador, y que deben ser reemplazadas cuando presenten daños.

Competencias lógicas: Señalar el equipo de protección personal que se debe utilizar en la intervención de un variador de velocidad electromecánicos

Consideraciones sobre seguridad e higiene Identifica el equipo de protección personal para proteger cuerpo, extremidades y cabeza que se debe utilizar al realizar las reparaciones a los transformadores trifásicos y

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elabora un dibujo que represente lo indicado con argumentos. Comenta con tu PSA y con tus compañeros cuáles son los principales riesgos en cuerpo, extremidades y cabeza a los que te expones si no usas equipo de protección Competencias de información: Consultar los procedimientos de armado y desarmado de transformadores trifásicos especificados en los manuales del fabricante

Resumen Consulta manuales de fabricantes de transformadores trifásicos para obtener información del procedimiento de desensamblado, reparación y ensamblado de los transformadores trifásicos. Escribe un resumen en el que expliques un método de desarmado y reparación de transformadores que hayas investigado Competencias ambientales: Depositar las piezas retiradas de los transformadores trifásicos en los lugares asignados para ello, durante las prácticas de mantenimiento correctivo a transformadores trifásicos

Consideraciones sobre seguridad e higiene Deposita las piezas cambiadas, los materiales utilizados y los deshechos originados en el mantenimiento correctivo de los transformadores trifásicos en los lugares destinados para ello y elabora tus propias conclusiones de las consecuencias ecológicas del no hacerlo. Investiga cuáles son las medidas de higiene y manejo de desechos eléctricos en otros países, y elabora un reporte de lo investigado. Competencias de calidad: Realizar las reparaciones de transformadores trifásicos oportunamente y de acuerdo a los estándares de calidad requeridos

Comparación de resultados con otros compañeros Explica la importancia de realizar reparaciones de transformadores trifásicos apegadas a los estándares de calidad, en tiempo y con las especificaciones solicitadas. Plantea ante tus compañeros las

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consecuencias negativas que pueden derivarse de realizar un mantenimiento que no se apegue a criterios de honestidad, eficiencia y calidad. Competencias emprendedoras Desarrollar la creatividad en las reparaciones realizadas al transformador trifásico

Realización del ejercicio Amplía tu proyecto autogestivo retomando la reparación de transformadores trifásico Competencias para la vida Ayudar y apoyar a otros alumnos en las reparaciones a los transformadores trifásicos

Trabajo en equipo. Muestra la importancia del sentido de cooperación al ayudar al maestro y a tus compañeros en las reparaciones de los transformadores trifásicos, cuando la tarea sea laboriosa y requiera de ayuda 3.2.2. PROCESO DE

MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE

TRANSFORMADORES CON EMBOBINADOS EN DERIVACIÓN.

• Información técnica • Autorizaciones • Medidas de seguridad • Desarmado • Detección de fallas • Sustitución de piezas • Armado

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• Verificación del correcto funcionamiento


Competencias analíticas Analizar la intercambiabilidad de refacciones de diferente marca en la reparación de transformadores con embobinado en derivación

Investigación documental Analiza el por qué es importante cambiar las piezas dañadas por refacciones con las mismas características, de la misma marca o de otra marca diferente que cumpla con las especificaciones de la original, escribiendo las conclusiones que obtengas y elabora un mapa conceptual donde clasifiques características de las piezas por marca Investiga acerca de las diferentes empresas en México que fabrican transformadores y piezas para los mismos. Competencias lógicas:

Señalar el equipo de protección personal que se debe utilizar en la intervención de un variador de

velocidad de estado sólido

Consideraciones sobre seguridad e higiene Elabora un escrito donde argumentes la importancia de ocupar el equipo de protección personal para proteger cuerpo, extremidades y cabeza que se debe utilizar al realizar las reparaciones a los transformadores con embobinado en derivación. Elabora un diagrama con los diferentes elementos que componen el equipo de seguridad personal que debe utilizar un técnico especializado en mantenimiento a subestaciones eléctricas. Competencias de información: Consultar los procedimientos de armado y desarmado de transformadores con embobinado en derivación especificados en los manuales del fabricante

