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ASPECTOS CLAVE DE MANTENIMIENTO DE LAS INSTALACIONESNELECTROMECÁNICAS Ponente: Ing. Francisco Espino del Pozo Watergy México A.C.
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ASPECTOS CLAVE DE MANTENIMIENTO DE LAS INSTALACIONESNELECTROMECÁNICAS
Ponente: Ing. Francisco Espino del PozoWatergy México A.C.
Evaluación de las instalaciones
electromecánicas.• Análisis de la fuente de agua:
– o Aspectos a cuidar en las fuentes subterráneas. (Construcción, Registro eléctrico, aforos)
– o Relación del análisis de la fuente con el proyecto de ahorro energético.
• Aspectos claves de la instalación eléctrica.– Sistemas de puesta a tierra
– Alimentadores
– Subestaciones
– Equipo de protección y control.
• Principios de funcionamiento de los componentes electromecánicos– Motores. ( Principio de operación, Tipos, Características, Eficiencias y aspectos que la
afectan)
– Bombas. ( Principio de operación, Tipos, Componentes, Curvas características, Eficiencias )
• Recomendaciones en la instalación y mantenimiento de equipos
electromecánicos
• Parámetros claves a monitorear y métodos de medición. ( formatos a
utilizar)
PROBLEMÁTICALas instalaciones electromecánicas son en un
100% las responsables del manejo del agua.
El equipo de bombeo, que transforma energía
eléctrica en energía hidráulica es el centro vital
de la operación.
Cualquier falla en las instalaciones del manejo de
la energía eléctrica o en los elementos
mecánicos, es la pérdida total del servicio.
Como resultado la eficiencia de operación se cae
a 0, y los planes de ahorro se pierden en su
totalidad.
SOLUCIÓN
Es posible dar solución a la problemática planteada tomando en cuenta que las instalaciones electromecánicas son construidas, inspeccionadas, operadas y mantenidas en operación por personal capacitado.
Las fallas eléctricas y mecánicas se controlan y se evitan con inspecciones continuas, mediciones de control y un mantenimiento adecuado.
El respaldo se encuentra en el cumplimiento de la normatividad aplicable.
Componentes electromecánicos
en las instalaciones de agua
Disposición
Final de
Agua a la
POBLACION
Suministro
Eléctrico Media
Tensión
Conducción
Medición
Transformador
Interruptor, control
eléctrico y
cableado
Energía
EléctricaFuente, Pozo
Profundo o toma
superficial
Pozo
profundo
Energía
Hidráulica
Motor Eléctrico
Bomba de pozo
profundo
Energía
Hidráulica
Motor
Eléctrico
Auxiliares para
mantener la
presión
rebombeo, tanque
elevado
Bomba de
rebombeo
Energía
Mecánica
Energía
Mecánica
Energía
Eléctrica
Energía
Eléctrica
Aspectos energéticos que deben
analizarse
Características y Condición de fuente(pozos).
• Evaluación NOM-003-CNA-1996,“Requisitos construcción pozos”.
• Coeficientes de utilización (Nivel deabatimiento y necesidad derehabilitación)
Eléctricas .• Aspectos preventivos y de calidad de
energía que afectan eficiencia energética ( NOM-001-SEDE-2012, “Instalaciones eléctricas”)
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
Niv
el e
n m
Gasto en lps
Curva de Abatimiento
Nivel de Succión (45 m)
Relación básica de componentes de una instalación de agua
Tres componentes inseparables
1.- Fuente de agua. Generalmente Pozo Profundo
2.- Transformaciones de energía. Equipo electromecánico
3.- Comportamiento. Eficiencias Energéticas
ASPECTOS CLAVE EN LAS FUENTESTipos de fuentes y sus esquemas de captación
FUENTES DISPONIBLES
VALORES MEDIOS
ANUALES DE LOS
COMPONENTES DEL
CICLO HIDROLÓGICO
EN MÉXICO
EN MILES DE
MILLONES DE m3 POR
AÑO
USO AGRICOLA SOLO 43, EL 2.9% DE LA LLUVIA .
