sistema experto para el diagnóstico preventivo de

Universidad de La Salle Universidad de La Salle

Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle

Ingeniería Eléctrica Facultad de Ingeniería

1-1-2006

Sistema experto para el diagnóstico preventivo de Sistema experto para el diagnóstico preventivo de

transformadores de potencia basado en el análisis fisicoquímico transformadores de potencia basado en el análisis fisicoquímico

de aceites dieléctricos y cromatografía de gases de aceites dieléctricos y cromatografía de gases

José Mauricio Muñoz Murcia Universidad de La Salle, Bogotá

Milena Esperanza Mayorga Castellanos Universidad de La Salle, Bogotá

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Citación recomendada Citación recomendada Muñoz Murcia, J. M., & Mayorga Castellanos, M. E. (2006). Sistema experto para el diagnóstico preventivo de transformadores de potencia basado en el análisis fisicoquímico de aceites dieléctricos y cromatografía de gases. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_electrica/534

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FACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA

JOSÉ MAURICIO MUÑOZ MURCIA MILENA ESPERANZA MAYORGA CASTELLANOS

SISTEMA EXPERTO PARA EL DIAGNOSTICO PREVENTIVO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA BASADO EN EL ANÁLISIS

FISICOQUÍMICO DE ACEITES DIELÉCTRICOS Y CROMATOGRAFÍA DE GASES.

JOSE MAURICIO MUÑOZ MURCIA

MILENA ESPERANZA MAYORGA CASTELLANOS

UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA

BOGOTA D.C. 2006



SISTEMA EXPERTO PARA EL DIAGNOSTICO PREVENTIVO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA BASADO EN EL ANÁLISIS

FISICOQUÍMICO DE ACEITES DIELÉCTRICOS Y CROMATOGRAFÍA DE GASES.

JOSE MAURICIO MUÑOZ MURCIA CODIGO: 42002026

MILENA ESPERANZA MAYORGA CASTELLANOS CODIGO: 42011020

Trabajo presentado como requisito para optar Al título de Ingeniero Electricista

DIRECTOR DE PROYECTO:

INGENIERO OSCAR MARTINEZ

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA ELÉCTRICA BOGOTA D.C.

2006



Nota de aceptación

Presidente del Jurado

Jurado

Jurado

___________________________________ Bogotá, D. C.,



DEDICATORIA

Dedicamos este trabajo a las personas que nos colaboraron incondicionalmente

en la consecución del mismo, como son nuestras familias, por el tiempo que nos

cedieron al no compartirlo con ellas, mientras nos ocupamos de nuestra labor

académica, y a los tutores que estuvieron presentes en este gran proceso.



AGRADECIMIENTOS

Agradecemos a nuestras familias por la paciencia y abnegación que tuvieron al

apoyarnos en conseguir este importante objetivo en nuestro rol académico.

También agradecemos a los Ingenieros de la UNIVERSIDAD DE LA SALLE que

nos guiaron acertadamente con sus conocimientos y experiencia para volver este

proyecto realidad.

Expreso mis agradecimientos:

A DIOS, Autor de todo lo creador y fue EL que me dio licencia de realizar esta

Práctica Profesional y por su inmensa misericordia para con nosotros.

A ING. GUSTAVO ARCINIEGAS, Ingeniero electricista. Catedrático Universidad de la Salle, facultad de Ingeniería eléctrica; por su valiosa ayuda y colaboración en el transcurso del Proyecto ya que con sus consejos nos ayuda a salir adelante ye enfrentar la realidad de la vida. A BERTHA IMELDA CASTELLANOS, Madre. Por su colaboración y apoyo

para poder ser una excelente profesional.

A ING. OSCAR MARTINEZ, Ingeniero electricista. Universidad de la Salle por

su colaboración y depositar su confianza, como Director de esta Tesis.

A JOSE OBDULIO MUÑOZ MURCIA, Padre. Gracias por todo lo que me has

enseñado y el esfuerzo que has hecho por mi, que dios te bendiga.

A JULIA CECILIA MURCIA PAIBA, Madre, Por su esfuerzo, cariño y

compresión, le doy gracias a Dios por tenerla a mí lado y contar siempre con tigo.



A ADELA MURCIA PAIBA, Abuela. Gracias por confiar en mi, doy gracias a

Dios por tener una persona tan especial como tu.

A MIS HERMANOS, Por su colaboración y compresión.



1

TABLA DE CONTENIDO

GLOSARIO..............................................................................................................8 RESUMEN.............................................................................................................11 INTRODUCCIÓN...................................................................................................12 CAPITULO I..........................................................................................................13 I.TRANSFORMADORES DE POTENCIA Y SUS COMPONENTES...............................................................................................................................13

1.1 DEFINICIÓN ............................................................................................................ 13

1.2 CLASIFICACION DE LOS TRANSFORMADORES ........................................ 14 1.2.1 Transformador de Potencia ............................................................................. 14 1.2.2 Transformadores de Potencial ......................................................................... 14

1.3 TIPOS DE TRANSFORMADOR DE POTENCIA ............................................ 15 1.3.1 Transformador Monofásico ............................................................................. 15 1.3.2 Transformador Trifásico.................................................................................. 15

1.4. AISLAMIENTOS EN TRANSFORMADORES ................................................. 15 1.4.1. Aislamiento Clase A:........................................................................................ 15 1.4.2. Aislamiento Clase B: ........................................................................................ 15 1.4.3 Aislamiento Clase F: ......................................................................................... 16 1.4.4 Aislamiento Clase H: ........................................................................................ 16

1.5. TIPOS DE AISLAMIENTOS DE UN TRANSFORMADOR ............................ 16 1.5.1 Madera: .............................................................................................................. 16 1.5.2 Papel:.................................................................................................................. 16 1.5.3 Aceites aislantes: ............................................................................................... 17 1.5.4 Aceites minerales: ............................................................................................. 17 1.5.5 Siliconas: ............................................................................................................ 18

1.6 CONSTRUCCIÓN DEL TRANSFORMADOR ................................................... 18

1.7 LOS DEVANADOS DEL TRANSFORMADOR................................................. 19 1.7.1 DEVANADOS DE BAJA TENSIÓN .............................................................. 19 1.7.2 DEVANADOS DE ALTA TENSIÓN.............................................................. 19

1.8. MÉTODOS DE ENFRIAMIENTO ....................................................................... 19

1.9 LAS PRUEBAS A TRANSFORMADORES....................................................... 20 1.9.1 Prueba de resistencia de aislamiento............................................................... 20

CAPITULO II..........................................................................................................21 II. ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE ACEITES DIELECTRICOS............................21



2

2.1 DEFINICIÓN:........................................................................................................... 21

2.2 TIPOS DE ANÁLISIS REALIZADAS A LOS ACEITES AISLANTES. ......... 21 2.2.1 RIGIDEZ DIELÉCTRICA – ASTM D1816................................................... 21 2.2.2 CONTENIDO DE HUMEDAD – ASTM D1533 ............................................ 22 2.2.3 NÚMERO DE NEUTRALIZACIÓN – ASTM D-974 ................................ 24 2.2.4 TENSIÓN INTERFACIAL – NORMA ASTM D-971 ................................. 27 2.2.5 COLOR – NORMA ASTM D-1500................................................................ 28 2.2.6 PRUEBA DE DENSIDAD RELATIVA O GRAVEDAD ESPECÍFICA ... 29 2.2.7 INDICE DE CALIDAD .................................................................................... 32

