Análisis económico calculado para la aplicación del Sistema de Protección de motores eléctricos en la Empresa de Acueductos y Alcantarillados de Camagüey (para 440 motores en bombas y otros equipos, 262 hipocloradores y 15 motores en plantas donadas de tratamiento para comunidades):

Por MsC., Ing. José Luis Amador Vilariño

(Ingeniero eléctrico, graduado en la especialidad  de Energía en el 1972 en la U. Central de Las Villas)
Teléfono: 32-297339
E-Mail: jlamador48@nauta.cu
Dirección: San José # 741, Camagüey
CI - # 48030606149                                                                                                                              

Partimos para este investigación desde datos reales adquiridos con el personal técnico de la UEB de Mantenimiento del Acueducto Provincial de Camagüey, con los que pudimos constatar que el índice de motores quemados (2015) con respecto a los instalados funcionando, no era menor del 20 %. Igualmente sucedía así y sigue sucediendo en Camagüey y en los acueductos nacionalmente (INRH), que también es aproximadamente no menor del 20 %

En este análisis le insisto a los compañeros que se ocupan del Mantenimiento mecánico-eléctrico en general de este organismo que estamos tratando ahora en este análisis, que les propongo el empleo y que puedo enviarles a todo el personal de hipocloradores que tienen un pequeño motor eléctrico, de forma digital en formato pdf, mi libro “Manual de Recomendaciones Prácticas Eléctricas”, publicado en el año 2000 por la Editorial Científico Técnica, por supuesto, si me envían su correo electrónico.

El Manual le resultaría muy útil a los cuadros y profesionales del Mantenimiento en general, y sobre todo a los técnicos medios e ingenieros eléctricos noveles y a los electricistas del mantenimiento eléctrico. Les explico que en el Manual se hace un compendio de mi trabajo durante 25 años en montajes, mantenimiento y proyectos eléctricos, primero en la rama industrial de la Industria de Materiales de la Construcción (IMC) durante 4 años en montajes de molinos de piedra, areneras y bloqueras, donde se refleja que en otro trabajo realizado durante 12 años (del 1977 al 1989) en Camagüey en una Fábrica de Tubos de Hormigón también del IMC, de construcción italiana, de 40 máquinas semiautomáticas y de 300 motores eléctricos incluyendo un molino de remolida de piedra, maquinara toda que costó en total unos 6 millones de dólares al país (1975), se pudo lograr un índice de menos del 5 % de motores quemados al año con respecto a todos los instalados. Este índice logrado se pudo comprobar contra los de las otras dos fábricas idénticas situadas en otras dos provincias (Holguín y Santa Clara) en donde el índice de motores quemados fue no menor del 30 % en cada una por falta del personal técnico adecuado y bien capacitado. Por último trabajando como proyectista en la Empresa de Investigaciones y Proyectos Hidráulicos aquí en esta ciudad, sin abandonar mi asesoría de la actividad de Mantenimiento del abasto de agua y de otros organismos, trabajando unos años en el Acueducto, en el Centro Integrado de Tecnologías del Agua (CITA) y en contratos de asesoría en la empresa de granos “Ruta Invasora” de Vertientes, con lo que pudimos seguir ayudando al Mantenimiento eléctrico con conferencias y cursos.

 Resumen numérico de los resultados económicos reales en la Fábrica de Ttubos de Hormigón, durante unos 12 años que estuvo funcionando correctamente en la parte eléctrica (y mecánica):

  Motores quemados (en fábricas de tubos de hormigón idénticas a la de  

       Camagüey, en Holguín y en Santa Clara) al año   ------------------  110

   Motores promedio por combinado      -------------------------------------     55

Por ciento de motores quemados en esas provincias:

  = 55 / 275 x 100 = 20 % 

 Motores quemados promedio por años (en la Fábrica de Camagüey):

1982 --------  16

1983 --------    7

1984 --------  14

1985 --------  16

1986 --------  17

Promedio: 14 motores al año

-- Devanados de los motores reales salvados al año en Camagüey, como promedio:

55 - 14 =  41 motores al año.