RECARGA DE ACUIFEROS 70SOLAMENTE EL 4.7% DE LA LLUVIA.
APROVECHABLE:
Aspectos a cuidar en las fuentes subterráneas
Desinfección y limpieza de equipo de perforación
Profundidad mínima 350 m, díam. perf. 61 cm, díam. ademe 36 cm, cementado 100 m
Registro geológico cada 3 m y entregar
Método de muestreo geológico, llevar bitácoraCuando se use bentonitaAgitación mecánica y lavado del pozo, limpieza de residuos en el área de perforaciónFiltro de grava redonda entre 7 y 21 mm
Registro eléctrico y plano de construcción del pozo
Permiso de perforación CONAGUASolicitud de autorización de perforación
Autorización concedida, supervisión y requisitos
Desarrollo del pozo, mínimo 48 h, aforo mínimo 48 h
Pruebas de calidad y análisis del agua para uso público urbano
Medidor de gasto y volumen acumulativo, OBLIGATORIO
Sonda neumática OBLIGATORIA
Reporte mensual de GASTO, VOLUMEN Y NIVELES ESTÁTICO Y DINÁMICO, OBLIGATORIO
CONCESION, díam. suc. y desc. 15 cm, 36 lps, 800000 m3
Si hay perjuicios a otros aprovechamientos en calidad del agua, CANCELACION
Manifestar conformidad en 30 días
60 días para iniciar la obra y 180 para terminarla, CANCELACION o razones para prolongar
Datos falsos, CANCELACION
Aviso de terminación con memoria de construcción
Si perjudica a terceros, se cancela
Terminada la obra, 30 días para ponerla en funcionamiento
La falta de cumplimiento de alguna clausula, CANCELACION
No transferir, ni modificar, CANCELACION
No dar otro uso al agua, CANCELACION
No entregar a otro usuario, CANCELACION
Disponer en mayor volumen al concesionado, CANCELACION
No cumplir con condiciones del permiso, CANCELACION
PERMISO DE PERFORACIÓN
Cuidar el uso de la fuentes subterráneas
Falta de uso 3 años consecutivos, CADUCA
15 días para aclaración
Causa utilidad pública o fuerza mayor, MODIFICACIÓN o EXTINCIÓN
Si acontece cualquier causal, todo pasa a PROPIEDAD DE LA NACIÓN
Responsabilidad de aguas residuales y su calidad
Pagar cuota
Integrar expediente con original y copia de todo lo solicitado
1º REGISTRO ELÉCTRICO
Empieza el agua, nivel estático, 150m
MEDICIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL PERFIL DE LA PERFORACIÓN
INTERPRETACIÓN DE UN REGISTRO ELÉCTRICO
Primer acuífero importante
Empieza, 203m profundidad
Termina, 226m profundidad
COPIA DEL REGISTRO
POTENCIAL NATURALRESISTIVIDAD
NORMAL LATERAL
Cuando los valores de resistividad medidos por la sonda en forma normal y en forma lateral en el pozo tienden a 0 es indicio de que la sonda se encuentra frente a un buen acuífero
IMPORTANCIA DE CONTAR CON EL
REGISTRO ELÉCTRICO
Segundo acuífero importante
Empieza, 250m de profundidad
Termina, 258m de profundidad
Tercer acuífero importante
Empieza, 276m de profundidad
Se concluye la perforación, sin cumplircon los 350m del permiso, frustrando las posibilidades de los 36 lps.
En este caso el registro eléctrico demuestra en forma evidente el porque la producción del pozo es muy pobre.De aquí la importancia de que el organismo supervise y cuente con copia de todos los datos de la fuente.
2º PROYECTO DEL POZO
Perforación a 45cm en vez de 61cm de permiso
Perforación a 66 cm en vez de 61cm y cementado solo a 50m en vez de 100m de permiso
Tubo ciego 150m
Tubo ranurado de 30cm en vez de 36cm
PLAN DE CEMENTADO, ENTUBADO Y FILTRO DEL POZO
Otra de las causas de frustración de la producción del pozo se debe al incumplimiento del señalamiento en el permiso de perforación.Claramente hay una reducción en el área de captación de agua de los acuíferos del 26% en la perforación y de un 17% en la tubería.