Investigación documental Consulta los manuales del fabricante de transformadores con embobinado en derivación para obtener información del procedimiento de desensamblado, sustitución y

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ensamblado de los transformadores con embobinado en derivación. Realiza una exposición ante el grupo donde expliques, ayudándote de los diagramas proporcionados por los fabricantes, el proceso de desarmado de un transformador con embobinado en derivación. Competencias ambientales: Depositar las piezas retiradas de los transformadores con embobinado en derivación en los lugares asignados para ello, durante las prácticas de mantenimiento correctivo a transformadores con embobinado en derivación

Consideraciones sobre seguridad e higiene Depositará las piezas cambiadas, los materiales utilizados y los deshechos originados en el mantenimiento correctivo de los transformadores con embobinado en derivación en los lugares destinados para ello y no generar contaminación. Investiga los diferentes procesos de reciclado o reutilización de los materiales de desecho de los transformadores con embobinados en derivación.

Competencias de calidad: Realizar las reparaciones de transformadores con embobinado en derivación oportunamente y de acuerdo a los estándares de calidad requeridos

Consulta con el docente Demuestra en una aplicación de reparaciones de transformadores con embobinado en derivación apegadas con los estándares de calidad, en tiempo y las especificaciones solicitadas. Pídele al PSA que ejemplifique un proceso completo de mantenimiento a transformadores, con énfasis en los criterios de calidad requeridos. Competencias emprendedoras Desarrollar la creatividad en las reparaciones realizadas a los transformadores con embobinado en derivación

Comparación de resultados con otros compañeros Anexa la reparación de los transformadores con embobinado en derivación determinando a sus

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proyectos autogestivos laborares. Plantea nuevos métodos de revisión, diagnóstico, reparación y verificación de transformadores con embobinados en derivación y coméntalos con tus compañeros. Competencias para la vida Ayudar y apoyar a otros alumnos en las reparaciones a los transformadores con embobinado en derivación

Trabajo en equipo. Generará el sentido de cooperación al ayudar al maestro y a sus compañeros en las reparaciones de los transformadores con embobinado en derivación, cuando la tarea sea laboriosa y requiera de ayuda

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3

Práctica número

5


Mantenimiento correctivo a desconectadores


Al finalizar la práctica el alumno realizará el mantenimiento correctivo a desconectadores de las subestaciones eléctricas utilizando la herramienta necesaria para su funcionamiento óptimo.

Escenario Taller de electromecánica

Duración 7 Hrs.

Materiales Maquinaria y equipo Herramienta Refacciones

desconectadores de las

subestaciones eléctricas

Equipo de protección



Compresor


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Procedimiento














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Procedimiento

1. Seleccionar la herramienta y equipo de trabajo.

2. Identificar el desconectador a reparar.

3. Desmontar el desconectador del sistema a reparar.

4. Interpretar el manual del fabricante para desarmar el desconectador.

5. Desarmar el desconectador con la herramienta específica.

6. Identificar la falla en el desconectador.

7. Verificar si la pieza dañada tiene reparación o es necesario sustituirla.

8. Reparar la pieza dañada de ser posible con la herramienta específica.

9. Seleccionar la pieza dañada en el catalogo del fabricante en caso de ser necesario.

10. Montar la pieza reparada o remplazada siguiendo las especificaciones del catalogo del fabricante.

11. Armar el desconectador de acuerdo a las especificaciones del fabricante.

12. Montar el desconectador al sistema.

13. Limpiar y guardar la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la práctica.

14. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica.

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Lista de cotejo de la práctica número 5

Mantenimiento correctivo a mecanismos de operación de las subestaciones eléctricas.