2.3 OTRAS RUEBAS ................................................................................................... 33 2.3.1 FACTOR DE POTENCIA .............................................................................. 33 2.3.2 VISCOSIDAD................................................................................................... 34

2.4 ESPECIFICACIONES DE LOS ACEITES PARA TRANSFORMADORES 35

CAPITULO III.........................................................................................................36 III. ANÁLISIS DE CROMATOGRAFÍA DE GASES..............................................36

3.1 DEFINICIÓN:........................................................................................................... 36

3.2 DIAGNOSTICO PREDICTIVO POR CROMATOGRAFÍA DE GASES EN EL ACEITE. .......................................................................................................................... 37

3.2.1 OBJETIVOS DE UNA CROMATOGRAFÍA DE GASES DISUELTOS .. 37 TIPOS DE GASES PRESENTES EN EL ACEITE.................................................................. 39

3.3 DEFINICION DEL TIPO DE FALLA .................................................................. 39 3.3.1 Tipos de fallas. .................................................................................................. 40

3.4 MÉTODOS PARA DIAGNOSTICOS DE FALLAS.......................................... 42 3.4.1 METODO DE RELACIONES DE DORNEMBURG ................................... 42 3.4.2 MÉTODO DE LAS RELACIONES DE ROGERS. ..................................... 43 DIAGNOSTICO............................................................................................................... 44 3.4.3 EVALUACIÓN POR EL MÉTODO DE “GAS CLAVE”........................... 44

3.5 EQUIPO UTILIZADO ............................................................................................. 46 3.5.1 Columnas. ......................................................................................................... 46 3.5.2. Detectores.......................................................................................................... 47

3.6 CLASES DE GASES ............................................................................................. 48 3.6.1 GASES COMBUSTIBLES............................................................................... 48 3.6.2 GASES NO COMBUSTIBLES....................................................................... 50

CAPITULO IV ........................................................................................................52 IV SISTEMA EXPERTO .......................................................................................52

4.1 DEFINICIÓN:........................................................................................................... 52



3

4.2 CONCEPTOS GENERALES DE LOS SISTEMAS EXPERTOS ................... 52

4.3 ELEMENTOS DE UN SISTEMA EXPERTO ..................................................... 53

4.4 CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS EXPERTOS ................................ 54

4.5 DIFERENCIAS ENTRE UN PROGRAMA TRADICIONAL (INGENIERÍA DEL SOFTWARE) Y UN SISTEMA EXPERTO (INGENIERÍA DEL CONOCIMIENTO). [2].................................................................................................. 55

4.6 DIFERENCIAS ENTRE UN EXPERTO HUMANOS Y UN SISTEMA EXPERTO....................................................................................................................... 56

4.7. VENTAJA DE LOS SISEMAS EXPERTOS .................................................... 56 4.7.1 LOS SISTEMAS EXPERTOS TIENE VARIAS CARACTERÍSTICAS QUE SON: .................................................................................................................. 56

4.8 LIMITACIONES ...................................................................................................... 58

CAPITULO V .........................................................................................................59 V. MANTENIMIENTO A TRANSFORMADORES DE POTENCIA .......................59

5.1 PROCESO TERMOVACIO: ................................................................................. 59

5.2 PROCESO DE SECADO CON VACÍO: ............................................................. 59

5.3 PROCESO DE REGENERACIÓN DE ACEITES MEDIANTE TIERRAS FULLER:......................................................................................................................... 59

5.3.1 TIERRA FULLER: ............................................................................................. 60

5.4 INHIBIDOR ARTIFICIAL: ..................................................................................... 60

CONCLUSIONES..................................................................................................61 BIBLIOGRAFÍA.....................................................................................................63



4

TABLA DE CONTENIDO DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Vista general de un transformador ........................................................ 13 Ilustración 2. Vista de la parte activa del transformador. ............................................ 13 Ilustración 3. Coulomímetro............................................................................................ 24 Ilustración 4. Titulador potenciométrico ........................................................................ 26 Ilustración 5. Colorímetro ................................................................................................ 29 Ilustración 6. proporciones relativas para determinación de tipos de fallas ........... 45 Ilustración 7. Cromatógrafo ............................................................................................ 46 Ilustración 8. Columna capilar ........................................................................................ 46



5

TABLA DE CONTENIDO DE TABLAS

Tabla 1. CLASIFICACION DE LOS ACEITES SEGÚN EL INDICE DE CALIDAD-32 Tabla 2. PARÁMETROS DEL FACTOR DE POTENCIA SEGÚN EL ESTADO DEL ACEITE Y LA TENSIÓN APLICADA.----------------------------------------------------------34 Tabla 3. GASES PRESENTES EN EL ACEITE--------------------------------------------39 Tabla 4. CONCENTRACIONES MÁXIMAS PERMISIBLES DE GASES -------------39 Tabla 5. RELACIÓN DE GASES --------------------------------------------------------------42 Tabla 6. DIAGNÓSTICOS APLICANDO EL MÉTODO DE DOERNENBURG -----43 Tabla 7. DIAGNÓSTICOS APLICANDO EL MÉTODO DE ROGERS----------------44 Tabla 8 DIFERENCIAS ENTRE UN PROGRAMA TRADICIONAL (INGENIERÍA DEL SOFTWARE) Y UN SISTEMA EXPERTO (INGENIERÍA DEL CONOCIMIENTO). ---------------------------------------------------------------------------------55 Tabla 9 DIFERENCIAS ENTRE UN EXPERTO HUMANOS Y UN SISTEMA EXPERTO. -------------------------------------------------------------------------------------------56



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TABLA DE CONTENIDO DE ANEXOS

Anexo 1. Guía de valores límite para aceptación, mantenimiento y regeneración de aceites aislantes para trasformadores y otros equipos eléctricos. Anexo 2. Metodología de Roger´s Anexo 3. Diagramas de Flujo SEDTRANS Anexo 4. Modelo Entidad Relación SEDTRANS Anexo 5. Diccionario de Datos SEDTRANS Anexo 6. Diagrama Hipo SEDTRANS Anexo 7. Diccionario De Datos Hipo SEDTRANS Anexo 8. Código Fuente SEDTRANS Anexo 9. Diagramas de la Elaboración del Sistema Experto. Anexo 10. Manual de Usuario SEDTRANS Anexo 11. Manual del Administrador SEDTRANS XI. MANUAL DE USUARIO Y MANUAL DEL ADMINISTRADOR DEL SISTEMA EXPERTO PARA EL ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE ACEITES DIELECTRICOS Y CROMATOGRAFÍA DE GASES

11.1 DESCRIPCIÓN GLOBAL DEL CONTENIDO

11.2 RECOMENDACIONES PARA LA UTILIZACIÓN DEL MANUAL

11.3 OBJETIVOS DEL MANUAL DEL USUARIO 11.3.1 OBJETIVO GENERAL

11.4 REQUERIMIENTOS MINIMOS DE SOFTWARE Y HARDWARE 11.4.1 HARDWARE 11.4.2 SOFTWARE

11.5 GUIA DE INSTALACIÒN

11.6. PRESENTACION Y EXPLICACION DEL PROGRAMA 11.6.1 CARACTERÍSTICAS

11.7 DESCRIPCION DE MODULOS

11.8. MENSAJES DEL SISTEMA

11.9. DESCRIPCIÓN DE MODULOS 11.9.1 PANTALLAZO DE BIENVENIDA 11.9.2 PANTALLA DE INGRESO DEL ADMINISTRADOR 11.9.3 PANTALLA DE INGRESO DE LOS CLIENTES

MENU PRINCIPAL 11.9.4 TRANSFORMADORES



7

11.9.5 DATOS BÁSICOS 11.9.6 PARAMETROS 11.9.7 OTROS



8

GLOSARIO Alcanos: Son hidrocarburos, es decir que tienen sólo átomos de carbono e hidrogeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es CnH2n+2, y para cicloalcanos es CnH2n. También reciben el nombre de hidrocarburos saturados. Arco eléctrico: Se denomina arco eléctrico o también arco voltaico a la descarga eléctrica que se forma entre dos electrodos sometidos a una diferencia de potencial y colocados en el seno de una atmósfera gaseosa enrarecida, normalmente a baja presión, o al aire libre.

