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realizar la tesis de grado de maestria es muy importante ya que d
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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
en el sector. Este evento resaltó el acentuado proceso de desinversión en proyectos y obras que habrían permitido expandir el sistema, imprescindible para suplir el previsible aumento de la demanda. La crisis energética de 2019 subrayó, además, la vulnerabilidad del sistema y su dependencia crítica de un único recurso: el agua, al depender principalmente de la generación hidroeléctrica. Este enfoque limitado ha incrementado la fragilidad de un sistema que, cuatro años después, sigue sin poder garantizar un suministro eléctrico confiable y suficiente para toda la nación. Ante la fragilidad del sistema eléctrico Molina (2019) afirmo lo siguiente: “El apagón eléctrico del pasado 07/03/2018 que abarcó el 90% del territorio venezolano, es un evento inédito en Venezuela. En los últimos años pérdidas de grandes bloques de energía debido a fallas en el SEN pero sin pérdida total de los sistemas de generación, han provocado otros apagones, tal como ocurrió con el apagón del 28/04/2008 en el cual se perdió el 70% de la demanda del sistema. (p.3)” La USB (2010) realizo un trabajo de investigación ante la crisis del sector eléctrico venezolano 2010, estableciendo que: “la crisis que se visualizó durante el 2008 se continuará profundizando durante los próximos años a menos que se resuelvan los problemas estructurales de inversión, seguimiento, gerencia, eficacia y eficiencia…” (p.1) También es importante señalar que: “Todos los esfuerzos económicos que se hagan para superar la problemática existente serán inútiles si no se resuelve la crisis del recurso humano y la desprofesionalización del sector eléctrico nacional. La urgencia que hoy enfrentamos es de altísima complejidad técnica, por lo que se requiere el fortalecimiento de las universidades nacionales de modo que permitan la formación de los recursos humanos con la capacidad técnica requerida para enfrentar los desafíos que nos impone la actual crisis”. (USB, 2010, pp14-15)
Descripción del problema En la situación actual, es evidente que en los últimos años el estado del sector eléctrico ha venido presentando problemas, al principio solo detectables y conocidos por los expertos y prestadores del servicio, y hoy en día percibidos de manera significativa por los usuarios finales. Las razones y causas del problema son multifactoriales y de muy amplio espectro. Los factores desencadenantes de la situación energética actual considerados de mayor importancia se presentan a continuación: Generación y consumo de electricidad : Según el informe correspondiente al desempeño del sector eléctrico en 2022, para finales de ese año, Venezuela contaba con 200 unidades de generación con una capacidad total teórica de 23.154 MW (16000 MW en hidráulica y 9. MW en térmica). El 79 % del parque de generación de Corpoelec tiene más de 30 años de antigüedad y la indisponibilidad de las plantas térmicas se encuentra en el orden del 40 %, mientras que las centrales hidráulicas poseen una indisponibilidad del 10 %. La demanda máxima registrada en 2008 fue de 16.300 MW y para 2009, de 17.300 MW, sin considerar la demanda no suplida (previamente racionada). Las buenas prácticas operacionales de redes similares indican que debe existir un margen de reserva del orden de 30 %, el cual claramente no se cumple con las cifras 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.
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 sociales. Uso ineficiente de energía : Otro factor importante lo constituye el uso ineficiente de energía debido a la falta de ajustes tarifarios, que ha limitado la capacidad de recaudación de los recursos económicos necesarios para las labores de mantenimiento e inversión en el sistema eléctrico venezolano, y ha desincentivado el control de las conexiones ilegales que tanto afectan la seguridad de personas y bienes, redundando en consumos elevados de energía eléctrica. Esta situación ha producido un alto consumo energético de los hogares venezolanos, especialmente en el Estado Zulia; esta región consume tres veces más que el promedio nacional y constituye una parte importante de la demanda de energía a nivel nacional.