Desarrollo Si No No


1. Seleccionó la herramienta y equipo de acuerdo al mantenimiento a realizar. 2. Identificó el desconectador a reparar. 3. Desmonto el desconectador del sistema a reparar. 4. Interpretó el manual del fabricante para desarmar el desconectador. 5. Desarmó el desconectador con la herramienta específica. 6. Identificó la falla en el desconectador. 7. Verificó si la pieza dañada tiene reparación o es necesario sustituirla. 8. Reparó la pieza dañada de ser posible con la herramienta específica. 9. Seleccionó la pieza dañada en el catalogo del fabricante en caso de ser

necesario.

10. Montó la pieza reparada o remplazada siguiendo las especificaciones del catalogo del fabricante.

11. Armó el desconectador de acuerdo a las especificaciones del fabricante. 12. monto el desconectador al sistema. 13. Limpió y guardar la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la

práctica.

14. Limpió el área de trabajo al finalizar la práctica. Observaciones

PSA

Hora de

inicio Hora de


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3

Práctica número

6


Mantenimiento correctivo a tableros.


Al finalizar la práctica el alumno realizará el mantenimiento correctivo a tableros utilizando la herramienta necesaria para su funcionamiento óptimo.


Duración 6 Hrs.

Materiales Maquinaria y equipo Herramienta

• Planos eléctricos

• Diagramas de conexión

• Equipo de protección

• Instrumentos de medición

• Equipo de seguridad personal

• Tableros

• Herramientas manuales

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Procedimiento














PT Bachiller


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Procedimiento


2. Identificar el tableros a reparar.

3. Cortar la energía del sistema a reparar.

4. Interpretar el manual del fabricante para desarmar el tablero.

5. Desarmar el tablero con la herramienta específica.

6. Identificar la falla en el tablero.





11. Armar el tablero de acuerdo a las especificaciones del fabricante.

12. Restablecer la energía eléctrica del sistema.



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Mantenimiento correctivo a tableros.



Desarrollo Si No No

Aplica Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. Utilizó la ropa y equipo de trabajo.

1. Seleccionó la herramienta y equipo de acuerdo al mantenimiento a realizar. 2. Identificó el tablero a reparar. 3. Cortó la energía del sistema a reparar. 4. Interpretó el manual del fabricante para desarmar el tablero. 5. Desarmó el tablero con la herramienta específica. 6. Identificó la falla en el tablero. 7. Verificó si la pieza dañada tiene reparación o es necesario sustituirla. 8. Reparó la pieza dañada de ser posible con la herramienta específica. 9. Seleccionó la pieza dañada en el catalogo del fabricante en caso de ser

necesario.


11. Armó el tablero de acuerdo a las especificaciones del fabricante. 12. Restableció la energía eléctrica del sistema. 13. Limpió y guardar la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la

práctica.


PSA

Hora de

inicio Hora de


PT Bachiller


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3

Práctica número

7


Mantenimiento correctivo a transformadores trifásicos


Al finalizar la práctica el alumno realizará el mantenimiento correctivo a transformadores trifásicos utilizando la herramienta necesaria para su funcionamiento óptimo.


Duración 7 Hrs.

Materiales Maquinaria y equipo Herramienta Refacciones

transformadores trifásicos





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Procedimiento














PT Bachiller


Electromecánica

Procedimiento


2. Identificar el transformador trifásico a reparar.


4. Interpretar el manual del fabricante para desarmar el transformador trifásico

5. Desarmar el transformador trifásico con la herramienta específica.

6. Identificar la falla en el transformador trifásico.





11. Armar el transformador trifásico de acuerdo a las especificaciones del fabricante.




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Mantenimiento correctivo a transformadores trifásicos



Desarrollo Si No No


1. Seleccionó la herramienta y equipo de acuerdo al mantenimiento a realizar. 2. Identificó el transformador trifásico a reparar. 3. Cortó la energía del sistema a reparar. 4. Interpretó el manual del fabricante para desarmar el transformador trifásico. 5. Desarmó el transformador trifásico con la herramienta específica. 6. Identificó la falla en el transformador trifásico. 7. Verificó si la pieza dañada tiene reparación o es necesario sustituirla. 8. Reparó la pieza dañada de ser posible con la herramienta específica. 9. Seleccionó la pieza dañada en el catalogo del fabricante en caso de ser

necesario.


