Horámetro Automatizado

Resumen

El presente trabajo consiste en lograr el diseño e implementación de un sistema automatizado que nos proporcione el tiempo de trabajo real de los Grupos Electrógenos que se encuentran instalados en los sitios tecnológicos pertenecientes a la empresa ETECSA, debido a la carencia y/o rotura de los horámetros convencionales que vienen insertados en los transferenciales de los Grupos Electrógenos, y a la gran necesidad e importancia de contar con esta información para tener un patrón por donde realizar la certificación del consumo de combustible en conjunto con la empresa eléctrica, y así garantizar la reposición por parte de CUPET del consumido ante fallas del servicio eléctrico de la red industrial.

La implementación se realizó en dos etapas, la primera se caracterizó por la búsqueda de información y análisis de las posibilidades reales que nos provee la Central de Conmutación Digital AXE-10 y sus URAS (Unidades Remotas de Abonados), para que los datos entregados por sus interfases de alarmas externas se adapten mejor a nuestras necesidades, la segunda, materialización y adecuación de la información a los formatos más flexibles para analizarla por los especialistas del departamento de portadores energéticos.

Principales Resultados:

• Se logra saber el tiempo real de trabajo de los grupos electrógenos, con un bajo margen de error.

• Entrega a los compañeros de portadores energéticos un informe donde se puede mostrar el consumo real de combustible de cada uno de los Grupos Electrógenos.

• Se diseñó una herramienta eficaz ante la ausencia de los horámetros electromecánicos tradicionales.

• Permite esclarecer los errores humanos que se pueden cometer, en las lecturas realizadas por los colaboradores con el empleo de varas de medición.

Introducción

El ahorro necesario, es una ardua y dura tarea que nos ha encomendado la dirección del país, nuestra empresa es considerada una gran consumidora de recursos, tanto de energía eléctrica como de combustible diesel, este último, por la gran cantidad de Grupos Electrógenos que posee en cada uno de los sitios de telecomunicaciones del territorio. El horámetro es un dispositivo microcontrolado cuya función principal es medir un tiempo transcurrido[1], el manejo del tiempo es un factor de constante control para diversas situaciones de mantenimiento, prevención y precisión de actividades relacionadas con recursos, su aplicación fundamental está en el conteo de horas, minutos y segundos de funcionamiento continuo de equipos y sistemas. Este valor es importante para el cálculo de costos y gastos en que incurren los equipos en aquellas actividades donde el tiempo es un factor de consumo de recursos,de igual forma el horámetro digital es muy útil para visualizar el tiempo límite donde es necesario realizar tareas de mantenimiento preventivo y reposición de piezas o recursos.Tener el control del tiempo de trabajo y los índices de consumo de los Grupos Electrógenos, constituyen informaciones vitales que nos permiten alcanzar el máximo ahorro en cada sitio donde se encuentre instalado un Grupo Electrógeno. ¿Por qué son tan importantes estos datos? El combustible Diesel que utilizan nuestros Grupos Electrógenos es serviciado por la empresa CUPET, y certificado por una tercera empresa, la Empresa Eléctrica. Si estos datos relacionados con el consumo de combustible Diesel no son los más exactos posibles la certificación es errónea y por tanto nos puede causar dos problemas:

• Que no nos entreguen el combustible real que necesitan los Grupos Electrógenos.

• Que se nos entregue más combustible del que realmente necesita la empresa y se tenga que desembolsar más recursos financieros que el real necesario.

Situación Problémica

La empresa Petróleos de Cuba (CUPET) a través de la certificación de la Unión Nacional Eléctrica (UNE), es la encargada de serviciar el combustible a los Grupos Electrógenos de ETECSA, pero la empresa eléctrica solo certifica en los casos en que ocurran interrupciones en las redes de transmisión y distribución o exista una intervención técnica programada en sus redes de suministro de energía ¿Pero? ¿Qué hay del tiempo en que las tarjetas de control de arranque de los Grupos Electrógenos, detectan mala calidad en el servicio de AC que nos brinda la UNE y entran en operación los Grupos Electrógenos ya sea por el suministro de alto o bajo voltaje de sus redes? Como es de suponer este tiempo se pierde y no es nada despreciable por lo que supone un elevado gasto de combustible que se queda sin certificar a ETECSA, esto no permite brindarle los verdaderos valores de consumo de combustible a CUPET, provocando la no entrega de ese combustible a nuestros Grupos Electrógenos, esto provoca interrupciones con el consecuente gasto de tiempo y combustible para solucionarla. Estas paralizaciones están provocadas porque al no certificar los datos reales de consumo y no reabastecer de combustible nuestros tanques con el realmente consumido estos llegan al nivel mínimo, esto facilita que ocurran los arrastres de sedimentos, agua y demás elementos que llegan a las tuberías y filtros provocando la parada de los Grupos Electrógenos.

