26 Jan Plan Maestro de Mantenimiento Predictivo
Plan Maestro de Mantenimiento Predictivo: Uso de DGA y Termografía para Evitar Fallas Catastróficas en Subestaciones y Generadores.
La confiabilidad operativa a largo plazo en la industria y en los servicios críticos (como hospitales y centros de datos) no es un activo que se compra, sino un resultado que se mantiene y se asegura mediante una planificación rigurosa. La transición del mantenimiento preventivo (basado en calendario) al mantenimiento predictivo (basado en condición) es fundamental para garantizar que los sistemas de potencia operen con la máxima disponibilidad y seguridad,.
Un sistema de respaldo, como un generador, pasa el 99% de su vida detenido, lo que irónicamente lo convierte en su mayor amenaza. Un equipo que falla durante una emergencia se transforma en un pasivo oculto.
A continuación, se detalla el Plan Maestro de Mantenimiento Predictivo enfocado en subestaciones y generadores.
1. Mantenimiento Predictivo de Subestaciones (Transformadores)
El transformador de potencia es el activo más crítico de la subestación; su fallo suele ser catastrófico e implica semanas de paro productivo. El mantenimiento predictivo se centra en detectar fallas internas incipientes antes de que se vuelvan irreversibles.
Análisis de Gases Disueltos (DGA)
El DGA es la herramienta de diagnóstico más potente para los transformadores inmersos en aceite.
- Normativa Clave: El análisis cromatográfico del aceite aislante se realiza conforme a la norma mexicana NMX-J-169-ANCE,.
- Detección de Fallas: El DGA permite detectar fallas internas incipientes, como arcos de baja energía o puntos calientes dentro del devanado, antes de que puedan provocar una falla mayor o una explosión.
Procedimiento de Alerta: La presencia de gases específicos (como el acetileno o el hidrógeno) en concentraciones anómalas alerta sobre la naturaleza de la falla. Si se detectan tendencias anómalas en el muestreo, la frecuencia de muestreo debe incrementarse de anual a trimestral o mensual.
Termografía Infrarroja (Bajo Estándares NETA)
La termografía es vital para detectar problemas en las conexiones, pero para ser efectiva, debe realizarse bajo carga,,.
- Objetivo: La inspección termográfica regular detecta conexiones flojas o el torque insuficiente en las terminales, lo que genera puntos calientes,. El ciclo térmico de la operación normal puede aflojar las conexiones con el tiempo.
- Estándares de Evaluación: Los criterios de aceptación y los límites de severidad para estas pruebas se especifican en el estándar de la InterNational Electrical Testing Association (NETA) y la NFPA 70B,.
- Criterios de Severidad (NETA): La severidad se mide por el diferencial de temperatura ($\Delta T$) entre componentes similares que operan bajo carga similar:
- Un $\Delta T$ de 4°C a 15°C sobre el componente de referencia indica una deficiencia probable que requiere reparación en la próxima parada programada.
- Un $\Delta T$ mayor a 15°C indica una deficiencia mayor que exige reparación inmediata o reducción de la carga para prevenir una falla catastrófica e incendio.
3. Mantenimiento Predictivo para Generadores y Sistemas de Respaldo
La confiabilidad del sistema de respaldo depende de la salud de sus componentes auxiliares, especialmente los que se degradan en reposo.
Monitoreo de Baterías (IoT)
Las baterías de arranque son la causa número uno de fallas en los generadores,. El monitoreo manual es insuficiente.
- BMS y Estándar IEEE 1188: Los Sistemas de Gestión de Baterías (BMS) modernos miden continuamente el voltaje, la temperatura y la resistencia interna (impedancia) de cada celda individualmente, cumpliendo con la norma IEEE 1188,. Esto permite detectar una celda fallida meses antes de que comprometa el banco completo y cause una falla de arranque.
Análisis de Vibraciones y Fluidos
- Generadores Rotativos: Para generadores y maquinaria rotativa (incluyendo DRUPS), el análisis de vibraciones mediante sensores IoT detecta fallas incipientes como desalineaciones, desbalanceos o fallas en rodamientos en etapas tempranas, permitiendo intervenciones controladas.
- Análisis de Aceite: El muestreo semestral de aceite y refrigerante (análisis tribológico) es crucial para detectar contaminación por agua o combustible, o la presencia de metales de desgaste, lo que permite una acción correctiva antes de que ocurra una avería mayor.
Protocolo Crítico: Pruebas Bajo Carga (NFPA 110)
Aunque son preventivas por calendario, estas pruebas se rigen por la condición operativa del motor diésel y son fundamentales para la disponibilidad.
- Requisito de Carga: La norma NFPA 110 exige realizar pruebas mensuales bajo carga de al menos el 30% de la capacidad nominal del generador durante un mínimo de 30 minutos continuos,.
- Prevención del Wet Stacking: Este requisito es vital para evitar el “apilamiento húmedo” (wet stacking),. Esta condición ocurre cuando el motor diésel opera consistentemente con carga muy ligera, sin alcanzar la temperatura de combustión óptima, lo que causa la acumulación de combustible no quemado y hollín en el sistema de escape y las válvulas. El wet stacking provoca pérdida de potencia, humo negro y daño permanente al motor,. Si la carga del edificio es insuficiente, es obligatorio usar un banco de carga externo (Load Banking) para alcanzar este umbral.