Asbesto: Es el nombre asignado a un grupo de seis materiales fibrosos diferentes (amosita, crisolita, crocidolita y las formas fibrosas de tremolita, actinolita, y antofilita) que ocurren en forma natural en el ambiente. Se llama rocas metamórficas a las rocas formadas por la presión y las altas temperaturas.

Campo eléctrico: Es una región del espacio que rodea a un espacio cargado y conforma un espacio vectorial de tal manera que todo punto perteneciente a dicha región, se caracteriza por un vector llamado intensidad de campo eléctrico Capas de barniz: Es una disolución de una o más sustancias resinosas en un líquido que al aire se volatiliza o se deseca, dando como resultado una capa o "film". Existen barnices de origen natural, en general derivados de las resinas y aceites esenciales de plantas, y sintéticos de formulación moderna. Catalizadores: Los catalizadores no alteran el balance energético final de la reacción química, sino que sólo permiten que se alcance el equilibrio con mayor o menor velocidad. Muchos de los catalizadores actúan alterando superficies permitiendo encontrarse y unirse o separarse a dos o más reactivos químicos. Compuestos aromáticos: Son polímeros cíclicos conjugados que tienen un total de 4n+2 electrones pi en el anillo. Para que se dé la aromaticidad. Conductividad térmica: Facilidad que un material presenta al paso del calor.



9

Contenido de inhibidores: Es un dispositivo electrónico que impide o dificulta las transmisiones radioeléctricas en un determinado rango de frecuencias mediante la emisión de una señal de mayor potencia que la del emisor que quiere transmite

Craqueo: Es un proceso químico por el cual se quiebran moléculas de un compuesto produciendo así compuestos más simples. Dieléctricos Se denomina a los materiales que no conducen la electricidad, por lo que pueden ser utilizados como aislantes. Efecto Joule: Si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido al choque que sufren con las moléculas del conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo. Este efecto es conocido como efecto Joule. Elastómeros: Son aquellos polímeros que muestran un comportamiento elástico, es decir, se deforman al someterlos a una fuerza pero recuperan su forma inicial al suprimir la fuerza. Hidrofílicos: Es el comportamiento de toda molécula que tiene afinidad por el agua. En una disolución o coloide, las partículas hidrófilas tienden a acercarse y mantener contacto con el agua. Hidrómetro: O densímetro, es un instrumento que sirve para determinar la densidad relativa de los líquidos. Inducción electromagnética: Fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable.

Papel Kraft: Tipo de papel de color marrón, también llamado de estraza. Fabricado con pasta química, sin blanquear (por eso es de ese color). Muy resistente al desgarro, tracción, estallido etc

Permitividad: Es determinada por la habilidad de un material de polarizarse en respuesta a un campo eléctrico aplicado y, de esa forma, cancelar parcialmente el campo dentro del material.

Pirolisis: Es la descomposición química de materia orgánica causada por el calentamiento en ausencia de oxigeno u otros reactivos, excepto posiblemente el vapor de agua.



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Polímeros: Son macromoléculas (generalmente orgánicas), cuyo principal compuesto es el carbono e hidrogeno, formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros. Punto de inflamación: Es la temperatura más baja a la cual un material puede producir llamas en contacto con el aire. Rigidez dieléctrica: Es la propiedad de un material aislante de oponerse a ser perforado por la corriente eléctrica.

Viscosidad: Es la oposición que muestra un fluido a las deformaciones tangenciales.



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RESUMEN

El objetivo del proyecto, es implementar un sistema Experto, para poder determinar el estado, y establecer el plan técnico preventivo, de grandes transformadores eléctricos, tomando como base los datos que aportan las diferentes pruebas a los que son sometidos. La metodología seguida en el desarrollo del trabajo se inicia con la recolección de datos que provienen del análisis fisicoquímico de los aceites y el análisis cromatografico de gases para el diagnostico de los transformadores de potencia. Con el Sistema Experto se lograra mayor confiabilidad en los resultados, ya que se puede realizar seguimientos al transformador por periodos prolongados de tiempo que permita recopilar la información necesaria para emitir un diagnostico acertado. Para el funcionamiento, seguridad y confiabilidad en la operación de los transformadores de potencia, es recomendable realizar un diagnostico periódico, para determinar la acción adecuada al mantenimiento en el momento indicado.



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SISTEMA EXPERTO PARA EL DIAGNOSTICO PREVENTIVO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA BASADO EN EL ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE ACEITES DIELÉCTRICOS Y CROMATOGRAFÍA DE GASES.

INTRODUCCIÓN

La importancia que tienen los transformadores en un sistema de potencia, hace que el mantenimiento que se practica en estos equipos sea cada vez más estricto y cuidadoso. Su funcionabilidad es básica e imprescindible en términos generales, de ahí que su mantenimiento sea muy importante para garantizar su actividad y durabilidad. En la actualidad se realizan diversas pruebas preventivas en transformadores energizados, utilizando técnicas de ultrasonido, de factor de potencia y cromatografía de gases disueltos en aceite, que actualmente son reconocidas como métodos aceptables de diagnóstico para las fallas eléctricas. Para el análisis Físico Químico del aceite se determina tanto el estado del Equipo o sistema al que pertenece como del lubricante. El aceite transmite información sobre las superficies lubricadas, arrastrando las partículas de desgaste de la zona de contacto, proporcionando una valiosísima información sobre las partes internas de motores, sistema hidráulico, mando final, o de cualquier elemento lubricado. Por otro lado, el análisis del aceite nos proporciona información sobre su propio estado. El propósito del proyecto es implementar un Sistema Experto (SE) para diagnostico y determinación del mantenimiento o procedimiento preventivo para los transformadores, que garantice un normal funcionamiento.



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CAPITULO I

I. TRANSFORMADORES DE POTENCIA Y SUS COMPONENTES 1.1 DEFINICIÓN Los transformadores se definen como dispositivos eléctricos estáticos que por inducción electromagnética transfieren energía eléctrica, de uno o más circuitos, a la misma frecuencia, transformando usualmente los valores de tensión y corriente. [1]

Ilustración 1. Vista general de un transformador

Ilustración 2. Vista de la parte activa del transformador.