Objetivos fundamentales:

• Saber el tiempo real de trabajo de los Grupos Electrógenos.

• Implementar una herramienta eficaz que nos permita la sustitución de los horámetros electromecánicos tradicionales ante averías que puedan presentar.

• Ayudar al control del combustible depositado en los Grupos Electrógenos de nuestras instalaciones.

Desarrollo

Para la implementación del horámetro consultamos con los especialistas del Centro de Gestión y Supervisión Territorial, precisamos los tipos de alarmas relacionadas con las interfases de control de los Grupos Electrógenos que son visualizadas en los terminales de control de alarmas[2], ya que ante algún fallo del suministro de energía eléctrica nuestros Grupos Electrógenos entran en operación, activando dos alarmas que están relacionadas con el tiempo de funcionamiento, estas son: fallo de AC y generador funcionando (en su defecto fallo de AC general y generador en servicio), todo esto es posible ya que la conexión de la central telefónica al Grupo Electrógeno se realiza a través del transferencial[3][4] que es el dispositivo que genera las señales de los eventos relacionados con los fallos en el suministro de energía eléctrica, estas señales emitidas por el transferencial se conectan a los diferentes puntos de las unidades que realizan la función de interfaces para alarmas externas(Unidades EXAL o TAUC-2) pertenecientes a las Central de Conmutación Digital AXE-10 y sus URAS[5], los niveles de voltajes que se censan en sus pines se corresponden con la activación o desactivación de las diferentes alarmas que se quieran controlar, las que son programadas por software con las etiquetas correspondientes que indiquen el evento actual, estas alarmas serán visualizadas en los terminales de control instalados en el Centro de Gestión y Supervisión Territorial como se muestra en la figura 1.

Figura 1 Conexión del Terminal de alarma a la Central Digital AXE-10.

Estas alarmas pueden ser:

• Fallo de energía eléctrica (AC).

• Generador en marcha

Inmediatamente observamos que si realizábamos lo que se conoce como un AND lógico de estas dos alarmas, podíamos tener el disparador de un contador que totalizaría el tiempo que el Grupo estuviese funcionando, este valor se ira guardando en una base de datos que en cualquier momento puede ser consultada para generar un informe de los Grupos que estuvieron trabajando desde la última vez que se censó el sistema. Las Centrales de Conmutación Digitales , hacen reportes semanales donde se relacionan todas las alarmas ocurridas durante un periodo determinado, sólo quedaba extraer de estos reportes, la información necesaria de los centros donde coincidían estas alarmas, relacionarlas y ver qué tiempo estuvieron activas, confeccionar una base de datos donde se guardarían todos estos records y al final de la semana, entregar un informe con los tiempos en que los Grupos Electrógenos estuvieron trabajando. Inicialmente toda la información se llevaba a tablas en Excel quedando la selección de forma manual. Todo este sistema era necesario automatizarlo, logramos hacer una aplicación que cumpliera con los requerimientos y entregara un informe donde se pudiese observar el tiempo de trabajo de los Grupos Electrógenos por cada uno de los Centros de Telecomunicaciones.

La aplicación presenta la siguiente interfaz, muy sencilla de trabajar como se muestra en la (figura 2)

Figura 2 Interfaz del Horametro Automatizado.

Esta aplicación mantiene los estándares de la empresa, esta hecha en (Delphi para LINUX), esto la hace que sea un software libre, de código abierto y corre en cualquier sistema operativo [6][7], para poder interactuar con la aplicación el cliente debe ser usuario validado de la red de gestión del equipamiento tecnológico instalado en el territorio (GESNET), porque de otra forma no se puede relacionar con la Central de Conmutación Digital. Para mantener la seguridad el sistema al iniciar le solicita el nombre de usuario y contraseña como se muestra en la (figura 3).

Figura 3 Cuadro de dialogo para registrarse a la GESNET.

