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Ciencia al descubierto

Ciencia al descubierto


Integridad de sistemas eléctricos en entornos industriales
Integridad de sistemas eléctricos en entornos industriales

El sistema eléctrico se puede considerar como la máquina más grande dentro del proceso productivo de cualquier industria; es grande, complejo y con una gran cantidad de componentes que deben evaluarse por diversos motivos.
El sistema eléctrico se puede considerar como la máquina más grande dentro del proceso productivo de cualquier industria; es grande, complejo y con una gran cantidad de componentes que deben evaluarse por diversos motivos.

*Versión pdf

*Versión pdf

Resumen
Resumen

En un entorno industrial, cada vez que se presenta un paro u operación no deseada relacionada con el sistema eléctrico, surge un problema que afecta los procesos en curso, por lo que la confiabilidad y continuidad en el suministro de energía son características altamente deseables.

Introducción
Introducción

La integridad y operación del sistema eléctrico son temas que están estrechamente relacionados con los esfuerzos para maximizar tanto el uso eficiente de la energía, la incorporación y disponibilidad de los equipos, así como mejorar la competitividad en el mercado, por lo que el diseño y selección de la infraestructura del sistema eléctrico es uno de los retos más desafiantes debido a que se espera que opere y se comporte de manera confiable.

¿Qué es el sistema eléctrico?
¿Qué es el sistema eléctrico?

El sistema eléctrico se puede considerar como la máquina más grande dentro del proceso productivo de cualquier industria; es grande, complejo y con una gran cantidad de componentes que deben evaluarse por diversos motivos. De no realizar una evaluación en el momento adecuado, se corre el riesgo de que la inversión en el mismo enfrente una obsolescencia prematura.



"El tiempo invertido en mitigar los desafíos y evaluar las nuevas oportunidades debe considerar tanto la seguridad de los procesos, como la seguridad del personal."


Problemática común en la industria
Problemática común en la industria

Uno de los conceptos que puede contribuir a mejorar la integridad del sistema eléctrico y continuidad en la producción es el mantenimiento pero, a menudo, se considera como un elemento secundario, por detrás de los riesgos financieros y desafíos tecnológicos. Si no se asigna un valor adecuado al mantenimiento puede ocasionar desafíos técnicos que incluyen:

 Seguridad eléctrica del personal
En todo momento la seguridad debe considerarse como una prioridad, ya que está contemplada en la normatividad nacional vigente; las inversiones en la misma no se equiparan con los gastos que resultan de una catástrofe que involucra directamente al personal. La capacitación en seguridad no se recibe solo una vez, debe ser continua a medida que evoluciona la normatividad, las recomendaciones técnicas y los cambios tecnológicos.

 Incumplimientos normativos y omisiones
Todas las actividades que se lleven a cabo en el sistema eléctrico o en algún componente deben satisfacer un gran número de normas y recomendaciones debido a los peligros asociados a las mismas. La aplicación de las normas y recomendaciones es costosa, y si no se cumplen podría resultar aún más caro por establecer deliberadamente condiciones inseguras para el personal.

 Daños al sistema y equipo eléctrico
Tan pronto como se instala y pone en operación un nuevo equipo, comienza el proceso normal de deterioro. El mantenimiento adecuado preserva la operación y la producción, reduce las interrupciones no planeadas, extiende el ciclo de vida de los equipos y sistemas, y ayuda a proteger las inversiones de capital. El costo evitado por establecer un seguimiento adecuado incide directamente en la competitividad por paros productivos no deseados.

 El costo de la energía
Los sistemas y equipos que funcionan de manera eficiente pueden ahorrar energía y costos de operación. La energía potencia la expansión y diversificación, la transformación de los sistemas y el suministro confiable y sostenible como factor crítico para el crecimiento. Tener personal capacitado y calificado para identificar oportunidades de mejora es fundamental para contribuir al uso racional de los recursos energéticos.

 Salidas no programadas (tiempos no productivos)
Las interrupciones o salidas no programadas debido a fallas de naturaleza eléctrica o de otra índole tienen la capacidad de paralizar todo el proceso productivo; un ejemplo de esta situación son los apagones registrados en los últimos cinco años en los Estados Unidos y Canadá como consecuencia de las tormentas invernales y que paralizaron ciudades enteras. La competitividad puede verse directamente afectada por el paro no programado.

Oportunidades de mejora
Oportunidades de mejora

El Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), dedicado a proporcionar soporte técnico al sector energía de México, a través de la experiencia acumulada ha detectado y propuesto nuevas oportunidades, las cuales se alinean con la tendencia internacional para mitigar factores externos que deterioran la integridad del sistema eléctrico, entre las cuales se encuentran:

 Simuladores para entrenamiento
La práctica común muestra que no siempre el personal mejor calificado es el que ocupa los puestos destinados para gestionar el sistema eléctrico. Por tanto, así como se tienen herramientas computacionales para simular el comportamiento de los procesos y estimar la calidad de los productos, resulta de igual importancia que se tengan disponibles herramientas para entrenar y capacitar al personal técnico y operativo del sistema eléctrico en un entorno de operación realista.