3º DESARROLLO Y AFORO DEL POZO
No se desarrolla el pozo
Se bombean solo 24h
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
0 1 2 3 4 5 6 7
N. D
inam
ico
(M
etr
os)
Gasto (L./s.)
Grafica del Aforo del Pozo
El desarrollo del pozo consiste en iniciar el bombeo con una bomba de prueba apenas que salga agua, e ir aumentando conforme el agua va saliendo limpia hasta llegar a una explotación máxima, se repite en disminución y aumento por lo menos 3 veces.
El objetivo es acomodar el filtro de grava para tener una larga vida del pozo.El aforo permite seleccionar el equipo de bombeo adecuado para no sobre explotar los acuíferos.
Solamente se obtienen tres puntos hacia abajo uno hacia arriba
No sirve y no cumple con el permiso
TERMINACIÓN DEL POZO
Uso de detergentes para disolver la bentonita
Ademe tipo canasta desaprovechado en zonasin agua
EJEMPLO DE DESARROLLO Y AFORO
COMPLETO
Desarrollo durante 50 h continuas
Aforo 22h continuas
GRAFICO CORRESPONDIENTE AL EJEMPLO
Se observa una curva al inicio del desarrollo que es completamente errónea respecto a las siguientes curvas conforme se fue desarrollando el pozo hasta llegar a la final que corresponde al aforo
El equipo de bombeo debe seleccionarse para operar en un punto máximo del 80% de la relación proporcional (tramo recto) para evitar la sobre explotación que afecta los acuíferos
Aforo, Filtro de grava y terminado
Pozo mal terminado
Hundido
Equipo de aforo
110.00
115.00
120.00
125.00
130.00
135.00
140.00
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
Niv
el e
n m
Gasto en lps
Curva de Abatimiento
Nivel de Succión (140.3 m)
Curva típica de aforoGrava muy grande
Mal terminado
COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN• En un aprovechamiento de agua subterránea, Pozo profundo:
• La relación entre GASTO / ABATIMIENTO es el mejor indicador de la producción esperada.
• COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN = GASTO/ABATIMIENTO
• Depende de:
Acuífero
Diámetro de ademe
Tipo de ranurado del ademe
Filtro de grava, tamaño y calidad
Desarrollo del pozo
Nunca pasar el punto crítico
Medidor de gasto, integrador de volumen
EJEMPLOS DE COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN
CONTRA DIAMETRO DE ADEME
CU =0.56ADEME 10”
CU = 8.7ADEME 14”
CU = 6.4ADEME 14”
CU = 2.6ADEME 12”
CU = 4ADEME 14”
CU = 3 y 0.8ADEME 12”
Muy Pobre si CU. menor a 1En Límite si 1 < CU > 2.5Bueno 2 .5< CU > 5 Muy Bueno si CU > 5
Cuando existe un punto de quiebre, este
punto es crítico y no se recomienda
extraer un gasto mayor al crítico.
Calificación de la capacidad de
producción del pozo
El Coeficiente de Utilización y su Afectación en la
Selección del Equipo de Bombeo
Error Típico en la Selección del equipo de bombeo, substituir equipo para incrementar la EFICIENCIA Y TENER AHORROS DE ENERGÍA, NO SIEMPRE ES CIERTO
Mejor equipo, mas eficiente que se acerca al gasto carga
propuesto.Gasto Real = 22.4 lps
Carga Real = 95 mEff Bomba 75.2 %
Gasto actual = 17.8 lpsCarga Actual = 95 m
Coeficiente de Utilización = 0.3
lps/m se tiene un abatimiento
adicional.
Q dif. =22.4-17.8 = 4.6 lps
Abat. dif. = Q dif / CU
Abat. dif.= 15.33
CARGA REAL= 95+ 15.33 =110.33 GASTO REAL = 16.1 lps
EFF. BOMBA REAL = 68%
Menor eficiencia de la esperada.Menor gasto incluso del actual.