-- Motores reales salvados en Camagüey en 12 años: 41 x 9 =>  369 motores.

-- Índice medio en % de motores quemados en Fábrica camagüeyana al año:

                                          14 / 300 x 100 =  4,66 % ( menor del 5 %).

 

Análisis económico aproximado calculado para la aplicación de este sistema de protección de motores en todo el INRH (para 3636 equipos funcionando y unos  2 495  hipocloradores instalados):

 De acuerdo con inventario nacional de equipos de bombeo, instalados, de reserva y de hipocloradores digitales modernos, al que tuvimos acceso en el mes de agosto del 2016, esta cifra llega en el INRH a unos 4 172 bombas instaladas, 3 636 funcionando y 536 de reserva, con aproximadamente 2 495 hipocloradores instalados en todo el país (y con una potencia demandada real aproximada por el eje (Prb) desde el SEN de unos 117,8  MW en total.

 Hipocloradores instalados en Camagüey: Estos al igual que los de toda Cuba, fueron comprados sin las protecciones básicas de sobretensión, cortocircuito y de sobrecarga debían y deben estar instaladas en sus paneles y pizarras:

 Motores acoplados a hipocloradores en Camagüey, monofásicos y trifásicos:

                                                                                           Cantidad.

Monofásicos  (220 volt) ------------------------------------------       108

Trifásicos  (220 volt y 440 volt----------------------------------       129

                                                                Total: ------------        237

         Nuevo total (Incluyendo EB del MINAZ)  ---------           291  

 

Parámetros más corrientes de los hipocloradores:

 Monofásico 0,12 kW- 220 V - 2,1 A

Monofásico 0,09 kW - 220 V - 0.72 A

Trifásico 0,06 kW- 220 V ------- 0.52 A

Trifásico 0,09 kW - 220 V ------ 1,9 A

Trifásico 0,12 kW 440 V ------- 0.38 A

 Gama de protecciones térmicas necesarias a adquirir para los hipocloradores a adquirir de: 3 polos, 600 volt, graduables, para toda la nación, con rangos de:

 0,3 a 0,5 ampere

0,7 a 1,1 ampere

1,4 a 2,2 ampere

0,45 a 0,75 ampere

1 a 1,6 ampere.

 Se consideró inicialmente que la cantidad de motores averiados en acueductos nacionalmente no es menor del 20 %. Por lo que se pueden estimar los motores quemados al año en 3636 + 2495 = 6667 x 0,2 = 1333 motores. Al costo actual de 43 USD/barril OPEP (para septiembre del 2020) , el precio de generación para el país sería de aproximadamente  0,2306 USD/kW.h y que con los incrementos de las inversiones de plantas de combustibles fósiles y de energías renovables hasta el 2030 declaradas por el MINEM en el 2015, el costo total para cálculos y amortizaciones a usar sería de 0.2707 USD/kW.h para 30 años de vida útil, donde no se incluyen los reales incrementos a largo plazo del costo del combustible fósil, sus inversiones, pérdidas y mantenimiento, así como su incidencia en el incremento de costo anual del combustible fósil, que es del 1,75 % de incremento anual promedio en Cuba durante los últimos 32 años.

 Entonces las divisas ahorradas para el INRH por ahorro de materiales de enrollar, relevadores recuperados, y la energía (a 0,2707 USD/kW.h, año 2020) para el secado de los motores no es menor de:

1 404 000,00 de USD  al año.

 De estudio realizado para reponer o instalar las protecciones eléctricas necesarias de los motores de la provincia, hecho en abril del 2013 por el autor de esta investigación junto con 2 compañeros ingenieros y un técnico medio, hace falta una inversión en protecciones de los motores y sus aterramientos no menor de 406 919,00 USD

Anualmente se pueden ahorrar al no tener que enrollar motores quemados

 unos 31 211,00 USD lo que se amortizaría en 13,04 años la inversión de las nuevas protecciones a instalar. Por supuesto, esto no incluye las pérdidas económicas y sociales por las interrupciones de agua en las comunidades y poblados cuando se queman estos motores de las bombas innecesariamente.