Al final se puede obtener el informe generado por el sistema el cual es altamente fiable ya que la aplicación sólo selecciona las alarmas cuya categoría sean externas y estén relacionadas con la energía, censando su activación con fecha y hora y su desactivación, la Central Digital AXE-10 es la encargada de tomar las lecturas de las alarmas[5], el formato del informe a la salida (Figura 4), tiene la siguiente forma:

Figura 4 Reporte de trabajo de los Grupos Electrógenos.

Análisis económico

Hoy en día ante la ausencia de los horámetros, la OBE nos certifica erróneamente el combustible, lo que provoca que nuestros tanques lleguen al niveles muy bajos provocando afectaciones a nuestros Grupos, producidas por tupiciones en tuberías y filtros, lo que provoca un gasto adicional de combustible, transporte, y tiempo además de acelerar el cambio de filtros, normalmente los filtros se cambian cada 6 meses, cuando aparecen estas interrupciones que son como promedio de 5 a 6 en el mes, hay que cambiar anticipadamente de 5 a 6 filtros, provocando un incremento en los gastos, cada filtro cuesta para las capacidades promedio de grupos que tenemos entre 10 y 25 KW, alrededor de 18 USD, si lo multiplicamos por 6 tenemos que gastamos $ 108 USD más que lo planificado. También relacionado con el acortamiento de la vida útil de los Bancos de Batería, ya que si un Grupo Electrógeno no entra en operaciones, el banco de baterías es el que tiene que asumir, y por tanto sufre si la descarga es muy prolongado causando un deterioro en su vida útil. Normalmente estos bancos de batería vienen con un ciclo de vida de aproximadamente 3 años como promedio, si se producen descargas prolongadas con frecuencia esta vida útil puede acortarse, como promedio los sistemas de energía presentan 2 bancos de batería que oscilan entre los 80 ~ 100 Amp, el precio promedio de estos bancos es $ 1000 ~ 1500 USD, si hay que cambiar alguno por estas averías habría que desembolsar este dinero antes de lo planificado. Los horámetros hoy en día escasean, su valor está entre los $30 y los $50 USD, según sea el tipo, recientemente la dirección de nuestra empresa nos dio la tarea de realizar un levantamiento de los horámetros rotos o ausentes y estábamos por el orden de los 25-35, hoy en día tenemos 72 Grupos Electrógenos, si multiplicamos 30×30 para el caso menos critico tenemos un valor de $900.00 USD, si sacamos la cuenta de un estimado a nivel nacional sobre la base de que cada provincia debe tener una cantidad que oscila entre los 20 y 30 horámetros, multiplicando tendríamos un valor aproximado de 18 000.00 USD para el caso menos crítico, en el que el costo y la cantidad de horámetros sea la mínima. Se concluye que el gasto es elevado y con este trabajo se puede sustituir la importación de horámetros.

El control del combustible resulta esencial no sólo para su cuantificación física, sino para garantizar la disponibilidad de los Grupos Electrógenos en cada momento que se precise y además proteger su funcionamiento con el máximo de condiciones para prolongar su vida útil.

Conclusiones

La metodología para la creación de un Horámetro Automatizado es de gran utilidad para la administración y gestión de la red de Grupos Electrógenos instalados en nuestra provincia, lo que le permitió a la empresa lograr:

• Saber el tiempo real de trabajo de los Grupos Electrógenos, con un bajo margen de error

• Entregar a los especialistas de portadores energéticos un informe donde se puede demostrar con claridad el consumo real de los Grupos Electrógenos.

• Diseñar una herramienta eficaz ante la ausencia de los horámetros electromecánicos tradicionales.

• Permite esclarecer los errores humanos que se pueden cometer, en las lecturas

realizadas por los colaboradores con el empleo de varas de medición.

• Tener el tiempo de trabajo de los Grupos Electrógenos, además de validar el consumo de combustible y contar con una herramienta muy útil en la supervisión a los Grupos Electrógenos.

Referencias Bibliográficas

[1] http://www.velasquez.com.co/catalogo/horámetro_digital.pdf

[2] http://www.grupos-electrogenos.com.ar/tta.htm

[3] http://www.ingeo-electronica.com.ar/grupos.pdf

[4] www.greymo.com

[5] ASM Subrack COA_BFD518007.pdf, Disponible en: www.ericsson.com

[6] http://www.programatium.com/manuales/delphi/5.htm

[7] http://perso.wanadoo.es/tutoriales/libros/delphi.htm

Autor:

Ing. Rigoberto Pestana Portales

Ing. Lázaro Izaguirre Alfonso

GERENCIA TERRITORIAL DE ETECSA

PINAR DEL RIO