 Gestión-optimización de activos como soporte de mantenimiento
Desde hace varios años, la industria ha invertido en sistemas computacionales que facilitan la operación y diagnóstico de sus activos. No obstante, la rutina de captura de información ha desviado el interés de tener personal especialista, por el de tener personal experto en la captura de aquella para alimentar a tales sistemas. La tendencia técnica sugiere migrar de la gestión de activos convencionales a un sistema que permita la implementación oportuna del mantenimiento predictivo para evitar salidas no programadas, maximizar el tiempo de actividad y operar más cerca de los pronósticos de producción.

 Administración de la información
De la operación cotidiana del proceso productivo emana una gran cantidad de información que, aunque valiosa para cuantificación de las unidades de producción, no refleja el potencial de aplicación. La directriz internacional sugiere incorporar sistemas de medición avanzados y tecnologías de la información, los cuales sean el punto de inflexión para el desarrollo e implementación de aplicaciones que proporcionen información de índices operativos, relaciones entre calidad del producto contra calidad de suministro de energía, administración de la seguridad, monitoreo en tiempo real, correlación de reportes de producción contra datos de medición, reportes ambientales, entre otros.

 Red eléctrica inteligente (REI)
Ante la dificultad para invertir en la modernización del sistema eléctrico, se deben buscar alternativas para maximizar la utilización de la infraestructura, siendo la REI una de las formas de llevarlo a cabo. La REI, además de incorporar las tecnologías existentes, debe permitir establecer objetivos de gestión de activos y de competencia comercial, como son: costo, confiabilidad y de impacto ambiental, con lo cual se podrán establecer nuevos esquemas para optimizar la manera en que se satisfacen las necesidades operativas, energéticas y de la línea de negocio.

Conclusiones
Conclusiones

Por mínimos que sean los cambios en el sistema eléctrico, resulta imperativo que siempre se analice: por qué, para qué y dónde se requieren estos cambios, para que la evolución en el mismo pueda satisfacer los nuevos requerimientos en una ventana de tiempo de al menos cinco años. Finalmente, el tiempo invertido en mitigar los desafíos y evaluar las nuevas oportunidades debe considerar tanto la seguridad de los procesos, como la seguridad del personal.


Autores:
Eduardo Morales González, emorales@ineel.mx
Hugo Pérez Rebolledo, hpr@ineel.mx


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Integridad de sistemas eléctricos en entornos industriales
Integridad de sistemas eléctricos en entornos industriales

El sistema eléctrico se puede considerar como la máquina más grande dentro del proceso productivo de cualquier industria; es grande, complejo y con una gran cantidad de componentes que deben evaluarse por diversos motivos.
El sistema eléctrico se puede considerar como la máquina más grande dentro del proceso productivo de cualquier industria; es grande, complejo y con una gran cantidad de componentes que deben evaluarse por diversos motivos.

*Versión pdf

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Resumen
Resumen

En un entorno industrial, cada vez que se presenta un paro u operación no deseada relacionada con el sistema eléctrico, surge un problema que afecta los procesos en curso, por lo que la confiabilidad y continuidad en el suministro de energía son características altamente deseables.

Introducción
Introducción

La integridad y operación del sistema eléctrico son temas que están estrechamente relacionados con los esfuerzos para maximizar tanto el uso eficiente de la energía, la incorporación y disponibilidad de los equipos, así como mejorar la competitividad en el mercado, por lo que el diseño y selección de la infraestructura del sistema eléctrico es uno de los retos más desafiantes debido a que se espera que opere y se comporte de manera confiable.

¿Qué es el sistema eléctrico?
¿Qué es el sistema eléctrico?

El sistema eléctrico se puede considerar como la máquina más grande dentro del proceso productivo de cualquier industria; es grande, complejo y con una gran cantidad de componentes que deben evaluarse por diversos motivos. De no realizar una evaluación en el momento adecuado, se corre el riesgo de que la inversión en el mismo enfrente una obsolescencia prematura.



"El tiempo invertido en mitigar los desafíos y evaluar las nuevas oportunidades debe considerar tanto la seguridad de los procesos, como la seguridad del personal."


Problemática común en la industria
Problemática común en la industria

Uno de los conceptos que puede contribuir a mejorar la integridad del sistema eléctrico y continuidad en la producción es el mantenimiento pero, a menudo, se considera como un elemento secundario, por detrás de los riesgos financieros y desafíos tecnológicos. Si no se asigna un valor adecuado al mantenimiento puede ocasionar desafíos técnicos que incluyen:

 Seguridad eléctrica del personal
En todo momento la seguridad debe considerarse como una prioridad, ya que está contemplada en la normatividad nacional vigente; las inversiones en la misma no se equiparan con los gastos que resultan de una catástrofe que involucra directamente al personal. La capacitación en seguridad no se recibe solo una vez, debe ser continua a medida que evoluciona la normatividad, las recomendaciones técnicas y los cambios tecnológicos.