 Existe otro impacto económico muy importante y derivó en un resultado medible que originaron las 6 conferencias de protecciones impartidas por el autor iniciadas desde el año 1990 con los electricistas de los centrales azucareros, algunos mecánicos y jefes de brigada. Solamente se pueden exhibir los siguientes resultados mejorados en el MINAZ, a partir de los datos que me ofrecieron 2 ingenieros eléctricos en la Delegación Provincial del Minaz, en los años 1990 al 1997. 

Disminución de los motores averiados después de impartidas las conferencias sobre protección de motores. Datos de la Delegación del Minaz
Centrales azucareros de la provincia:
Zafra 93-94		Zafra 94-95		Zafra 95-96
541		260		249
Central Brasil solamente:
Zafra 92-93	Zafra 93-94		Zafra 94-95		Zafra 95-96
182	86		32		46
Centros de Acopio (todos):
Zafra 92-93	Zafra 93-94		Zafra 94-95		Zafra 95-96
310	218		54		96

 De la tabla anterior se infiere el salvamento de no menos de 1072 motores en el MINAZ, sólo durante 4 años reportados en que se dieron las conferencias al personal del MINAZ aquí en la provincia. Esto fue gracias al cuidado que tuvieron los directivos, jefes de planta de los ingenios y del personal de mantenimiento de los centros de acopio que recibieron las conferencias impartidas a instancias de la dirección técnica que existía por aquellos años en la Delegación Provincial del MINAG. Haciendo una proporción con el anterior resultado de la Fábrica de Tubos, donde si en 12 años se salvaron 369 motores para un efecto económico positivo de más de 10 600,00 USD, en 4 años solamente serían 4 711,00 USD. Por lo tanto tendríamos que si en 4 años en el MINAZ se salvó la cifra de 1072 motores, entonces el ahorro en divisas en ese organismo fue de más de 13 700,00 USD, gracias a las conferencias impartidas, que no son más que una capacitación parcial.

 Permítanme dirigirme ahora directamente a los Compañeros Presidente, Primer Ministro, a los compañeros Machado Ventura y Valdés Mesa y también a los estimados compañeros de todas las Unidades Empresariales de Base (UEB) de Mantenimiento y Reparación de Equipos de Bombeo en todo el INRH y al Ministro Presidente del INRH, puesto que haciendo alusión a este tema, y motivado por un reportaje de televisión del 2 de agosto del 2020, debo decirles que aquí en Camagüey, en la Empresa d Acueductos y Alcantarillados, hubo de ampliarse también el taller de enrollado que existía para convertirlo en un taller de uso nacional. Tuve el honor de que me invitaran a trabajar en el Taller, pero cuando me lo dijeron, lo único que me vino a la mente decir fue: “Es que no me gusta trabajar en los hospitales o cementerios, me gusta trabajar como médico de familia”, es decir en la prevención que es lo que hay que organizar, no solamente en el INRH, sino en todas las nuestras empresas estatales que son las más importantes ahora y siempre.

Compañeros, lo que les quiero decir es lo siguiente: que no debemos alegrarnos para nada de los “logros” y de la “falsa eficiencia” que percibí en ese reportaje hecho por personas desconocedoras de que los motores no tienen porqué quemarse, re-enrollando anualmente mucho más de 1000 de motores eléctricos, invirtiendo nuestros recursos en talleres de enrollado y sus caros materiales, en vez de hacer eficazmente lo correcto, que es la re-protección de la inmensa mayoría de nuestros aproximadamente 6 667 motores eléctricos instalados en los sistemas de abasto de agua potable y de albañales en todo el país, que incluye las bombas impulsoras de abasto y de albañales, equipos de potabilización en las potabilizadoras grandes, hipocloradores de las comunidades, equipos de donación para potabilizar agua en las comunidades, los motores de las máquinas herramientas de los talleres propios del INRH y otros más.