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1 1.2 CLASIFICACION DE LOS TRANSFORMADORES

1.2.1 Transformador de Potencia Son los destinados a transmitir potencia eléctrica entre dos circuitos eléctricos; normalmente, se alimentan a tensión y frecuencia constantes. Su funcionalidad esencial es adaptar los valores de la tensión y de la corriente entre los dos circuitos, de acuerdo a su potencia se conoce como transformador de potencia y transformador de distribución; generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofásicos como trifásicos; aunque la mayoría de tales unidades están proyectadas para montaje sobre postes, algunos de los tamaños de potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen para montaje en estaciones o en plataformas, las aplicaciones típicas son para alimentar a granjas, residencias, edificios o almacenes públicos, talleres y centros comerciales. También existen transformadores tipo secos que se utilizan en interiores para distribución de energía eléctrica en media tensión, en lugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilización de transformadores refrigerados en aceite, son de aplicación en grandes edificios, hospitales, industrias, minería, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.

1.2.2 Transformadores de Potencial Es un transformador devanado especialmente, con un primario de alto tensión y un secundario de baja tensión, tiene una potencia nominal muy baja y su único objetivo es suministrar una muestra de tensión del sistema de potencia, además, puesto que el objetivo principal es el muestreo de tensión deberá ser particularmente preciso como para no distorsionar los valores verdaderos, [2] se pueden conseguir transformadores de potencial de varios niveles de precisión dependiendo, de que tan precisas deban ser sus lecturas, para cada aplicación especial. 2 1 Transformadores, Ramon VilnovaBosques,Edición: Técnica Marcombo S.A.Pag 36 2 Transformadores de potencia, Enrique Ras Oliva, Edición: Técnicas Marcombo S.A., pag 29, 33.



15

1.3 TIPOS DE TRANSFORMADOR DE POTENCIA

1.3.1 Transformador Monofásico

Los Transformadores Monofásicos son fabricados con núcleo enrollado de tipo acorazado, diseñados para pérdidas bajas en hierro y cobre. [2] El tanque es cilíndrico y su tapa es asegurada con el sistema aro - tornillo, todos los contornos son redondeados y las superficies horizontales tienen ángulo de declive para evitar el represamiento de agua en su interior.

1.3.2 Transformador Trifásico Un sistema trifásico se puede transformar empleando 3 transformadores monofásicos, los circuitos magnéticos son completamente independientes, sin que se produzca reacción o interferencia alguna entre los flujos respectivos. Otra posibilidad es la de utilizar un solo transformador trifásico compuesto de un único núcleo magnético en el que se han dispuesto tres columnas sobre las que sitúan los arrollamientos primario y secundario de cada una de las fases, constituyendo esto un transformador trifásico.

1.4. AISLAMIENTOS EN TRANSFORMADORES

En su vida la mayoría de maquinas eléctricas, los transformadores dependen del comportamiento de sus aislamientos para las condiciones normales de operación, [2] por esta razón las asociaciones de fabricantes de equipo eléctricos han designado cuatro tipos de aislamientos:

1.4.1. Aislamiento Clase A: Diseñado para operar a no más de 55 °C de elevación de temperatura, para en los transformadores tipo seco, prevenir accidentes con materiales combustibles.

1.4.2. Aislamiento Clase B:

La Elevación de temperatura puede no exceder los 80 °C en las bobinas, por lo general son mas pequeños que los que usan aislamiento Clase A. 3

2 Transformadores de potencia, Enrique Ras Oliva, Edición: Técnicas Marcombo S.A. pag 40



16

1.4.3 Aislamiento Clase F:

Esta clasificación se relaciona con elevaciones de temperatura en las bobinas de hasta 115 °C. Por lo general, corresponden a transformadores pequeños tipo distribución de hasta 25 °C.

1.4.4 Aislamiento Clase H: Esta clase de materiales aislantes permiten diseñar para elevaciones de temperatura de 150 °C cuando esta operando el transformador a una temperatura ambiente de 40 °C, para que alcance hasta los 190 °C y con el punto mas caliente no exceda a 220 °C. Los materiales aislantes de clase H son: mica, fibra de vidrio, asbestos, elastómeros y silicones o resinas a base de estos.

1.5. TIPOS DE AISLAMIENTOS DE UN TRANSFORMADOR

1.5.1 Madera: En electrotecnia se emplean por lo general maderas duras, como el roble y el nogal, el principal inconveniente de la madera es que es higroscópica, su rigidez dieléctrica disminuye en presencia de humedad o lluvia, [1] puede emplearse como aislante contra sobretensiones atmosféricas, sobre los postes de madera utilizados en líneas de distribución eléctrica.

1.5.2 Papel: Se fabrica con pulpa de madera o fibras vegetales, el más utilizado como papel aislante es el papel Kraft el cual puede impregnarse fácilmente, [1] se emplea para aislamientos de conductores y cables, para hojas laminadas y tubos impregnados o como refuerzo en aislamientos compuestos, mediante la impregnación del papel con barnices, aceites, resinas se consiguen varios resultados: - Se llenan los poros del papel y se tiende a eliminar la humedad. - Aumenta la rigidez dieléctrica. - Aumenta la resistencia al calor. 4 1 Transformadores, Ramon VilnovaBosques,Edición: Técnica Marcombo S.A.Pag 40, 45



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- Se reduce la tendencia a la contracción. - Aumenta la conductividad térmica del papel, resultando de ello una mejor eliminación de calor. Existen otros tipos de aislamientos que son los aceite y se dividen en: [3]

1.5.3 Aceites aislantes: Son hidrocarburos refinados de depósitos de petróleo crudo, se emplean en transformadores e interruptores por inmersión de estos equipos, además de su utilización en la fabricación de barnices aislantes, una de las ventajas de todos los aceites aislantes es su propiedad de autoregenerarse después de una perforación dieléctrica o una descarga disruptiva, aunque si esta es muy elevada, puede sobrecalentar el aceite provocando su combustión.

1.5.4 Aceites minerales: Se utiliza en todas las aplicaciones electrotécnicas que necesitan aceites aislantes (interruptores, condensadores, transformadores, etc) La constante dieléctrica de los aceites minerales es baja, ya que ellos son esencialmente no polares, la resistencia dieléctrica varía considerablemente con el estado de pureza; es económico en comparación con otros aceites aislantes, se inflama cuando es descompuesto por el calor o por el arco eléctrico ya que entre sus productos de descomposición se encuentra el hidrógeno que reacciona violentamente con el oxígeno y esta reacción produce incendio y explosión. En interruptores los aceites minerales deben actuar no solamente como aislamiento entre las partes conductoras sino también apagar rápidamente el arco de ruptura en el momento de la desconexión. En transformadores debe aislar los devanados entre sí y con la cuba del transformador para evitar cualquier posibilidad de arco eléctrico y al mismo tiempo actuar como agente refrigerante evacuando las pérdidas caloríficas producidas en el devanador efecto Joule, corrientes parásitas, etc. 5

