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Trabajo de Grado de Maestria de
Typology: Schemes and Mind Maps
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Autor: Manuel Servitad C.I.: 20.447. Caracas, noviembre 2024
Avance: CAPITULO I,II Trabajo de grado, presentado como requisito parcial, para optar al título de Magíster Scientiarum en Gerencia de Mantenimiento Tutor: Maria Cabeza Autor: ManuelServitad C.I.: 20.447. Caracas, noviembre 2024
planteadas. Estos datos permiten inferir que la disponibilidad real de generación de potencia eléctrica es deficitaria con respecto a la demanda máxima del sistema. Para finales del 2008, la demanda de energía eléctrica nacional fue de 120.573 GWh/año, mientras que la capacidad de producción nominal teórica del parque térmico e hidroeléctrico era 130.456 GWh/año, considerando la posibilidad de 100% de las plantas instaladas en el país, así como de los recursos hídricos del país y combustibles fósiles necesarios. Estos datos permiten inferir que el sistema de generación pudo responder durante el año 2008 debido a los volúmenes de agua en los embalses. Una reserva nominal de energía inferior al 10%, dificulta enfrentar ciclos hidrológicos secos. Dependencia de combustibles para la generación termoeléctrica : Otro de los factores a analizar es que las plantas de generación termoeléctrica en Venezuela, dependen de tres tipos de combustible: gas natural, fueloil y gasoil de los cuales históricamente se ha dado preferencia al uso de gas como fuente primaria, quedando los otros combustibles como fuente de respaldo. Esto se hace evidente al determinar que aproximadamente el 92% del parque termoeléctrico puede usar gas natural como combustible, ya sea como única opción 10% o en modalidad dual que permite utilizar gas natural junto a otro combustible 82%. Un 14% adicional de las plantas está diseñado para operar exclusivamente con gasoil. Sin embargo, en 2007 solo el 60% de la energía térmica fue generada efectivamente con gas natural, mientras que el 27% fue producida con fueloil y el 23% con gasoil. Estas cifras sugieren problemas de disponibilidad en las plantas de generación a gas o una oferta insuficiente de gas para satisfacer la demanda de las plantas eléctricas.
El hecho de tener insuficiencia de oferta de gas implica el uso de combustibles líquidos para generación eléctrica, lo cual, a su vez impacta en los recursos que genera el sector petrolero, al dejar para uso interno a precio regulado productos de exportación como el Gas Oil y el Fuel Oil. Por otra parte, las nuevas plantas de generación eléctricas planificadas por CORPOELEC están asociadas a la ampliación de los sistemas de gas, lo cual implica la inversión conjunta en el sector eléctrico con la construcción de nuevos sistemas de gasoducto. Estos proyectos de suministro de gas alterno al gas asociado al petróleo y la ampliación de los sistemas de gas existentes presentan retrasos que harán inviable la generación a gas, en caso de que las plantas planificadas estuvieran listas en el corto plazo. En cuanto al sistema de transmisión en 765 kV, se encuentra en condición de operación insegura, debido a que no puede recuperarse ante perturbaciones en la red troncal. El índice de severidad llega en 2024 a 0,16 %, 10 veces superior a 2019, lo que revela un deterioro en la red de transmisión. Crisis estructural en el sistema de distribución : En cuanto a lo relativo al sistema de distribución del área servida por Corpoelec, creció en las últimas décadas, cuando se ejecutó el programa de electrificación rural, pero no se ha cumplido a cabalidad con la ejecución de los planes y proyectos en la red. Actualmente, la mayoría de las subestaciones de estas áreas presentan una de estas tres condiciones operativas: su capacidad firme es inferior a la demanda, no poseen capacidad firme o están sobrecargadas. En el sector de distribución existe una crisis estructural que afecta a un 70 % de los suscriptores del Servicio Eléctrico Nacional en los diferentes estados venezolanos. Estas cifras son difíciles de documentar debido a la falta de reportes confiables. Los datos son obtenidos por reclamos de los usuarios reflejados en los medios de comunicación o redes
inversiones que requiere el país. Un ejemplo de este tipo de situación está representado por el incremento de generación distribuida que, aun cuando sirve para paliar problemas locales específicos, produce efectos negativos a largo plazo por los costos de inversión y mantenimiento, la ineficiencia energética y la ineficacia. Formulación del problema Este trabajo tiene como finalidad desarrollar una metodología, que permita El Mantenimiento del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) en el área de distribución basado en la calidad del servicio. El riesgo de fallas en los equipos del sistema de distribución de energía eléctrica, a través de la evaluación del estado del equipo antes y después de la tarea de mantenimiento, y maximizar la reducción del riesgo alcanzado de esas tareas, proponiendo acciones concretas que permitan contribuir a la solución acorto plazo y a la reestructuración del sistema eléctrico nacional a fin de garantizar las condiciones para el desarrollo de las futuras generaciones. ¿Cuál es la situación inicial del sistema eléctrico en Venezuela en el área de distribución del servicio, luego del apagón nacional o Blackout del periodo 2018-2019?