PROBLEMAS
SONDA NEUMATICA
Esta sonda instalada debidamente da una lectura directa de la distancia desde la superficie del pozo, al nivel del agua.
La medición del nivel del agua en el pozo, se obtiene conectando una bomba manual o pequeño compresor de aire a la válvula neumática. Toda el agua es forzada fuera de la sonda por el aire bombeado, la manecilla del manómetro se detiene, indicando en kg/cm2 una presión que multiplicada por 10 es la columna de agua en m que existe sobre la manguera. El nivel se obtiene restando de la longitud total de la sonda, la columna de agua medida.
MANDATO OBLIGATORIO EN EL PERMISO DE PERFORACIÓN ES EL
DE CONTAR CON UNA SONDA PARA MEDIR LOS NIVELES DEL POZO
Aspectos claves de la instalación eléctrica
• EFICIENCIA, SEGURIDAD Y PROTECCIÓNToda instalación eléctrica debe proporcionar:
- funcionamiento satisfactorio acorde a la utilización prevista, en
forma eficiente y segura, basado en la protección de las personas y
los bienes.La NOM-001-SEDE-2012 establece las especificaciones y lineamientos de
carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades, en lo referente a la protección contra:- Las descargas eléctricas,- Los efectos térmicos,- Las sobrecorrientes,- Las corrientes de falla y- Las sobretensiones.El cumplimiento de las disposiciones indicadas en esta NOM promueve el uso de la energía eléctrica en forma segura; asimismo esta NOM no intenta ser una guía de diseño, ni un manual de instrucciones para personas no calificadas.
Principios fundamentales en las instalaciones
eléctricas
Riesgos que pueden resultar de la utilización de las instalaciones eléctricas.
NOTA - En las instalaciones eléctricas, existen dos tipos de riesgos mayores:
- las corrientes de choque;
- las temperaturas excesivas capaces de provocar quemaduras, incendios u otros efectos peligrosos.
Protección contra los choques eléctricos, directos e indirectos.
• previniendo que una corriente pueda pasar a través del cuerpo de una persona;
• limitando la corriente que pueda pasar a través del cuerpo a un valor inferior al de la corriente de choque.
• efectuando la desconexión automática de la alimentación en determinado tiempo, evitando que después de que ocurra una falla que pueda causar que una corriente, fluya a través de un cuerpo en contacto con partes conductoras expuestas, cuando el valor de dicha corriente es igual o mayor que la corriente de choque.
NOTA- En relación con la protección contra los contactos indirectos, la aplicación del método de conexión de puesta a tierra, constituye un principio fundamental de seguridad.
SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA
Los sistemas de puesta a tierra como componente fundamental del sistema eléctrico:
• Permite estabilizar la tensión eléctrica durante su funcionamiento normal
• Permite limitar las sobretensiones eléctricas debidas a descargas atmosféricas
• Limita transitorios en la red
• Limita el riesgo de contacto accidental con líneas de alta tensión o energizadas.
• Facilita y hace más efectivo el accionamiento de las protecciones eléctricas, mediante un conductor de puesta a tierra alojado con los otros conductores en la misma canalización.
• Cuando se use una bomba sumergible con ademe metálico dentro de un pozo, el ademe se debe unir al conductor de puesta a tierra y el del circuito de la bomba.
DISIPACIÓN DE CORRIENTE EN VARILLAS DE
PUESTA A TIERRA
La NOM-001-SEDE-2005 ordena el uso de la tubería de ademe como electrodo de puesta a tierra.
El electrodo enterrado a gran profundidad (Lm) y unido con los otros electrodos de puesta a tierra, permite obtener valores muy seguros de tensiones indirectas .