3 Maquinas Electricas y Transformadores, Bhag S. Guru, Edición: Oxford University press, pag 20



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1.5.5 Siliconas: Poseen gran estabilidad térmica, buena inercia química, muy pequeña tensión interfacial, excelentes propiedades dieléctricas, resistencia al oxígeno, al ozono y al efecto corona, resistencia a los agentes químicos agresivos, ausencia de envejecimiento a los agentes climatológicos y excelente resistencia a las sobrecargas a frecuencia industrial. 1.6 CONSTRUCCIÓN DEL TRANSFORMADOR Los transformadores pueden ser monofásicos y trifásicos, desde el punto de vista de su construcción hay básicamente dos tipos de núcleos de hierro: El tipo núcleo. El tipo acorazado. Estos diseños difieren unos de otros en la manera en que el núcleo se construye para alojar las bobinas, eléctricamente, no hay mucha diferencia entre los dos tipos de construcción, de hecho, en ambos las bobinas se colocan en forma concéntrica, estando la de baja tensión más cercana al núcleo por razones de aislamiento y la de alto tensión en la parte externa; existen pequeñas diferencias en cuanto a la distribución del flujo magnético en ambos tipos de núcleos, lo que hace que se presente una variación en el diseño de las bobinas. El diseño de núcleo acorazado ofrece la ventaja de proporcionar un mejor soporte mecánico y de permitir una mejor sujeción de las bobinas, los núcleos se pueden construir de laminaciones cortadas de rollos de acero. la mayoría del material tiene una aleación de aproximadamente un contenido de 3% de silicio y 97% de hierro, de aquí la denominación de acero al silicio, [3] el contenido de silicio reduce las pérdidas de magnetización, esta aleación hace al material un tanto quebradizo, lo cual trae como consecuencia algunos problemas de manufactura, por lo que hay un límite práctico en el contenido de silicio. Las laminaciones para transformadores están cubiertas por una o varias capas de barniz para aislar unas de otras. 6 Según sea el tipo de diseño del núcleo (de columnas o acorazado), las laminaciones se deben cortar en distintas formas para ser armadas en los núcleos. 3 Maquinas Electricas y Transformadores, Bhag S. Guru, Edición: Oxford University press, pag 35



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1.7 LOS DEVANADOS DEL TRANSFORMADOR Los devanados de un transformador se pueden clasificar en Baja y Alta Tensión. Esta clasificación tiene importancia para los efectos de la realización práctica de los devanados, debido a que los criterios constructivos para la realización de los devanados de baja tensión son distintos a aquellos adoptados para la fabricación de los de alta tensión.

1.7.1 DEVANADOS DE BAJA TENSIÓN Se construyen de una espira única de conductor redondo, el conductor redondo se usa en los de pequeña potencia con conductores de diámetro hasta 3 – 3.5 mm, el aislamiento de estos conductores puede ser algodón o papel, muy raramente con esmalte, para mediana y gran potencia se usa más frecuentemente el conductor tipo rectangular en forma de placa con aislamiento de papel.

1.7.2 DEVANADOS DE ALTA TENSIÓN En los transformadores de potencia tipo distribución, los devanados de alta tensión con muchas espiras y corriente relativamente baja, son conductores circulares, con diámetros máximos de 2,5 a 3,0 mm.; las bobinas de los devanados de alta tensión, dependiendo de la técnica de fabricación usada y del nivel de tensión, se pueden tener de dos tipos: el tipo helicoidal, con conductores en varias capas y el Discoidal, con bobinas tipo disco “o galleta”. [3]

1.8. MÉTODOS DE ENFRIAMIENTO 1.8.1 Enfriamiento tipo ONAN: Los transformadores estándar están provistos de radiadores adosados a la cuba para una refrigeración natural. 1.8.2 Enfriamiento tipo ONAF: Bajo demanda pueden suministrarse con un equipo de ventilación que funciona de modo automático. 7 1.8.3 Enfriamiento tipo OFAF: También pueden realizarse con circulación forzada de aceite y aire (OFAF). 1.8.1 Enfriamiento tipo OFWF: Mediante aero-refrigerantes o circulación forzada de aceite y agua (OFWF) mediante hidro-refrigerantes. 3 Maquinas Electricas y Transformadores, Bhag S. Guru, Edición: Oxford University press, pag 42



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1.9 LAS PRUEBAS A TRANSFORMADORES Los transformadores de potencia, por lo general se hacen de distintos tipos de pruebas que tienen propósitos diferentes, ya que algunas son para determinación o verificación de parámetros y se hacen en la propia fabrica, también se tienen las pruebas de prototipo que se hacen sólo a transformadores nuevos que sean de diseño nuevo, entre las pruebas más comunes que se hacen están aquellas que permiten determinar o verificar los parámetros equivalentes del transformador y a partir de éstos determinar la eficiencia o rendimiento de un transformador, las otras pruebas que se hacen a los transformadores son las denominadas de mantenimiento y que por lo general se efectúan en sitio, es decir, en el mismo lugar en donde se encuentran conectados los transformadores en la subestación, dentro de las instalaciones eléctricas.

1.9.1 Prueba de resistencia de aislamiento. La prueba de resistencia de aislamiento en transformadores sirve no solo para verificar la calidad del aislamiento en transformadores, también permite verificar el grado de humedad y en ocasiones defectos severos en el aislamiento. La resistencia de aislamiento se mide por medio de un aparato conocido como “MEGGER”. El megger consiste de una fuente de alimentación en corriente directa y un sistema de medición; la fuente es un pequeño generador que se puede accionar en forma manual o eléctricamente; el tensión en terminales de un megger varía de acuerdo al fabricante y si se trata de accionamiento manual o eléctrico, pero en general se pueden encontrar en forma comercial megger de 250 votls, 1000 volts, 2500 volts y hasta 5000 volts. La escala del instrumento está graduada para leer resistencias de aislamiento en el rango de Gigahhomios, la resistencia de aislamiento de un transformador se mide entre los devanados conectados todos entre sí, contra el tanque conectado a tierra y entre cada devanado y el tanque, con el resto de los devanados conectados a tierra. Para un transformador de dos devanados se deben tomar las siguientes medidas: entre el devanado de alto tensión y el tanque con el devanado de bajo tensión conectado a tierra; Entre los devanados de alto tensión y bajo tensión conectado entre si, contra el tanque.



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CAPITULO II

II. ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE ACEITES DIELECTRICOS

2.1 DEFINICIÓN: Permite establecer la condición de un transformador y estimar el estado de sus aislamientos (sólidos, líquidos)8. El aceite mineral cumple tres funciones específicas dentro del transformador:

1. Actúa como refrigerante, debido a que durante la operación normal del transformador en el núcleo y devanados se genera calor el cual debe ser liberado al exterior; por sus características de viscosidad y conductividad térmica el aceite cumple estas funciones de manera eficaz.

2. Gracias a su capacidad para soportar esfuerzos eléctricos, el aceite actúa como aislante evitando la producción de arcos en la parte activa durante su operación normal y en caso de fallas.

3. El papel impregnado en aceite mejora su permitividad, por lo tanto su rigidez dieléctrica, como resultado del aumento de su permitividad, disminuyendo la posibilidad de formación de arco eléctrico.

2.2 TIPOS DE ANÁLISIS REALIZADAS A LOS ACEITES AISLANTES.

Con las pruebas de laboratorio se intenta obtener información sobre las propiedades funcionales (físicas, eléctricas y químicas) del aceite mineral aislante utilizado en equipos eléctricos y así poder determinar el estado de los aislamientos.