Objetivo general Proponer una metodología para la optimización del mantenimiento en el área de distribución del sistema eléctrico nacional (SEN). Objetivos específicos
servicio eléctrico en Venezuela, beneficiando directamente a los ciudadanos, sino que también fortalecerá las prácticas de mantenimiento y apoyará las políticas implementadas por el Gobierno Nacional. En definitiva, esta investigación abrirá nuevas líneas para el desarrollo de metodologías prácticas en la gestión de mantenimiento del sector eléctrico, impulsando la sostenibilidad y el funcionamiento adecuado del sistema a largo plazo. Alcance de la investigación Este estudio tiene como propósito analizar la influencia de las interrupciones del servicio eléctrico sobre la calidad de vida de la población venezolana durante el periodo 2018-2019. La investigación se centrará en este lapso temporal, ya que representa una etapa crucial en la crisis del sistema eléctrico nacional, geográficamente, el estudio abarca todo el territorio venezolano, con especial énfasis en la comparación de las regiones más afectadas, incluyendo tanto áreas urbanas como rurales. El alcance de esta investigación incluirá tres aspectos clave: primero, se describirán las causas que originan las interrupciones del servicio eléctrico, evaluando factores técnicos y de gestión. En segundo lugar, se determinarán los efectos de las interrupciones en distintos sectores de la sociedad venezolana, tales como la salud, la economía y las actividades cotidianas. Finalmente se realizará una comparación entre las diferentes regiones del país para identificar patrones de interrupciones y su impacto en la calidad de vida. Este estudio se centrará en establecer relaciones entre la frecuencia de las interrupciones eléctricas y su impacto en la vida diaria de los ciudadanos, utilizando un análisis cuantitativo de los indicadores de calidad de servicio, complementado con un enfoque cualitativo que incluirá la percepción de los ciudadanos afectados. A pesar de las limitaciones en el acceso a datos actualizados, se pretende aportar un enfoque
estratégico para la gestión de las crisis eléctricas mediante el análisis de los indicadores disponibles. CAPITULO II MARCO TEORICO Antecedentes de la investigación Una vez realizada la identificación del problema, se hace necesario sustentarlo teóricamente, por ello como señala Hernández (2003) “ello implica analizar y exponer las teorías, los enfoques teóricos, las investigaciones y los antecedentes en general, que se consideren válidos para el correcto encuadre del estudio.” (p. 64). El próximo paso consiste en ampliar los temas relacionados con el modelo de optimización basado en calidad del servicio para el área de distribución del SEN, el cual constituye el basamento de esta investigación. Por su parte Acevedo (2018) en su investigación titulada “Influencia de la tarifa, el pago de compensaciones y el tipo de empresa sobre la calidad del suministro eléctrico por interrupciones en el sistema de distribución de media tensión urbano” Tesis elaborada para la Pontificia Universidad Católica del Perú , como parte de los requisitos necesarios para obtener el título de Magíster en Regulación de los Servicios Públicos, se planteó como objetivo explorar la relación entre el Valor Agregado de Distribución (VAD), el pago de compensaciones a usuarios y el tipo de propiedad de empresas reguladas, y su impacto en la calidad del suministro eléctrico en media tensión en entornos urbanos. Aplicando un modelo econométrico con efectos fijos y el estimador LSDV (Least Square Dummy Variable), la investigación analiza indicadores de calidad específicos como SAIFI (Frecuencia de Interrupciones del Sistema) y SAIDI (Duración de Interrupciones del Sistema) para evaluar la efectividad de las políticas vigentes en la mejora del servicio. La evidencia empírica, obtenida en el período 2010-2016, revela que el mecanismo de compensaciones no logra disuadir eficazmente a las empresas de proveer un servicio