11. Armó el transformador trifásico de acuerdo a las especificaciones del fabricante.

12. Restableció la energía eléctrica del sistema. 13. Limpió y guardar la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la

práctica.


PSA

Hora de

inicio Hora de


PT Bachiller


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3

Práctica número 8


Mantenimiento correctivo a transformadores con embobinado en derivación


Al finalizar la práctica el alumno realizará el mantenimiento correctivo a transformadores con embobinado en derivación utilizando la herramienta necesaria para su funcionamiento óptimo.


Duración 7 Hrs

Materiales Maquinaria y equipo Herramienta Planos eléctricos

Diagramas de conexión

Transformadores con embobinado

en derivación





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Procedimiento














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Procedimiento


2. Identificar el transformador con embobinado en derivación a reparar.


4. Interpretar el manual del fabricante para desarmar el transformador con embobinado en derivación

5. Desarmar el transformador con embobinado en derivación con la herramienta específica.

6. Identificar la falla en el transformador con embobinado en derivación.





11. Armar el transformador con embobinado en derivación de acuerdo a las especificaciones del fabricante.




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Mantenimiento correctivo a transformadores con embobinado en derivación



Desarrollo Si No No

Aplica Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. Utilizó la ropa y equipo de trabajo.

1. Seleccionó la herramienta y equipo de acuerdo al mantenimiento a realizar. 2. Identificó el transformador con embobinado en derivación a reparar. 3. Cortó la energía del sistema a reparar. 4. Interpretó el manual del fabricante para desarmar el transformador con

embobinado en derivación.

5. Desarmó el transformador con embobinado en derivación con la herramienta específica.

6. Identificó la falla en el transformador con embobinado en derivación. 7. Verificó si la pieza dañada tiene reparación o es necesario sustituirla. 8. Reparó la pieza dañada de ser posible con la herramienta específica. 9. Seleccionó la pieza dañada en el catalogo del fabricante en caso de ser

necesario.


11. Armó el transformador con embobinado en derivación de acuerdo a las especificaciones del fabricante.

12. Restableció la energía eléctrica del sistema. 13. Limpió y guardar la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la

práctica.


PSA

Hora de

inicio Hora de


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RESUMEN

Dentro del mantenimiento a subestaciones, el correctivo es el que proporciona los métodos de reparación, reemplazo y puesta apunto que el sistema necesita. Es vital, por tanto, entender su significado y sus métodos de servicio. Una vez que el mantenimiento preventivo y el predictivo han sido aplicados, el mantenimiento de tipo correctivo suple las fallas que suelen presentarse derivadas del funcionamiento o de fenómenos ajenos al mismo, y que requieren ser subsanadas para

minimizar en lo posible las interrupciones y paradas de la subestación. El mantenimiento correctivo atiende a componentes como desconectadores (interruptores), cuchillas, fusibles, tableros, etc., y también al principal elemento de toda subestación: el transformador. Es por esto que este tipo de mantenimiento complementa a los otros, y se requiere que el especialista esté en condiciones de hacer frente a las exigencias que este tipo de servicios le plantean.

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GLOSARIO DE TÉRMINOS DE E-CBNC

Campo de aplicación Parte constitutiva de una Norma Técnica de Competencia

Laboral que describe el conjunto de circunstancias laborales posibles en las que una persona debe ser capaz de demostrar dominio sobre el elemento de competencia. Es decir, el campo de aplicación describe el ambiente laboral donde el individuo aplica el elemento de competencia y ofrece indicadores para juzgar que las demostraciones del desempeño son suficientes para validarlo.

Competencia laboral Aptitud de un individuo para desempeñar una misma función productiva en diferentes contextos y con base en los requerimientos de calidad esperados por el sector productivo. Esta aptitud se logra con la adquisición y desarrollo de conocimientos, habilidades y capacidades que son expresados en el saber, el hacer y el saber-hacer.