2.2.1 RIGIDEZ DIELÉCTRICA – ASTM D1816 Se define como rigidez dieléctrica a la capacidad de un aislante para soportar tensión eléctrica a determinada rampa de incremento de la misma sin fallar. La prueba se realiza aplicando progresivamente tensión a dos electrodos de bronce, de geometría y separación según la norma que se esté aplicando, sumergidos en

8 MANRIQUE ANA, Mantenimiento a Transformadores, Tesis U.Nacional



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el aceite a probar y el conjunto aceite electrodos contenido en un vaso apropiado. La tensión se aplica a una rampa específica para cada tipo de Norma; la geometría de los electrodos y su separación varían de acuerdo a la Norma que se esté aplicando en cada caso, de aquí la importancia de definir muy bien a qué Norma se está haciendo referencia, cuando de comparar resultados se trata. La tensión de ruptura es el nivel máximo de diferencia de tensión alcanzada entre dos electrodos que se mantienen sumergidos en el aceite con una separación determinada según la norma antes de que se produzca arco eléctrico entre ellos, este valor se obtiene utilizando los procedimientos indicados por las normas ASTM D-877 y ASTM D-1816, las cuales se diferencian por la forma de los electrodos y la sensibilidad para detectar contaminantes en los diferentes tipos de aceites. La rigidez dieléctrica es útil como un primer indicio de la presencia de contaminantes tales como agua, impurezas, fibras de celulosa o partículas conductoras, y además es importante como concepto de seguridad de operación actual del equipo, sin embargo, un alto 9valor de rigidez dieléctrica no indica que haya ausencia total de todo tipo de contaminantes, la Rigidez Dieléctrica no puede ser el único parámetro que defina el camino a seguir en mantenimiento preventivo. Es importante como parte del paquete de pruebas de degradación internacionalmente reconocido, y no nos exime por tanto de la necesidad de ejecutar las demás pruebas para tomar un acertada decisión, es una medida importante para cuantificar la aptitud de un aceite para resistir los esfuerzos eléctricos, un aceite limpio y seco se caracteriza por una tensión de ruptura alta, el agua libre y las partículas sólidas tienen tendencia a emigrar hacia las regiones con altas tensiones eléctricas y a reducir considerablemente la rigidez dieléctrica. Los valores permitidos de acuerdo al tipo de norma se muestran en el anexo N°1 2.2.2 CONTENIDO DE HUMEDAD – ASTM D1533

El agua presente en el aceite dieléctrico está asociada a los ácidos orgánicos que se forman de la oxidación de hidrocarburos y contribuye así a hacer más conductor dicho aceite. El agua es un catalizador activo de gran número de reacciones químicas y de todas las reacciones bioquímicas, por ello su presencia en el aceite de 9 DELGADO RIOS JEMMY LILIANA, “Investigación de una ruta para la regeneración de aceites dieléctricos usados en transformadores, Tesis U. Nacional”



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transformador y en la celulosa del papel y la madera presentes en el transformador, contribuyen a oxidar y degradar dichos materiales, además de ser una sustancia corrosiva frente a la mayoría de los metales. Un contenido bajo de agua en el aceite aislante es necesario para obtener y mantener aceptable la rigidez dieléctrica y unas bajas pérdidas dieléctricas en los sistemas aislantes, el contenido de agua máximo en un aceite dieléctrico nuevo es de 30 ppm (partes por millón) y se considera que debe ser regenerado si supera las 35 ppm. El agua puede proceder del aire atmosférico o resultar de la degradación de materiales aislantes. Un alto contenido de agua acelera la degradación química del papel aislante y es un indicio de malas condiciones de funcionamiento o de un mantenimiento que necesita medidas correctivas, esta prueba es apropiada para usar en la aceptación de especificaciones, en el control del procesamiento y en la evaluación del líquido como dieléctrico durante el servicio. Es importante recordar que el agua tiene las siguientes características que afecta el aislamiento:

Es el solvente universal. Actúa de manera directa en el proceso de oxidación. Gran afinidad con el papel poca con el aceite. Los productos de oxidación tienen un gran poder de absorción de agua. Agua y sustancias polares acidas inducen a la ionización bajo esfuerzo

eléctrico Agua libre: Va al fondo del transformador (Mientras no se ubique en una

parte vital, es inofensiva). Agua en suspensión (cerca de la curva de saturación): es la que más

fácilmente interactúa con los productos de oxidación con preferencia por las partes más frías del transformador.

Agua en solución (por debajo de la curva de saturación). En la celulosa a nivel químicamente necesaria. (Se puede perder con

exceso de temperatura) Los valores permitidos de acuerdo al tipo de norma se muestran en el anexo N°1



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2.2.2.1 EQUIPO UTILIZADO El equipo utilizado para realizar esta prueba se denomina coulomímetro y es mostrado en la figura 3

Ilustración 3. Coulomímetro

2.2.3 NÚMERO DE NEUTRALIZACIÓN – ASTM D-974 Se define como: Peso en miligramos de KOH (Base), que se requiere para neutralizar el ácido de un gramo de muestra de aceite; es un indicador de la cantidad de ácidos orgánicos (lodos) que se han formado como producto de la oxidación del aceite en presencia de agua, su valor aumenta como consecuencia del envejecimiento y es utilizado como guía general que permite determinar el momento preciso para reemplazar el aceite o regenerarlo, el método de prueba se basa en las normas ASTM D-974,D-1902 y D-1534, el cual consiste en aplicar reactivos a la muestra del aceite y titularlos a temperatura ambiente con una base alcohólica hasta un punto indicado por el cambio de color que produce el reactivo utilizado. El aceite en operación dentro de un transformador, como ya se explicó, sufre un proceso de degradación química que se va desarrollando por efecto del trabajo, la temperatura y las tensiones eléctricas a que es sometido.



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Esta degradación química es sensiblemente acelerada si hay presencia especialmente de agua y oxigeno en primera instancia y en segundo lugar de otros catalizadores como el cobre, el hierro, la celulosa etc. Como expuso anteriormente el aceite aislante sufre un proceso de degradación que es importante monitorear periódicamente, y el Número de Neutralización es una de las pruebas fundamentales para lograr este objetivo,se puede tener una idea de lo que acontece con el proceso de oxidación del aceite. El comportamiento de este parámetro depende en gran parte del contenido de Inhibidores, naturales (compuestos aromáticos) y/o sintéticos (DBP o DBPC), y por lo tanto es explicable que tenga un comportamiento muy plano en los primeros años de trabajo del aceite dentro del transformador, y es precisamente durante el periodo de inducción, razón por la cual se hace indispensable acompañar esta prueba de otra muy importante que es la tensión interfacial. 10Sabemos que el contenido de aromáticos y más expresamente el de Los inhibidores sintéticos está limitado por razones ya comentadas, esta condición explica que precisamente cuando se extinguen estos compuestos en razón a que son los primeros que se degradan, se acelera el proceso de oxidación de las bases fundamentales del aceite (bases isoparafínica y nafténica), tomando dicha aceleración una característica exponencial, generando en corto tiempo ácidos grasos pesados y lodos que, como se explicó, constituyen un factor altamente negativo para el papel aislante. Es una medida de los constituyentes o agentes contaminantes ácidos en el aceite; su valor aumenta como consecuencia del envejecimiento por oxidación y es utilizado como guía para determinar si el aceite debe ser reemplazado o regenerado. El proceso de oxidación depende en gran parte del contenido de inhibidores y compuestos aromáticos, de esta manera la prueba mostrará una aparente conservación de las propiedades del aceite durante los primeros años de servicio, para determinar con exactitud el estado de dichas propiedades es necesario que esta prueba se complemente con la prueba de tensión interfacial. ASTM D-974: Los factores de los cuales dependen los resultados de esta prueba para aceites nuevos son: - Proceso Utilizado para Producir el Aceite. 10 ING. ERNESTO GALLO MARTINEZ, Diagnostico y Mantenimiento de Transformadores en campo. Primera Edición 2005 Pg. 40



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- Posibles Contaminantes Durante el Manejo del Aceite. Para aceites usados los resultados dependen de:

- Tiempo de Utilización del Transformador. Los valores permitidos de acuerdo al tipo de norma se muestran en el anexo N°1

2.2.3.1 EQUIPO UTILIZADO En la realización de esta prueba se utiliza un titulador potenciométrico, con registrador automático o manual en el cual se leen los resultados obtenidos y se consignan en el protocolo correspondiente.