Reitero que alrededor del 2009, se adquirieron e instalaron unos 3 500 hipocloradores que tienen un pequeño motor eléctrico (salieron en el reportaje del noticiero), y los mismos se instalaron ineficazmente sin protecciones porque a estas alturas con el país lleno de ingenieros eléctricos, no se les compraron. Sigo reiterando que el  porciento de motores quemados observado por mí en el INRH es de no menos del 20 % de motores dañados anualmente con respecto a los instalados. Insisto compañeros, si todos los motores están bien protegidos, ese índice no sería mayor del 5 %, lo que para este organismo nacional no pasarían de los 208 motores quemados al año y me parecen demasiados. Pudimos escuchar en el artículo informado por la televisión informó unos 600 motores reparados en menos de 7 meses en un solo taller como si eso fuera un gran logro, lo que demuestra una deformación total tradicional del concepto de ese trabajo.

Compañeros Presidente y Ministros, acuerdo con mis cálculos hechos en una sola moneda, solamente para la provincia de Camagüey, una inversión en protecciones eléctricas y sus paneles para la mayoría de sus 716 equipos instalados, no baja de los 335 553,00 USD. Si pudiéramos ahorrar los valores de los gastos en recursos para el enrollado, transporte de las brigadas de mantenimiento, combustible y la energía para el secado, que fueron recopilados por mí, necesarios para enrollar los motores que se queman aquí en esta provincia, el total sería de unos 38 000,00 USD anuales, pues tendríamos un curioso resultado y que es que podríamos amortizar en menos de 9 años, normalmente, todas estas protecciones, que bien mantenidas duran 20 años o más. Este mismo tiempo de amortización sería el necesario para recuperar una súper-necesaria inversión de aproximadamente unos 12 millones a 14 millones de USD para proteger correctamente todos los motores eléctricos del INRH de todas las provincias, lo que parecería a cualquier cuadro que es mucho dinero. Sin embargo demos recordar que la Potabilizadora de esta ciudad y en Las Tunas se han invertido unos 70 millones de USD sin haber siquiera metrado esas ciudades todavía usándose (al menos en Camagüey) bombas con presiones a la descarga con más grandes todavía que antes gastaban inútilmente unos 300 mil dólares al año trabajando estranguladas con bombas de 250 kW y de 27 m a la descarga, y ahora, sin haber acabado de metrar les pusieron unas de 315 kW de 35 m a la descarga, que están gastando más de 500 mil dólares por el mismo error. Aquí no están incluidos: lograr la plena satisfacción de la población al no fallarle el agua y evitar que se puede dejar de producir en valores, muy difíciles de medir, por la falta de agua en las ciudades, poblados y comunidades que generan esos costosos motores quemados. Esto también trae problemas hidráulicos y mecánicos también, porque al quemarse el motor de una bomba idónea adquirida por un proyecto bien hecho, ponen la bomba que aparezca para suplir el abasto interrumpido, produciéndose problemas de gastos de energía adicionales y deterioros en los impelentes de las mismas. Solamente en una sola provincia (Camagüey) por este concepto he podido recopilar y calcular pérdidas anuales de energía eléctrica de unos 26 839,00 USD.

Compañeros: Esto de la proliferación de talleres de enrollado es una sola de las muchas consecuencias que hemos podido concluir a manera de reiteración en Cubadebate y en otros medios, aparte de que las hemos estamos comunicando a otras entidades, y luchando personalmente contra todo estos problemas desde el 1979 hasta la fecha, capacitando a los electricistas con conferencia y cursos, que fueron resumidos (reitero) en el ya nombrado “Manual de Recomendaciones Prácticas Eléctricas”, publicado en el 2000 por la Editorial Científico Técnica. Para revertir la situación, reitero que debemos resolver esto de inmediato (preferiblemente en este orden):

Unificar de inmediato las monedas y regular los precios. Esto trae aumento de la producción y del poder adquisitivo de todos los profesionales y obreros calificados, lo que los ayuda a garantizar su estancia en esos lugares estratégicos para nuestra Economía.