CONEXIÓN DEL NEUTRO AL SPT
Conectar el X0 del Transformador a tierra evita desbalances de Tensión adicionales
1er Error Común. No Conectar el X0 del Transformador a Tierra
a
b
c
N
Vcn Vbn
Van
b
c
N
Vcn Vbn
Van
a
N
Vcn Vbn
Van
Correcto
El Punto Neutro
No está fijo y se
mueve,
produciendo
variaciones de
tensión
a
b
c
Al fijar el neutro, el
único desbalance es el
entregado por CFE,
HILO DE PUESTA A TIERRA
No tener sistema general de puesta a tierra
No interconectar los sistemas de puesta a tierra
Conectar la bajada de apartarrayos a la misma bajada del transformador
No llevar conductor de Tierra Física por la misma canalización de conductores de corriente.
No hay barra de Tierra Física en los tableros.
Otros Errores Comunes.
Bomba y
Motor
Ante una falla: Ejemplo
R1 = 0.2 OhmR2 = 8 Ohm
Dp=V= (R2-R1) * I
Si corriente de falla I=6000 A
V falla = (8-0.2)*6000 = 46 800 V
No existe
No existe
A veces existe
Además, La protección no
siente la falla y se quema
el motor, cableado, etc.
Configuración correcta del
Sistema de puesta a tierra.
Bomba y
Motor
Ante una falla:
R1 = 0.2 OhmR2 = 0.2 Ohm
Dp=V= (R2-R1) * ISi I=6000 AVfalla = (0.2-0.2)*6000 = 0 V
M
ENTRADA
DEL
SERVICIO
TF
A Sistema
de Puesta
a Tierra
Interruptor
Termomagnético
Contactor
(Arrancador)
Protección
Térmica de
sobrecarga
Banco de
Capacitores
TF
GABINETE (CCM)
Conectar
Capacitores a
la Salida de la
Protección
Térmica
TF
Tren de descarga,
ademe y
componentes
metálicas
Barra de
neutro
N
N
A equipo
monofasico
o electrónico
Dispara Protección
ANILLO ENTERRADO
ERRORES EN LOS SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA
Puente de conexión de puesta a tierradel ademe no interconectado a la malla
Siempre debe puentearse elSistema de puesta a tierraCon el ademe
Peligro de variaciones de tensión V No existe conexión de Seguridad cond. desnudo
Muy importanteSistema de puesta a tierra para la vida De la instalación
Sin conexión de Puesta a tierraX0 no conectado
TIPOS DE SUBESTACIONES
TIPO COMPACTA
TIPO POSTE
TRANSFORMADOR
EQUIPO DE
PROTECCIÓN
TRANSFORMADOR
EQUIPO DE
PROTECCIÓN
SUBESTACIÓN TIPO PEDESTAL
VARILLA DE PUESTA A TIERRA
ACTUALMENTE MEJOR OPCIÓN
Muy importante Fusible limitador + Fusible expulsión
LO MÁS IMPORTANTE EN UN TRANSFORMADOR ES:
• Optimización del factor de
potencia - para máximo
aprovechamiento de su
capacidad.
• Eficiente remoción de calor
- porque el aumento de
temperatura aumenta la
resistencia de los
conductores y por tanto las
pérdidas.
• Operación en la zona de
máxima eficiencia – para
tener el máximo rendimiento.
Curva de Eficiencia del Transformador
90.0%
92.5%
95.0%
97.5%
100.0%
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Factor de Carga
Efi
cie
ncia
CURVA DE EFICIENCIA EN UN
TRANSFORMADOR DE 300 kVA
PÉRDIDAS EN TRANSFORMADORES SEGÚN LA
NOM-002-SEDE-2011
Mono-
fásicos
Tri-
fásicos
En el dimensionamiento de los conductores intervienen:
• sección nominal mínima del conductor;
• capacidad de conducción de corriente del conductor;
• caída de tensión en el conductor;
• protección del conductor contra sobrecarga;
• protección del conductor contra cortocircuito;
Para el cálculo de los circuitos alimentadores
• Alimentadores Adecuados Según NOM-001-SEDE-2012Corriente Nominal = IN
Corriente de Diseño (Id) = IN * 1.25
Tabla 310-15(b)(16) NOM-001-SEDE-2012.- Capacidad de conducción de
corriente (A) permisible de conductores
Calibre
AWG
60º C Tipo TW* , CCE, TWD-UV
(Cobre)
75ºC Tipos RHW*, THHW*, THW*,
THW-LS, THWN*, XHHW*, TT, USE (Cobre
8 40 50
6 55 65
4 70 85
2 95 115
1/0 125 150
2/0 145 175
La protección de los conductores y de los equipos eléctricos se realiza:
1. Evitando que una corriente superior a la nominal de diseño (sobre-carga) circule por ellos
durante un tiempo prolongado, que produzca un incremento de temperatura que supere el
límite de daño de su aislamiento o características físicas.