Ilustración 4. Titulador potenciométrico



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2.2.4 TENSIÓN INTERFACIAL – NORMA ASTM D-971 Es la fuerza necesaria para separar un anillo plano del Platino-Indio de la superficie de un fluido de mayor Tensión Superficial, es decir aplicada dicha fuerza hacia arriba de la interfase aceite agua, mediante el uso de una balanza de torsión llamada tensiómetro, se mide en dinas/cm. Cuando en el aceite dieléctrico, que es una sustancia polar se encuentran disueltos productos polares, el aceite aislante aumenta su afinidad con el agua que también es una sustancia polar, y la solubilidad de un aceite en el agua va a aumentar cuando crece la presencia de dichas sustancias polares, este fenómeno se puede medir cualitativamente mediante la prueba de tensión interfacial que no es otra cosa que medir la afinidad del aceite con el agua debido a la presencia de sustancia polares. La tensión interfacial es una prueba muy sensible a la aparición de los primeros compuestos hidrofílicos o contaminantes polares solubles, productos del proceso de oxidación que se está desarrollando incipientemente en el aceite y con mayor razón a los compuestos ácidos pesados, que se generan en las etapas avanzadas de la degradación, dichos compuestos hidrofílicos y ácidos tienen afinidad con el agua y el aceite y por tanto su presencia hacen bajar la tensión interfacial desde las reacciones iniciales, lo que le dan una gran importancia a esta prueba como complemento indispensable para la prueba de numero de neutralización. Es especialmente útil para detectar cualitativamente la presencia de productos intermedios de oxidación tales como alcoholes y aldehidos, los cuales detectan con la prueba de Número de Neutralización, lo que nos indica que un valor de éste parámetro no necesariamente implica que el proceso de oxidación del aceite no se haya iniciado. Por tanto, mediante la prueba de tensión interfacial se puede detectar el inicio del proceso de oxidación y su avance antes de llegar a niveles de degradación críticos, además es una prueba básica para obtener el índice de calidad, el cual depende de la composición química del aceite y establece una rutina adecuada de mantenimiento, 11esta prueba se lleva a cabo en laboratorio. La norma de ensayos para materiales ASTM D-971 describe el procedimiento en detalle, la prueba consiste en determinar la tensión interfacial mediante la medición de la fuerza necesaria para despegar un anillo plano de platino-iridio ce

11 ING. ERNESTO GALLO MARTINEZ, Diagnostico y Mantenimiento de Transformadores en campo. Primera Edición 2005 Pg. 40



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la superficie de los líquidos en la zona de la interfase, mediante una balanza de torsión llamada tensiómetro, se proporciona la fuerza al anillo y la lectura se da en (N/m) ó (D/cm), para calcular la tensión interfacial, la fuerza medida se corrige determinando un factor empírico, el cual depende de la fuerza aplicada, la densidad tanto del aceite como del agua y las dimensiones del anillo. Esta prueba también es útil para detectar cualitativamente la presencia de productos intermedios de la oxidación como alcoholes y aldehídos; los valores permitidos de acuerdo al tipo de norma se muestran en la tabla N° ver anexo N°

2.2.4.1 EQUIPO UTILIZADO

El equipo que se utiliza en la realización de esta prueba se denomina Tensiometro, el cual está provisto de un alambre de torsión donde se aplica la fuerza necesaria para levantar el anillo, el cual esta fabricado en alambre fino de platino y tiene forma casi circular. 2.2.5 COLOR – NORMA ASTM D-1500 Consiste en clasificar el color del aceite-muestra de acuerdo a unos Standards patrón de la ASTM mediante la comparación de colores, es una ayuda muy importante sobre todo cuando se observan cambios significativos en el término de un año o menos; sin embargo el color por sí solo no corresponde en todos los casos a un determinado nivel de degradación del aceite, se requiere tener la información de Número de Neutralización y Tensión Interfacial. La determinación del color es un parámetro que rápidamente puede dar una pauta o actuar como indicador del grado de contaminación y/o degradación del aceite mineral que actúa como aislante. El color de un aceite aislante está determinado por la luz transmitida por este y está expresado por un número obtenido de su comparación con una serie de patrones normalizados, se coloca una muestra del líquido aislante en el compartimiento del equipo destinado para tal fin, con la ayuda de una fuente de luz se determina la escala en la cual se encuentra el aceite; esta escala está determinada entre colores 0 y 8., el aceite dieléctrico para transformadores de potencia debe ser claro y brillante. Un índice de color fuerte o transformado rápidamente puede indicar degradación o contaminación del aceite, además, por su aspecto visual se pueden poner en



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evidencia turbulencias y sedimentos indicando la presencia de agua, lodos insolubles, carbón, fibras, polvos, etc.; en aceites dieléctricos se utilizan las normas ASTM D-1524 para definir el aspecto visual y ASTM D-1500 para determinar el color. Adicionalmente el color permite comprobar el grado de oxidación que ha experimentado el aceite durante su uso, ya que todos los compuestos que se producen debido a dicha oxidación, son de color oscuro o negro. Los valores permitidos de acuerdo al tipo de norma se muestran en el anexo N°1

2.2.5.1 EQUIPO UTILIZADO El equipo utilizado se denomina colorímetro, el cual se compone de una fuente de luz, lente de colores normalizados y un compartimiento para colocar en él la muestra de aceite que será probada.

Ilustración 5. Colorímetro

2.2.6 PRUEBA DE DENSIDAD RELATIVA O GRAVEDAD ESPECÍFICA

El propósito de esta prueba es determinar el peso por unidad de volumen del aceite mineral a una temperatura de 15°C con base en un valor de peso y volumen de agua a la misma temperatura. La densidad relativa es un factor que específica la calidad del aceite, esta prueba determina la medida de su composición estableciendo el contenido de