Criterio de desempeño Parte constitutiva de una Norma Técnica de Competencia Laboral que se refiere al conjunto de atributos que deberán presentar tanto los resultados obtenidos, como el desempeño mismo de un elemento de competencia; es decir, el cómo y el qué se espera del desempeño. Los criterios de desempeño se asocian a los elementos de competencia. Son una descripción de los requisitos de calidad para el resultado obtenido en el desempeño laboral; permiten establecer si se alcanza o no el resultado descrito en el elemento de competencia.

Elemento de competencia Es la descripción de la realización que debe ser lograda por

una persona en al ámbito de su ocupación. Se refiere a una

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acción, un comportamiento o un resultado que se debe demostrar, por lo tanto, es una función realizada por un individuo. La desagregación de funciones realizada a lo largo del proceso de análisis funcional usualmente no sobrepasa de cuatro a cinco niveles. Estas diferentes funciones, cuando ya pueden ser ejecutadas por personas y describen acciones que se pueden lograr y resumir, reciben el nombre de elementos de competencia.

Evidencia de conocimiento Parte constitutiva de una Norma Técnica de Competencia

Laboral que hace referencia al conocimiento y comprensión necesarios para lograr el desempeño competente. Puede referirse a los conocimientos teóricos y de principios de base científica que el alumno y el trabajador deben dominar, así como a sus habilidades cognitivas en relación con el elemento de competencia al que pertenecen.

Evidencia por producto Hacen referencia a los objetos que pueden usarse como prueba de que la persona realizó lo establecido en la Norma Técnica de Competencia Laboral. Las evidencias por producto son pruebas reales, observables y tangibles de las consecuencias del desempeño.

Evidencia por desempeño Parte constitutiva de una Norma Técnica de Competencia

Laboral, que hace referencia a una serie de resultados y/o productos, requeridos por el criterio de desempeño y delimitados por el campo de aplicación, que permite probar y evaluar la competencia del trabajador. Cabe hacer notar que en este apartado se incluirán las manifestaciones que correspondan a las denominadas habilidades sociales del trabajador. Son descripciones sobre variables o condiciones

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cuyo estado permite inferir que el desempeño fue efectivamente logrado. Las evidencias directas tienen que ver con la técnica utilizada en el ejercicio de una competencia y se verifican mediante la observación. La evidencia por desempeño se refiere a las situaciones que pueden usarse como pruebas de que el individuo cumple con los requerimientos de la Norma Técnica de Competencia Laboral.

Evidencia de actitud Las Normas Técnicas de Competencia Laboral incluyen también la referencia a las actitudes subyacentes en el desempeño evaluado.

Formación ocupacional Proceso por medio del cual se construye un desarrollo individual referido a un grupo común de competencias para el desempeño relevante de diversas ocupaciones en el medio laboral.

Módulo ocupacional Unidad autónoma integrada por unidades de aprendizaje con la finalidad de combinar diversos propósitos y experiencias de aprendizaje en una secuencia integral, de manera que cada una de ellas se complementa hasta lograr el dominio y desarrollo de una función productiva.

Norma Técnica de Competencia Laboral Documento en el que se registran las especificaciones con

base en las cuales se espera sea desempeñada una función productiva. Cada Norma Técnica de Competencia Laboral esta constituida por unidades y elementos de competencia, criterios de desempeño, campo de aplicación y evidencias de desempeño y conocimiento.

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GLOSARIO DE TÉRMINOS DE E-CBCC

Competencias contextualizadas

Metodología que refuerza el aprendizaje, lo integra y lo hace significativo.

Competencias Laborales

Se definen como la aptitud del individuo para desempeñar una misma función productiva en diferentes contextos y con base en los requerimientos de calidad esperados por el sector productivo. Esta aptitud se logra con la adquisición y desarrollo de conocimientos, habilidades y capacidades que son expresadas en el saber, el saber hacer, el saber ser y el saber estar.