2. Evitando una sobre-corriente debida a una falla (corto circuito) que puede ocasionar
daños en conductores y equipos por aumento de temperatura en un tiempo muy corto.
• La protección en el primer caso actúa mediante un sensor de temperatura que interrumpe la
operación antes de que llegue a dañarlos, “Protección Térmica”.
• En el segundo caso por tratarse de un valor muy elevado de corriente, la protección actúa por
el efecto electromagnético que produce, siendo el tiempo de disparo muy breve del orden de
0.1 s, “Protección Magnética”.
• La “Protección Térmica” generalmente se realiza por elementos térmicos (relevador de
sobrecarga) que forman parte del arrancador y que deben calibrarse a la corriente nominal de
plena carga del motor, en casos especiales la protección del motor está integrada al motor, de
modo que actúa por la temperatura en los embobinados y viene calibrada de fábrica.
• Generalmente la protección contra corto circuito se tiene mediante un interruptor del tipo
“Termo-magnético” coordinado de modo que sea el que actúa en este caso no permitiendo que
el arrancador haga la desconexión del circuito puesto que no tiene la capacidad necesaria y se
dañaría, de modo que el arrancador solo tendrá la función de la interrupción en caso de sobre
carga.
Las protecciones son fundamentales en las
instalaciones eléctricas
Equipo de protección y control, calibraciones
INTERRUPTOR GENERAL
PROTECCIÓN DE ALIMENTADORES CONTRA CORTOCIRCUITO
PROTECCIÓN DEL MOTOR CONTRA SOBRECARGA
CALIBRE DE CONDUCTORES DE
ALIMENTACIÓN Y A L MOTOR.
CORRIENTE
NOMINAL Y DE
CORTO CIRCUITO
CALIBRAR CALIBRACION DE
PROTECCION DE
SOBRECARGA
ARRANCADOR
Protecciones eléctricas en media y baja tensión
• Errores comunes en protecciones
Fusible puenteado
Soluciones provisionalesSiempre acaban comodefinitivas
Interruptor y arrancador, sin comentarios,muchas violaciones
Calibración de sobre-corrientedebe estar calibrada a la corriente de plena carga del motor
¿Doble apartarrayos?
Falta un apartarrayos
Protecciones eléctricas en media y baja tensión
Apartarrayos desconectados
Fusible puenteadoArrancador con derivaciones no permitidasSin protección de sobrecarga
Falta un apartarrayos ERRORES MUY COMUNES
Eficiencia típica de motores estándar de inducción tipo jaula de ardilla de 1800 RPP
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 25 50 75 100 125
Carga (%)
Efic
ien
cia
(%
)
1 HP 10 HP 100 HP
COMPORTAMIENTO DE LA EFICIENCIA CONTRA LA
CARGA EN MOTORES DE INDUCCION
Motor Tipo Sumergible
Eficiencias de motores
nuevos entre 75% y 87%
según NOM-010-ENER-2004
Gran longitud para
compensar el flujo
magnético debido a la
limitación de diámetro
Componentes de un motor sumergible vertical
Motor tipo
vertical
más Eficiente
que el
sumergible
TORNILLO
DE
SEGURIDAD
FLECHA
DE LA
BOMBA
TUERCA DE
FLECHA
PARA
CALIBRACION
TAPA
DEL
MOTOR
Componentes de un motor vertical de flecha hueca
Eficiencia en motores según NOM-016-ENER-2010
obligatoria mínima entre 89.5% y 96.2%
Eficiencia en motores verticales y
horizontales tipo inducción
Motor Tipo
Horizontal Ultra
Eficiente
Elementos de un motor de alta eficiencia energética
Ventilador de alta eficiencia
Rodamientos de alto rendimiento
Rotor y armadura completamente lisos evitan perdidas de fricción
Embobinado que no obstruye el flujo de aire de enfriamiento
Principio de Funcionamiento de un motor eléctrico
Afectación de la calidad
de la energía en la
eficiencia del motor
Desbalance de Tensión y/o Corriente debida a fenómenos Armónicos AFECTAN DIRECTAMENTE LA EFICIENCIA DEL MOTOR, incremento de pérdidas de energía.