 Incumplimientos normativos y omisiones
Todas las actividades que se lleven a cabo en el sistema eléctrico o en algún componente deben satisfacer un gran número de normas y recomendaciones debido a los peligros asociados a las mismas. La aplicación de las normas y recomendaciones es costosa, y si no se cumplen podría resultar aún más caro por establecer deliberadamente condiciones inseguras para el personal.

 Daños al sistema y equipo eléctrico
Tan pronto como se instala y pone en operación un nuevo equipo, comienza el proceso normal de deterioro. El mantenimiento adecuado preserva la operación y la producción, reduce las interrupciones no planeadas, extiende el ciclo de vida de los equipos y sistemas, y ayuda a proteger las inversiones de capital. El costo evitado por establecer un seguimiento adecuado incide directamente en la competitividad por paros productivos no deseados.

 El costo de la energía
Los sistemas y equipos que funcionan de manera eficiente pueden ahorrar energía y costos de operación. La energía potencia la expansión y diversificación, la transformación de los sistemas y el suministro confiable y sostenible como factor crítico para el crecimiento. Tener personal capacitado y calificado para identificar oportunidades de mejora es fundamental para contribuir al uso racional de los recursos energéticos.

 Salidas no programadas (tiempos no productivos)
Las interrupciones o salidas no programadas debido a fallas de naturaleza eléctrica o de otra índole tienen la capacidad de paralizar todo el proceso productivo; un ejemplo de esta situación son los apagones registrados en los últimos cinco años en los Estados Unidos y Canadá como consecuencia de las tormentas invernales y que paralizaron ciudades enteras. La competitividad puede verse directamente afectada por el paro no programado.

Oportunidades de mejora
Oportunidades de mejora

El Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), dedicado a proporcionar soporte técnico al sector energía de México, a través de la experiencia acumulada ha detectado y propuesto nuevas oportunidades, las cuales se alinean con la tendencia internacional para mitigar factores externos que deterioran la integridad del sistema eléctrico, entre las cuales se encuentran:

 Simuladores para entrenamiento
La práctica común muestra que no siempre el personal mejor calificado es el que ocupa los puestos destinados para gestionar el sistema eléctrico. Por tanto, así como se tienen herramientas computacionales para simular el comportamiento de los procesos y estimar la calidad de los productos, resulta de igual importancia que se tengan disponibles herramientas para entrenar y capacitar al personal técnico y operativo del sistema eléctrico en un entorno de operación realista.

 Gestión-optimización de activos como soporte de mantenimiento
Desde hace varios años, la industria ha invertido en sistemas computacionales que facilitan la operación y diagnóstico de sus activos. No obstante, la rutina de captura de información ha desviado el interés de tener personal especialista, por el de tener personal experto en la captura de aquella para alimentar a tales sistemas. La tendencia técnica sugiere migrar de la gestión de activos convencionales a un sistema que permita la implementación oportuna del mantenimiento predictivo para evitar salidas no programadas, maximizar el tiempo de actividad y operar más cerca de los pronósticos de producción.

 Administración de la información
De la operación cotidiana del proceso productivo emana una gran cantidad de información que, aunque valiosa para cuantificación de las unidades de producción, no refleja el potencial de aplicación. La directriz internacional sugiere incorporar sistemas de medición avanzados y tecnologías de la información, los cuales sean el punto de inflexión para el desarrollo e implementación de aplicaciones que proporcionen información de índices operativos, relaciones entre calidad del producto contra calidad de suministro de energía, administración de la seguridad, monitoreo en tiempo real, correlación de reportes de producción contra datos de medición, reportes ambientales, entre otros.

 Red eléctrica inteligente (REI)
Ante la dificultad para invertir en la modernización del sistema eléctrico, se deben buscar alternativas para maximizar la utilización de la infraestructura, siendo la REI una de las formas de llevarlo a cabo. La REI, además de incorporar las tecnologías existentes, debe permitir establecer objetivos de gestión de activos y de competencia comercial, como son: costo, confiabilidad y de impacto ambiental, con lo cual se podrán establecer nuevos esquemas para optimizar la manera en que se satisfacen las necesidades operativas, energéticas y de la línea de negocio.

Conclusiones
Conclusiones

Por mínimos que sean los cambios en el sistema eléctrico, resulta imperativo que siempre se analice: por qué, para qué y dónde se requieren estos cambios, para que la evolución en el mismo pueda satisfacer los nuevos requerimientos en una ventana de tiempo de al menos cinco años. Finalmente, el tiempo invertido en mitigar los desafíos y evaluar las nuevas oportunidades debe considerar tanto la seguridad de los procesos, como la seguridad del personal.


Autores:
Eduardo Morales González, emorales@ineel.mx
Hugo Pérez Rebolledo, hpr@ineel.mx



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