 La falta del apoyo subjetivo y material para trabajar a la inmensa mayoría de nuestros profesionales y obreros calificados, por parte del Estado y de los cuadros.

 Que no existe en la mayoría de  nuestros Ministerios y empresas un trabajo correcto de exigencia con conocimiento para la implementación de métodos correctos (en todas las especialidades) y la planificación necesaria para adquirir estos recursos para repuestos, e insumos no solamente para la parte eléctrica, sino también para la parte mecánica (Mantenimiento Preventivo Planificado- MPP). Si los más de 25 Lineamientos que hablan del MPP estuvieran aplicados, esos talleres casi no serían necesarios, pues los daños a los devanados de los motores serían mínimos. Volviendo a las comparaciones que casi toda la gente comprende mejor, los planes que ejecutan los Médicos de Familia con las personas (medicina preventiva), equivale a lo que se debe hacer preventivamente con la implementación total del Mantenimiento Preventivo Planificado a toda la maquinaria mecánico-eléctrica del país.

 Que todas las garrafales pérdidas energéticas (no sólo estas, pues hay muchas más computadas por mí en el INRH) no se pueden detectar por nuestros contadores y economistas, a causa de no existe una contabilidad en una sola moneda, de la que también carecen todas nuestras empresas estatales y no estatales. Por lo que no pueden exigir por ella cono debían hacerlo, porque esas pérdidas no le afectan su trabajo.

 Compañeros todos de la Presidencia, como siempre quedo a la disposición de ustedes, y les dejo mis coordenadas para alguna o aclaración, para este organismo o para cualquier otro que pueda haber conocido durante mi trabajo de 48 años como ingeniero investigando (e innovando también).

  

BIBLIOGRAFÍA

1. AMADOR, (2010): “Análisis Circuital de Corrientes Transientes en Descargas Atmosféricas en las Obras Hidráulicas”, (Power Point). Fórum EIPH. Camagüey, Cuba.

2. AMADOR, (2000): “Manual de Recomendaciones Prácticas Eléctricas” (MRPE). Editorial Científico-Técnica. La Habana, Cuba. ISBN-9590502180,  89590502187. Disponible en www.google.com.cu/search/.

3. AMADOR, (2013): “BOMBAVOLT. Software de Cálculo de Selección de Tensiones para Proyecto Eléctrico. Manual de Usuarios y Power Point. Camagüey: Registrado en Empresa de Investigaciones y Proyectos Hidráulicos (EIPH). Camagüey, Cuba.

4. AMADOR, (1989): “Problemas eléctricos en los motores trifásicos de inducción acoplados a bombas de agua”. Conferencia. Universidad de Camagüey. Grupo de Trabajo de Bombas (GTB), Cuba.

5. AMADOR, (2007): “Algunas consideraciones acerca de la selección de potencias y de las tensiones nominales de utilización de los motores eléctricos de inducción”. Fórum EIPH Camagüey y Dirección Provincial (DPRH), 2007. II Convención de la Ingeniería en Cuba. Varadero, 2010.

6. AMADOR, (1990): “Calibrador de térmicos de motores eléctricos”.  Registro de Innovación C-000-445-1982, Fábrica de Tubos de Hormigón. V Fórum de Piezas de Repuesto. Camagüey, Cuba.

7. AMADOR, (2012): “Cómo dañar un motor eléctrico en el Acueducto”. Empresa de Acueductos y Alcantarillados (.pdf). Camagüey. Cuba

8 AMADOR, (2002): “Disyuntores europeos y norteamericanos”. Recopilación de Características, Catálogos. EIPH, Camagüey, Cuba.

9. AMADOR, (1995): “Instalación de sistema de protecciones  Compuertas Presa Najasa II”. Listado de Materiales. Empresa. De Aprovechamiento Hidráulico. Camagüey, Cuba.