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
250
Corr
ient
e (I
)
Fase "a" (A) Fase "b" (A) Fase "c" (A)
a
c b
b1 c1
a1
a
c b
b1 c1
a1
a
c b
b1 c1
a1
a
c b
b1 c1
a1
a
c b
b1 c1
a1
a
c b
b1 c1
a1
a
c b
b1 c1
a1
Armónicos de Corriente
• Bomba
Máquina hidráulica que convierte la energía mecánica en energía de presión,
transferida al agua.
Bomba vertical tipo turbina con motor externo. Diseño específico de una
bomba centrífuga que opera con el eje de rotación vertical y parcialmente
sumergida en el fluido que maneja, su mayor aplicación es la extracción de agua
de pozos profundos.
Bomba sumergible. Máquina hidráulica que convierte la energía mecánica en
energía de presión transferida al agua, construida especialmente para trabajar
acoplada directamente a un motor eléctrico sumergible.
Carga. Es el contenido de energía mecánica que requiere la bomba para mover el
agua desde el nivel dinámico hasta el punto final.
Carga de velocidad (hv). Es la energía cinética por unidad de peso del líquido en
movimiento. Es expresada por: hv = v2/2g
donde: hv Carga de velocidad, en m;
v Velocidad del agua dentro de la tubería, en m/s;
g Aceleración de la gravedad ( g=9,80665 m/s2, a nivel del mar).
Principios de Funcionamiento de
un equipo de bombeo
• Comportamiento del flujo del fluido transformación de energía mecánica de
rotación en energía hidráulica
Flujo de agua en el 1er. impulsor,
Adquiere energía de velocidad
Flujo de agua en la succión,
Baja velocidad y baja presión
Flujo de agua en la descarga,
convierte la energía de velocidad
en energía de presión y flujo
Flujo de agua en el 2º impulsor,
nuevamente adquiere energía de
velocidad que se suma al 1er paso
Principio de Funcionamiento de una
bomba tipo turbina vertical
IMPULSOR TIPO
SEMI AXIAL
Cuerpo de tazones de una bomba tipo
turbina vertical
Chumacera inferior
• Corte de un cuerpo de tazones tipo turbina vertical
Cubierta para evitar la entrada de material extraño a la chumacera
Anillo de sello para una mejor eficiencia
Flecha de accionamiento que viene desde el motor a lo largo de la columna
Mantenimiento a equipos electromecánicos, prueba de
vibraciones y daño por cavitación
Así terminan los impulsores cuando hay cavitación debido
a la entrada de aire en una bomba que está boqueando
Jamás sobre-explotar un acuífero
Medidor de vibraciones
El registro permite el mantenimiento preventivo en baleros
• Mantenimiento, vibraciones
• Desgaste por cavitación
Desmontado de tubería de bomba
con corrosión
Un correcto
mantenimiento prolonga
el tiempo entre
reparaciones
Motor atacado por sarro
Mantenimiento de equipo de bombeo,
motobomba tipo sumergible y tubería de succión
Equipo atacado por sarro
Anillos de sello desgastados,
se pierde eficiencia
Chumaceras desgastadas
Producen vibraciones y
Aumento de energía
Mantenimiento de bombas sumergibles debido
a desgaste por rozamiento o arrastre de arenas
Disco (plato) de carga desgastado y sin venas de lubricación aumenta el consumo de energía
Rangua desgastada, hay vibraciones y aumento de consumo de energía
Disco y rangua de refacción para motor de bomba sumergible
Recomendaciones de mantenimiento a
motor de bomba sumergible
Necesidad de perforar placa para introducir sonda neumática
Atraques improvisados
Fuga en prensa-estopaPosible desgaste de flechaNecesidad de cambio
Recomendaciones en la Instalación de Equipos
Electromecánicos
Tan fácil que es limpiar y pintar
Se pierde equipo si no se presta atenciónal mantenimiento
Recomendaciones de mantenimiento en los
Instalaciones hidráulicas
Equipo Acción a Revisar
Acometida y
Transformador
Acometida en media tensión calbes en
buen estado.