Competencias básicas Son las que identifican el saber y el saber hacer en los contextos científico teórico, tecnológico, analítico y lógico.

Competencias Analíticas

Estas hacen referencia a los procesos cognitivos internos necesarios para simbolizar, representar ideas, imágenes, conceptos u otras abstracciones. Dotan al alumno de habilidades para inferir, predecir e interpretar resultados.

Competencias Científico–Teóricas

Son las que le confieren a los alumnos habilidades para la conceptualización de principios, leyes y teorías, para la comprensión y aplicación a procesos productivos; y propician la transferencia del conocimiento.

Competencias Lógicas Se refieren a las habilidades de razonamiento que le permiten analizar la validez de teorías, principios y argumentos, asimismo, le facilitan la comunicación oral y escrita. Estas habilidades del pensamiento le permiten pasar del sentido común a la lógica propia de las ciencias. En estas competencias se encuentra también el manejo de los idiomas.

Competencias Tecnológicas

Hacen referencia a las habilidades, destrezas y conocimientos para la comprensión de las tecnologías en un sentido amplio, que permite desarrollar la capacidad de adaptación en un mundo de continuos cambios tecnológicos.

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Competencias clave Son las que identifican el saber, el saber hacer, el saber ser y el saber hacer; en los contextos de información, ambiental, de calidad, emprendedor y para la vida.

Competencias Ambientales

Se refieren a la aplicación de conceptos, principios y procedimientos relacionados con el medio ambiente, para el desarrollo autosustentable.

Competencias de Calidad

Se refieren a la aplicación de conceptos y herramientas de las teorías de calidad total y de aseguramiento de la calidad, y su relación con el ser humano.

Competencias Emprendedoras

Son aquellas que se asocian al desarrollo de la creatividad, fomento del autoempleo y fortalecimiento de la capacidad de autogestoría.

Competencias de información

Se refieren a las habilidades para la búsqueda y utilización de diversas fuentes de información, y capacidad de uso de la informática y las telecomunicaciones.

Competencias para la vida

Competencias referidas al desarrollo de habilidades y actitudes sustentadas en los valores éticos y sociales. Permiten fomentar la responsabilidad individual, la colaboración, el pensamiento crítico y propositivo y la convivencia armónica en sociedad.

Contextualización Puede ser entendida como la forma en que, al darse el proceso de aprendizaje, el sujeto establece una relación activa del conocimiento y sus habilidades sobre el objeto desde un contexto científico, tecnológico, social, cultural e histórico que le permite hacer significativo su aprendizaje, es decir, el sujeto aprende durante la interacción social, haciendo del conocimiento un acto individual y social. Esta contextualización de las competencias le permite al educando establecer una relación entre lo que aprende y su realidad, reconstruyéndola.

Matriz de competencias Describe las competencias laborales, básicas y claves que se contextualizan como parte de la metodología que refuerza el aprendizaje, lo integra y lo hace significativo.

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Matriz de contextualización

Presenta de manera concentrada, las estrategias sugeridas a realizar a lo largo del módulo para la contextualización de las competencias básicas y claves, con lo cual, al desarrollarse el proceso de aprendizaje, se promueve que el sujeto establezca una relación activa del conocimiento sobre el objeto desde situaciones científicas, tecnológicas, laborales, culturales, políticas, sociales y económicas.

Módulo autocontenido Es una estructura integral multidisciplinaria y autosuficiente de actividades de enseñanza-aprendizaje, que permite alcanzar objetivos educacionales a través de la interacción del alumno con el objeto de conocimiento.

Módulos autocontenidos transversales

Están diseñados para atender la formación vocacional genérica en un área disciplinaria que agrupa varias carreras.

Módulos autocontenidos específicos

Están diseñados para atender la formación vocacional y disciplinaria en una carrera específica.

Módulos autocontenidos optativos

Están diseñados con la finalidad de atender las necesidades regionales de la formación vocacional. A través de ellos también es posible que el alumno tenga la posibilidad de cursar un módulo de otra especialidad que le sea compatible y acreditarlo como un módulo optativo.