En este sentido, Quero (2019) en su tesis de Maestría “Alternativa tecnológica para la generación de energía eléctrica en el estado Zulia” Trabajo presentado a la Universidad Privada Dr. Rafael Belloso Chacín, como requisito para optar al grado de Magíster en Gerencia de proyectos industriales, tuvo como propósito en dar respuesta a las necesidades que presenta el estado Zulia en relación con la generación de energía eléctrica, proponiendo una alternativa tecnológica para lograr autosuficiencia energética en la región. Se utilizó una metodología descriptiva, documental y proyectiva con un diseño bibliográfico, siguiendo un enfoque de observación documental y análisis de contenido basado en los aportes de Silva (2010) y Pelekais et al. (2015). Para estructurar y analizar las categorías de estudio, se emplearon matrices de análisis fundamentadas en las teorías de Hurtado (2012) y Pelekais et al. (2015). Se diagnosticó la situación actual y se identificaron las tecnologías basadas en agua y energía solar como posibles soluciones, destacando la superioridad técnica y las ventajas del recurso solar. A través de indicadores QFD y una matriz de decisión jerarquizada mediante el método AHP, se seleccionó la tecnología más viable. Finalmente, se propuso una ruta crítica para la construcción y puesta en marcha de Mini Centrales Hidráulicas, atendiendo a las necesidades energéticas urgentes del estado Zulia. Finalmente, Silva (2013) en su Trabajo presentado a la Universidad Central de Venezuela, como requisito para optar al grado de Magister Scientiarium, Mención Modelos Aleatorios Titulado “Caracterización de las Interrupciones de Servicio Eléctrico en la Gran Caracas, Atribuibles a Eventos en el Sistema de Transmisión de CORPOELEC Región Capital, Basado en el Análisis Multi-Resolución de Procesos de Poisson no Homogéneos”, modela las interrupciones del suministro eléctrico en el
sistema que abastece a la Gran Caracas, usando Procesos de Poisson No Homogéneos (PPNH). Este modelo matemático permite analizar patrones de ocurrencia de fallas en distintas frecuencias temporales (anual, trimestral, semanal, diaria), proporcionando una representación precisa de la intensidad y frecuencia de las interrupciones en función del tiempo. Los precitados antecedentes, sirven de apoyo para esta investigación, ya que ellos hacen referencia a la calidad y prestación del servicio eléctrico, así como la predicción de los lugares sensibles a fallas. Generalidades del sistema eléctrico venezolano Bases Legales El sector eléctrico en Venezuela tiene más de un siglo de historia; sin embargo, su marco normativo se formalizó con el Decreto con Rango, Valor y Fuerza de Ley del Servicio Eléctrico en 1999. Este decreto fue reemplazado por la Ley Orgánica del Sistema y Servicio Eléctrico (LOSSE) en 2010, consolidando la regulación del sistema eléctrico nacional (Gaceta Oficial N° 5.510 extraordinaria, 2000). Es importante destacar que LOSSE (2000): Se establecen las directrices que regulan tanto el sistema como la provisión del servicio eléctrico en Venezuela, incluyendo los intercambios de energía a nivel internacional. Abarca diversas actividades como la generación, transmisión, despacho, distribución y comercialización, alineándose con el Plan de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional y el Plan de Desarrollo Económico y Social de la Nación (p. 21). En el contexto de la regulación del sector eléctrico venezolano, las Normas de Calidad del Servicio de Distribución de Electricidad y el Reglamento del Servicio , emitidos el 25 de noviembre de 2003 por el Ministerio de Energía y Minas, marcaron un hito al establecer
Venezuela (Decreto Nº 6991 p.9). Junto al Ministerio de Industria Ligera y Comercio (MILCO), el MPPEE regula también las tarifas eléctricas, que se determinan en la resolución publicada en la Gaceta Oficial N° 37.415 el 3 de abril de 2002. Esta resolución establece las tarifas máximas que CORPOELEC puede cobrar por consumo y potencia, además de las condiciones para su ajuste. Descripción del sistema eléctrico de distribución Bases Teóricas Para situar el presente estudio en el contexto del Sistema Eléctrico de Venezuela, se emplean a continuación conceptos generales de la teoría eléctrica con el propósito de delinear el sistema de distribución eléctrica ecuatoriano. El sistema de distribución eléctrica representa la etapa final de un sistema de generación de potencia, ya que desempeña un papel crucial en la recepción de la energía proveniente de los puntos de generación a través de la infraestructura de transmisión, facilitando así su evacuación y posterior distribución a una amplia variedad de cargas, las cuales suelen estar dispersas sobre extensas áreas geográficas. En consecuencia, la generación ocurre en grandes bloques en plantas de elevada capacidad, mientras que la distribución abarca vastos territorios que albergan cargas de diferentes magnitudes. Por lo tanto, este sistema es fundamental para el funcionamiento eficiente del sector eléctrico. La concepción tradicional de un sistema de distribución, desde la perspectiva de la ingeniería eléctrica, abarca los siguientes componentes fundamentales: a) Estación principal de potencia, b) Sistema de subtransmisión, c) Estación de distribución, d) Alimentadores principales, e) Transformadores de distribución, f) Redes secundarias y servicios asociados.