Debilidad institucional : Por otra parte, también se presenta una debilidad institucional, la que conlleva a una importante dispersión en el sector eléctrico. La gestión institucional debe realizarse de manera organizada y coherente. Desafortunadamente, la creación de CORPOELEC, que debería cubrir estas expectativas, no ha sido lo exitosa que cabria esperar. Los tiempos requeridos para la ejecución de los proyectos y obras asociados a la infraestructura eléctrica no se han cumplido estrictamente según la programación establecida. Aquí también se ha observado alta rotación del personal, así como el déficit en planes de formación y capacitación permanente, lo que dificulta la realización de una labor técnica eficiente. Falta de planificación a mediano y largo plazo : Y por último, la falta de planificación se refleja en la problemática más patente por la inexistencia de verdaderos planes a mediano y largo plazo. Aquellos planes oficialmente publicados son modificados continuamente, impidiendo a los planificadores realizar proyecciones y evaluaciones precisas de las 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 objetivo desarrollar una metodología que permita la optimización de los programas de mantenimiento en el sistema eléctrico nacional (SEN) considerando el riesgo de ocurrencia 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
Objetivos específicos Realizar un diagnóstico inicial de la situación actual del mantenimiento del sistema eléctrico nacional (SEN) en las zonas de mayor concentración de fallas en las áreas de distribución. Establecer las posibles fallas en el área de distribución del (SEN), durante las interrupciones prolongadas del servicio de energía eléctrica incluyendo el periodo 2018-2019 por ser el de mayor impacto nacional. Determinar los elementos de una metodología basada en calidad de energía eléctrica, que permita la optimización del mantenimiento en el área de distribución del SEN indicando las zonas de mayor incidencia y los periodos de fallas. Establecer los beneficios a obtener al aplicar la metodología de optimización del mantenimiento, basado en indicadores de calidad de servicio en el área de distribución del SEN, a fin de proponer acciones para la reducción de los tiempos de reconexiones y rehabilitaciones del suministro de electricidad que garantice las reducciones de las fallas recurrentes Justificación de la investigación El presente fenómeno de estudio surge en un contexto donde las interrupciones prolongadas del servicio eléctrico afectan significativamente la calidad de vida del ciudadano venezolano. Estas fallas limitan la realización de actividades cotidianas esenciales, como la comunicación, al impedir el uso de dispositivos electrónicos. Además, los sistemas de seguridad, como cámaras de vigilancia, quedando inoperativos, lo que incrementa el riesgo de robos y otros delitos. En los casos más críticos, los ciudadanos que dependen de equipos médicos
vitales, como máquinas de diálisis, ven comprometida su salud, lo cual puede incluso poner en peligro sus vidas. En el ámbito económico, las empresas y comercios sufren pérdidas considerables al detener su capacidad productiva, lo que afecta negativamente la economía local. En particular, en la región capital, los cortes eléctricos impactan severamente en el transporte público, tanto en los sistemas de transporte superficial como en el metro, agravando los problemas de movilidad y generando un efecto dominó en diversas actividades socioeconómicas. En este contexto, la investigación propuesta beneficiará al Sistema Eléctrico Nacional al proporcionar un enfoque estratégico para gestionar las contingencias que ocurren diariamente. Al proponer soluciones efectivas y eficientes, se pretende contribuir a la mejora de las buenas prácticas en la gestión de crisis eléctricas. Aunque el acceso a datos puede ser limitado, la investigación es viable, ya que se puede iniciar con el análisis de los indicadores de calidad de servicio, los cuales proporcionarán una visión clara del fenómeno y facilitarán el abordaje del problema con un enfoque integral. Asimismo, esta investigación se alinea con las políticas dictadas por el Ministerio del Poder Popular para la Energía Eléctrica, tales como los planes de concientización ciudadana que promueven el uso eficiente de la energía, y con la Ley de Uso Racional y Eficiente de la Energía (2007), que establece la necesidad de fomentar prácticas de consumo responsable y eficiente. De esta manera, el estudio refuerza la relevancia de las políticas actuales y su potencial impacto en el mejoramiento del sistema. Finalmente, este estudio no solo contribuirá a mejorar la calidad del 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
del sistema eléctrico nacional, ni de su evolución más allá del periodo señalado. El enfoque se limitará a los efectos sociales y económicos de las interrupciones durante los años 2018 y 2019. CAPITULO II Antecedentes de la investigación Una vez realizada la identificación del problema, se hace necesario sustentarlo teóricamente, por ello como señala Hernández et al. (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. 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. 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 deficiente. Sin embargo, tanto el VAD como el tipo de propiedad de la empresa muestran ser factores incentivadores para la mejora de la calidad del suministro eléctrico, lo cual sugiere que políticas enfocadas en estos elementos podrían tener un mayor impacto en la optimización del servicio. En cuanto a Jumilla (2017) en su trabajo de investigación titulado “Metodología De Análisis De Calidad De Energía Eléctrica En El Sector Salud De Mexicali, Baja California”. Tesis sometida ante la Universidad Autónoma de Baja California, en el Instituto de Ingeniería, correspondiente a la Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería, como parte de los requisitos necesarios para la obtención del título de Maestro en Ingeniería., en su estudio analiza la calidad de la energía eléctrica en el hospital ISSSTECALI, ubicado en Mexicali, B.C., con el objetivo de desarrollar una metodología para medir parámetros eléctricos representativos. A través de un
Generalidades del sistema eléctrico venezolano 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 estándares de calidad y sanciones para las empresas distribuidoras. Estas disposiciones, publicadas en la Gaceta Oficial N° 37.825, buscaban garantizar que el servicio de electricidad respondiera a parámetros técnicos aceptables y protegiera a los usuarios de posibles fallas o incumplimientos (Ministerio de Energía y Minas, 2003, p. 4). Además de definir los estándares de calidad, el Reglamento abordaba las condiciones de interacción entre las empresas distribuidoras y los usuarios finales, promoviendo un marco de mayor transparencia y responsabilidad. Sin embargo, estas normas iniciales fueron revisadas y modificadas menos de un año después, el 19 de agosto de 2004, mediante la Resolución N° 225. Este ajuste, publicado en la Gaceta Oficial N° 5. extraordinaria del 23 de septiembre de 2004, buscaba optimizar la relación contractual y operativa entre las partes involucradas en el sistema eléctrico nacional (Ministerio de Energía y Minas, 2004, p. 2).