10. AMADOR, (2013): “Mejorar el Mantenimiento con Conocimiento y Exigencia”. Cartas a la Dirección (2/8/2013), Periódico Granma. Disponible en www.granma.co.cu

11. AMADOR, (1991): “Protecciones de Motores contra Fallos de Fase. VI Fórum de Piezas de Repuesto, Municipal. Camagüey, Cuba.

12. AMADOR, (1990-1997): “Protecciones de Motores”. Conferencia a diversos organismos. Camagüey, Cuba.

13. AMADOR, (2015): “Registro de motores (REGISMOT)”. Software de Base de Datos para Motores Eléctricos. Empresa de Acueductos y Alcantarillado,   Camagüey, Cuba. 

14. AMADOR, (2011): “Sistema Integral para la Conservación de Motores  Eléctricos en Instalaciones Hidráulicas”. Título Académico de Máster en Ingeniería Eléctrica. Universidad de Camagüey, Cuba. 

15. BEEMAN, D. (1975). “Industrial Power Systems, Handbook”, E. U.  Cuba: Ediciones Revolucionarias.

16. CITEL. (2003): “Catálogo de Supresores de Sobre Tensión”. España.

17. COELLO, A., RIVAS, R. y AMADOR, J.L. (2012): “Plan de Mtto.   Acueducto. Empresa de Acueductos y Alcantarillado.  Camagüey, Cuba

18. COLECCIÓN COYNE. (1960): “Electricidad práctica aplicada. Tomo III.  Estados Unidos.

19. CORRALES, L. (1994): “Postgrado de Protecciones Eléctricas y  Motores. Universidad de Camagüey (UC).

20. FEBLES HERNÁNDEZ, M., AMADOR, J.L. (2016): “Los motores no deben quemarse”. Periódico Granma.pdf. (29/6/2016), La Habana  Cuba. Disponible en www.granma.co.cu

21. GRUPO SCHNEIDER. (2006): “Arrancadores Suaves, , Instrucciones  de Empleo de”. Alemania.

22. GRUPO SCHNEIDER. (2004): “Condensadores de Baja Tensión,  Catálogo de.” Var Plus M. Alemania.

23. GRUPO SCHNEIDER. (2009): “Condensadores de Potencia BT y AT”.  CIRCUITOR. España. 

24. GRUPO SCHNEIDER. (2005): “Contactores, variadores,   Arrancadores suaves, límites, Catálogo de”. Alemania.

25. GRUPO SCHNEIDER. (2005): “Control Industrial, Catálogo de Telemecanique. España.

26. GRUPO SCHNEIDER. (1999): “Disyuntores modulares desde 6 a 125 A., Catálogo de”. Firmas Merlin Gerin, Modicon, Square D,   Telemecanique, Merlin Gering. España.

27. GRUPO SCHNEIDER. (2008): “Disyuntores Compact NS from 80 to  3200 A Catalogue LV circuit breakers and switch-disconnectors”.  Francia. Disponible en http://www.schneider-electric.com y  http://www.merlin-gerin.com

28. GRUPO SCHNEIDER. (2005): “Guiding System, The”, Catálogos de Firmas Merlin Gerin, Square D y Telemecanique. España.

29. GRUPO SCHNEIDER. (2001): “Multifunction Protection Relays LT6P,   Manual Técnico”. Relevador Electrónico, Telemecanique. Alemania.

30. PROTECCIÓN DE MOTORES CON RELÉ DE SOBRECARGA  (2010). Disponible en http://www.inversionesdigitales.com    y http://www.monterosa.com.ar.

31. PROTECTORES. (2006): “Contra fallo de fase, sobretensiones  e infratensiones, de sobre corriente y de sobretensiones Transitorias de línea y descargas atmosféricas”. Disponible en http://www.agelectronica.com.ar

32. TELEMECANIQUE. (1998). “Aparellaje eléctrico, Catálogo de”. España. 

33. WILO EMU. (2008): “Arrancador suave de bombas de 250 kW. 2300 volt, Diagramas de fuerza y control”. Alemania.