Estos elementos son aplicables a toda clase de cargas, ya sea en redes aéreas o en aquellas subterráneas. Como podemos ver en la figura 1.1, se muestran los componentes principales de un sistema de potencia y de distribución. Figura 2 Componentes de un Sistema de Potencia y Distribución Nota: Adaptado de “Plan de mantenimiento para sistemas eléctricos de distribución centrado en confiabilidad” (p.5), por Francisco Rodríguez (2019) Las funciones de los elementos de un sistema de distribución, a los cuales se les conoce en su conjunto como infraestructura eléctrica, son: a ) Subestación principal de potencia. Ésta recibe la potencia de la Red de transmisión y la transforma al voltaje de subtransmisión. Los voltajes de transmisión pueden ser de 230 KV y mayores, pero actualmente en el Ecuador se lleva a cabo la construcción de un sistema de transmisión de 500 KV por lo que existen subestaciones de distribución que se están adecuando a ese nivel de voltaje adicional a las existentes de 230 KV. La potencia de la subestación principal es normalmente de cientos de MW. b) Sistema de subtransmisión. Son las líneas que salen de la subestación (SE) principal para alimentar a las SE de distribución. Las tensiones de subtransmisión en el Sistema Eléctrico ecuatoriano son de 69 KV y menos, aunque ya 138 KV puede considerarse también como subtransmisión. El sistema de subtransmisión tiene
sistema a lo largo del tiempo” (Real Academia Española, 2024, definición 1). Estos equipos y componentes se pueden identificar como los artefactos generados por la ingeniería en sus diversas disciplinas. Por ejemplo, en la ingeniería mecánica se encuentran las máquinas; en la ingeniería civil, las construcciones; en la ingeniería eléctrica, los sistemas destinados a la generación, transmisión y distribución de energía; y en la ingeniería electrónica, los dispositivos electrónicos, entre otros. En el contexto específico de un Sistema Eléctrico de Distribución, se puede deducir que el mantenimiento implica mantener la operatividad de las líneas de subtransmisión, las subestaciones de distribución, los alimentadores primarios, los transformadores de distribución, las redes secundarias y los servicios asociados (acometidas y medidores), todo dentro de los estándares de calidad y confiabilidad establecidos por las autoridades regulatorias. Es importante señalar que diversos autores, entre ellos Mora (2009, pp. 45-56), han abordado el mantenimiento desde la perspectiva de que este puede considerarse una disciplina científica, lo que les ha permitido desarrollar un análisis exhaustivo de múltiples conceptos y saberes derivados de la práctica. Se propone según Mora (2009), un modelo denominado "enfoque sistémico kantiano del mantenimiento", en el cual define a un sistema como conformado por tres componentes fundamentales: individuos, artefactos y entornos. En el contexto de un sistema eléctrico de distribución, este enfoque sugiere que los tres elementos son representados por la infraestructura eléctrica, el mantenimiento y la operación, en cuestión sugiere una clasificación que comprende cuatro niveles o categorías al ordenar jerárquicamente los diversos temas relacionados con el mantenimiento
Como se aprecia en la figura 3, se plantean cuatro niveles o categorías para clasificar los distintos temas que abarca el mantenimiento. Figura 3 Categorías y Niveles del Mantenimiento desde la Perspectiva Sistémica Nota: Adaptado de Mantenimiento: Planeación, ejecución y control (p. 31), por Luis Mora,2009, Editorial alfa y omega. El nivel instrumental puede definirse de la siguiente manera : Durante esta etapa aparecen los instrumentos de mantenimiento. En ese momento se contrata o se entrena el personal de mecánica, electricidad, mecatrónica, neumática, electrónica, etc., con el fin de capacitarlo para llevar a cabo las primeras acciones de mantenimiento, que son de índole correctiva y que procuran corregir la falla o parada imprevista en forma prioritaria (Mora, 2009, p.57). En la segunda etapa se describe el nivel operacional de la siguiente manera según Mora (2009):