Posteriormente, bajo una ley habilitante, el presidente promulgó el Decreto con Rango y Fuerza de Ley Orgánica de Reorganización del Sector Eléctrico, publicado en la Gaceta Oficial N° 38.617 el 1 de febrero de 2007. Este decreto tenía como finalidad reorganizar el sector eléctrico para mejorar la calidad del servicio; así, en ese mismo año se fundó CORPOELEC ( DEFINIR LAS SIGLAS SOLO UNA VEZ ), que unificó las operaciones de varias empresas anteriormente independientes como EDELCA, EDC, ENELVEN, ENELCO, ENELBAR, CADAFE, GENEVAPCA, ELEBOL, ELEVAL, SENECA, ENAGEN, CALEY, CALIFE y TURBOVEN. Esta integración buscaba optimizar el uso de los recursos energéticos y redistribuir las responsabilidades entre las operadoras involucradas en la generación, transmisión, distribución y comercialización de energía eléctrica. Con el tiempo, esta estructura evolucionó, integrando totalmente las antiguas filiales dentro de CORPOELEC, consolidando así una única entidad responsable de la gestión eléctrica del país. En octubre de 2009, se creó el Ministerio del Poder Popular para la Energía Eléctrica (MPPEE), cuya finalidad es implementar y evaluar políticas que aseguren la optimización del servicio eléctrico, actuando como un apoyo estratégico para el desarrollo interno de 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. MISIÓN La misión de CORPOELEC se define de la siguiente manera: Desarrollar, garantizar y brindar un servicio eléctrico de calidad, eficiente, confiable, con sentido social y sostenibilidad en todo el territorio nacional, a través de la utilización de tecnología de vanguardia en la ejecución de los procesos de generación, transmisión, distribución y comercialización del sistema eléctrico nacional, integrando a la comunidad organizada, proveedores y trabajadores calificados, motivados y comprometidos con valores éticos, para contribuir con el desarrollo político, social y económico
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 1 Componentes de un Sistema de Potencia y Distribución Nota: 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 normalmente potencias de cientos de megawatts. c) Subestación de distribución. Se encarga de recibir la potencia de los circuitos de subtransmisión y de transformarla al voltaje de los alimentadores primarios. Sus niveles de voltaje en el lado primario van desde 69 KV hasta 138 KV. Maneja potencias de decenas de MW, por ejemplo, bancos de transformadores de 60 o 75 MVA. d) Alimentador primario. Son los circuitos que salen de las SE de distribución у llevan el flujo de potencia hasta los transformadores de distribución. La potencia de los alimentadores depende del voltaje de distribución (2.4 a 34.5 KV), pero puede ser entre 2 y 8 MW. e) Transformador de distribución. Reduce el voltaje del alimentador primario al voltaje de utilización del usuario. Los voltajes de utilización comunes son de 440 V y de 220 V entre fases. Los transformadores de distribución para poste tienen potencias normalizadas de hasta 300 KVA y los de redes de subterráneas de hasta 750 KVA; en edificios grandes existen transformadores del orden de 2000 KVA. f) Redes Secundarias y servicios. Distribuyen la energía del secundario del transformador de distribución a los usuarios o servicios. Las potencias van desde 5 hasta 300 KVA en redes aéreas y hasta 750 KVA y más en redes subterráneas. Mantenimiento en sistemas Eléctricos de distribución: El mantenimiento según se conceptualiza según, como “el conjunto de actividades y atenciones necesarias para garantizar que las instalaciones, edificaciones, industrias, entre otros, sigan operando de manera eficiente. La función primordial del mantenimiento radica en preservar la operatividad de los equipos y el estado óptimo de los componentes de un 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