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Módulos integradores Conforman una estructura ecléctica que proporciona los conocimientos disciplinarios científicos, humanísticos y sociales orientados a alcanzar las competencias de formación genérica. Apoyan el proceso de integración de la formación vocacional u ocupacional, proporcionando a los alumnos los conocimientos científicos, humanísticos y sociales de carácter básico y propedéutico, que los formen para la vida en el nivel de educación media superior, y los preparen para tener la opción de cursar estudios en el nivel de educación superior.

Con ello, se avala la formación de bachiller, de naturaleza especializada y relacionada con su formación profesional.

Unidades de aprendizaje

Especifican los contenidos a enseñar, proponen estrategias tanto para la enseñanza como para el aprendizaje y la contextualización, así como los recursos necesarios para apoyar el proceso de enseñanza-aprendizaje y finalmente el tiempo requerido para su desarrollo.

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GLOSARIO DE TERMINOS TÉCNICOS

Aislamiento Eléctrico (Cables)

Es el componente que aísla el conductor de otros conductores o de otras partes conductoras o de tierra.

Alimentador

Conjunto de conductores que se originan en un centro de distribución principal y que alimentan uno o más centros de distribución secundarios, uno o más centros de distribución derivados o cualquier combinación de ambos.

Alto Voltaje Designación para cables con voltaje de operación mayor a 1,000 volts.

Amperio Una unidad de medida para la intensidad de flujo de la corriente.

Aterrizado Elemento conectado eléctricamente a la tierra o un elemento que actúe eléctricamente como tal.

Carga equilibrada El sistema de corriente alterna que usa más de dos cables, donde la corriente y el voltaje son de valor igual en cada conductor energizado.

Capacidad de Conducción de Corriente

(Ampacidad) Corriente máxima que un conductor aislado puede llevar sin exceder las limitaciones térmicas de su aislamiento y cubierta.

Conductividad Capacidad de un material de conducir electricidad, usualmente expresado como porcentaje de la conductividad del cobre (IACS).

Conductor Un alambre o combinación de alambres no aislados entre sí, adecuados para transportar una corriente eléctrica. Pueden ser aislados o desnudos.

Conexión tipo Delta

Un circuito formado por la conexión de tres dispositivos eléctricos en serie para formar un lazo cerrado; el más a menudo utilizado en conexiones de tres fases.

Corriente alterna La corriente que invierte su dirección de flujo periódicamente (Hz).

Factor de Carga Es la relación del valor de la carga (potencia eléctrica) promedio

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correspondiente a un período de tiempo determinado y el de la carga máxima que se presenta en el mismo período en un sistema eléctrico determinado.

Falla Fenómeno anormal en cualquier parte de un sistema que altera las condiciones de operación del mismo reduciendo o impidiendo su funcionamiento normal.

Frecuencia El numero completo de ciclos de voltaje CA que durante un segundo (Hz)

Impedancia (Z)

Oposición total que un circuito ofrece al paso de la corriente eléctrica alterna, esta es una combinación de la resistencia, Capacitancia (reactancia capacitiva) e Inductancia (reactancia inductiva), se mide en ohms.

Reactancia La oposición al flujo de corriente en un circuito de corriente alterna introducido por inductancia o capacitancia.

Tensión Nominal de un Sistema

Es la tensión de designación del sistema a la cual están referidas ciertas características de operación el mismo.

Tierra Conexión conductora intencional o accidental entre un circuito o equipo eléctrico y la tierra o algún conductor que se usa en su lugar.

Transformador de corriente

Un accesorio de instrumento que detecta el flujo corriente sin romper el circuito bajo prueba. Un transformador de corriente alterna, por lo general con disminución gradual; el listado de proporción típico sería 1000:1. Esto indicaría 1000A en el primario y 1A en el secundario.

Voltaje Diferencia de potencial, termino comúnmente usado para referirse a la fuerza electromotriz.

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