Apartarrayos están conectados
correctamente a tierra
Las cuchillas fusible están limpias
Cuenta con fusibles correctamente
instalados
Radiadores de transformador limpios
Existe escurrimiento de Aceite
Aisladores libres de polvo
El X0 del Transformador está puesto a
tierra y con puente de unión al sistema de
tierras.
Conexiones de baja tensión firmes y
corresctas
En subestación está limpio el piso y no hay
objetos ajenos a la subestación
Lectura del maximo nivel de temperatura
alcanzada por el transformador
Los equipos en subestación compacta
cuenta con candado de seguridad.
Equipo Acción a Revisar
Centro de Control
de Motores
Conexiones y
Canalizaciones
Puertas y gabinetes de tableros cerradas y en
buen estado (sin perforaciones destapadas)
Las tuberias y canalizaciones están firmes y en
buen estado. Describir el tipo de canalización y
material
Las conexiones o empalmes al motor estan
correctamente aisladas y protegidas (solo
motores externos)
Por las canalizaciones se lleva un cable
desnudo en conjunto con los conductores de
corriente.
Interior de gabinetes y tableros libres de polvo
Conexiones en el interruptor y arrancador firmes
y limpias
Los gabinetes están debidamente arerrizados y
existe barra de tierra física en tablero general.
Existen puente de unión de tierra entre el tren
de descarga y el ademe del pozo.
Inspección de Instalaciones Eléctricas
Equipo Acción a Revisar
Motores eléctricos
Las tuercas y tornillos de
fijación apretados
Existe escurrimiento de
grasas o aceites
El acoplamiento, en su caso,
está en correcto estado
Bombas Verticales y
Horizontales
Las chumaceras están
correctamente lubricadas
Existen fugas en las juntas
Existe deterioro en sello
mecánico
La flecha presenta vibración
o desplazamientos
Tren de descarga
Hay ruido excesivo en la
tubería de descarga
Existen fugas en las juntas
Equipo Acción a Revisar
Ademe
Pozo
El área que rodea el emplazamiento del pozo está libre
de instalaciones contaminantes en un radio mínimo de
30 m
Ademe para protección del pozo en buenas condiciones
Existe una sobre elevación del ademe por encima del
nivel del suelo. (Anotar medición de la sobre elevación)
El Cedazo o rejilla se encuentran en buenas
condiciones
Existe Filtro granular y engravadores
Existe Contraedme.
Existe plantilla de concreto al rededor del pozo. Tipo y
dimensiones de la plantilla
Existe brocal en el pozo, anotar tipo de brocal y
dimensiones
Tomar muestra en recipiente transparente del tren de
descarga por toma lateral. Esta muestra presenta
solidos o arenas.
Cuenta con toma lateral para obtención de muestra de
agua
Tiene dispositivo fijo para medición de niveles en el
pozo o fuente
Inspección de Instalaciones
Electromecánicas y Pozo
o Medición de Tensión
o Medición de Corriente
Recomendaciones de los puntos de medición de tensión y corriente
o Medición de Potencia
Cuando Existen
Capacitores
Recomendaciones de los puntos de medición de Parámetros Eléctricos
Muchas
Gracias