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hidrocarburos aromáticos, parafínicos o nafténicos, que como se ha estudiado proporcionan las diferentes características al aceite mineral, asimismo un alto grado de gravedad específica indica un posible contenido de agua libre. El método de prueba consiste en la introducción de un hidrómetro dentro de una muestra de aceite, el cual proporciona la lectura mediante una escala indicadora en unidades de densidad; la norma ASTM D-1298 indica el procedimiento, los valores obtenidos se comparan con los normalizados que aparecen en la norma ASTM D-1250, los cuales establecen el estado del aceite dieléctrico. La gravedad específica también se encuentra relacionada de manera inversa con el aumento de volumen del aceite cuando aumenta su temperatura, lo cual se conoce como factor de expansión. esta relación determina la generación de corrientes de convección dentro del transformador que hacen que el aceite circule más rápido y se refrigere de manera más eficiente; dentro de los componentes del aceite mineral, el más liviano para este rango de ebullición corresponde a los hidrocarburos parafínicos, por lo tanto su factor de expansión es mayor, lo cual favorece de manera definitiva el comportamiento del aceite dieléctrico. La Gravedad Especifica. 15°C/15°C. ASTM D-1298., la norma especifica un valor de 0.865 < GE < 0.91., 12de los resultados se infiere que todos los aceites son capaces de cumplir la función de evacuar el calor generado dentro del transformador, sin embargo es arriesgado aceptar este hecho sin evaluar a su vez los resultados de las demás pruebas que permitirán determinar si realmente estos aceites son buenos refrigerantes, las pruebas correspondientes son, el coeficiente de expansión y la viscosidad. La gravedad específica para aceites dieléctricos debe ser menor a 0.910 a 15.6°C. Si el resultado es mayor indica un alto contenido de hidrocarburos aromáticos. Si el valer es menor de 0.84 indica que el aceite puede tener un alto contenido de hidrocarburos parafínicos. También es una buena ayuda para determinar el origen del aceite (Nafténico o Parafínico). Un aceite de base parafínica tiene una gravedad específica por debajo de 0.84. Igualmente para el caso de una medida cercana a 1.0 tenemos un indicio muy certero de la posible presencia de ascarel (PCB).

12 ING. ERNESTO GALLO MARTINEZ, Diagnostico y Mantenimiento de Transformadores en campo. Primera Edición 2005 Pg. 40



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La gravedad específica tiene una relación inversa con el coeficiente de expansión, por lo tanto es conveniente tener un valor bajo de gravedad específica. Las seis pruebas mencionadas hasta ahora (Rigidez Dieléctrica, Contenido de Agua, Número de Neutralización, Tensión Interfacial, Gravedad Específica y Color), según consenso internacional constituyen el grupo de pruebas ASTM de Degradación, y la principal ventaja que nos ofrece este grupo es poder determinar que tipo de mantenimiento requiere un transformador, en cuanto a la necesidad de secado de la parte activa, y/o la necesidad de una regeneración de aislamientos, o incluso de una deslodificación.

2.2.6.1 IMPORTANCIA Y USO Los resultados de la prueba de gravedad específica de un aceite dieléctrico refleja una buena indicación de su capacidad refrigerante, por otra parte, el valor de la gravedad específica del aceite se utiliza para calcular el peso que tendrá dentro de los transformadores de potencia y facilitar así las operaciones de compra y venta del producto. Se recomienda la realización de análisis fisicoquímico con una periodicidad de un (1) año con el fin de hacer seguimiento y estimar la variación de los parámetros en cada una de las pruebas.

• La toma de muestras de aceite se hace con base en lo establecido en la NORMA ASTM D 923. La cantidad de muestra requerida será la siguiente:

- Análisis físico químico, 500 ml en frasco de polipropileno o vidrio ámbar.

Los análisis se realizan en el laboratorio de ISA (Laboratorio acreditado por la Superintendencia de Industria y Comercio) y los resultados de estos análisis se entregan con comentarios y recomendaciones.



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2.2.7 INDICE DE CALIDAD

Es la relación entre la TENSIÓN INTERFACIAL Y EL NUMERO DE NEUTRALIZACIÓN. (TIF/ NN). Conocido también como el ÍNDICE DE MYERS. Dado que el Número de Neutralización debe ser lo más bajo posible y la tensión interfacial debe ser lo más alta posible, el valor absoluto del índice de calidad debe ser el más alto posible. • Se define como: IC=TIF/NN • Condición buena p.e.: (TIF=40, NN=0,01 IC=40/0,01=4.000) • Condición mala p.e.: (TIF=20, NN=0,2 IC=20/0,2= 100) Es una relación importantísima para clasificar los aceites en operación, determinar la necesidad del mantenimiento para realizar una limpieza del papel de productos ácidos del aceite o lodos impregnados en aquel y establecer también la severidad del proceso que debe aplicarse.

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEITES SEGÚN EL ÍNDICE DE CALIDAD

VALORES DE

NN -TIF

COLOR

ÍNDICE DE CALIDAD

CALIFICACIÓN

NN 0.00 A 0.10 TIF 30.0 A 45.0

AMARILLO CLARO

300 A 1.500 0 MÁS

ACEITE BUENO

NN 0.05 A 0.10 TIF 27.0 A 29.0

AMARILLO

271 A 600

ACEITE A SER TENIDO EN OBSERVACIÓN (PROPÓSITO A*)

NN 0.11 A 0.15 TIF 24.0 A 27.0

AMARILLO OSCURO

160 A 318

ACEITE MARGINAL

NN 0.16 A 0.40 TIF 18.0 A 23.9

ÁMBAR

45 A 159

ACEITE MALO

NN 0.41 A 0.65 TIF 14.0 A 17.9

CAFE

22 A 44

ACEITE MUY MALO

NN 0.66 A 1.50 TIF 9.0 A 13.9

CAFÉ OSCURO

6 A 21

ACEITE EXTREMADAMENTE MALO

NN > 1.51 TIF < 9

MÁS NEGRO

ACEITE EN CONDICIÓN PÉSIMA

Tabla 1. CLASIFICACION DE LOS ACEITES SEGÚN EL INDICE DE CALIDAD



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2.3 OTRAS RUEBAS

2.3.1 FACTOR DE POTENCIA El factor de potencia (o factor de disipación) es una medida de las pérdidas dieléctricas que ocurren en un líquido aislante cuando se usa dentro de un campo eléctrico y de la energía disipada en forma de calor. Esta característica es muy sensible a la presencia en el aceite de sustancias polares solubles contaminantes de productos de envejecimiento o de sustancias coloidales, los cambios pueden ser detectados aunque la contaminación sea tan baja que los métodos químicos no puedan detectarla. El valor del factor de potencia no debe superar el 0.1% a 25°C. El Factor de Potencia puede ser usado como un indicador de la calidad en los cambios debidos a la contaminación y el deterioro del aceite del transformador, indicando la presencia de agua y sustancias polares. El procedimiento de prueba se basa en la norma ASTM D- 924, la cual consiste en depositar una muestra de aceite en una celda a la que se le aplica una tensión promedio entre 200 y 1200 V ( RMS)/ mm de separación de los electrodos, la temperatura para pruebas de aceptación en aceites nuevos debe ser de 100° C y de 85 a 100° C para pruebas de rutina.



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2.3.1.1 Análisis de Resultados

Los máximos valores aceptables de Factor de Potencia para las diferentes categorías de aceites se muestran a continuación.

TIPO DE ACEITE TENSIÓN

APLICADO (kV)

% FACTOR DE POTENCIA A 250C

% FACTOR DE POTENCIA A 1000C

Aceite nuevo en equipo nuevo. < 69 0.15 1.50

Aceite en condiciones óptimas

para continuar en servicio.

< 69

69 – 288

≥ 345

0.5

0.5

0.5

Aceite que requiere reacondicionamiento

para continuar en servicio.

< 69

69 – 288

≥ 345

0.5

0.5

0.3

Aceite en malas condiciones que

puede ser regenerado.

< 69

69 – 288

> 345

1.0

0.7

0.3

Tabla 2. PARÁMETROS DEL FACTOR DE POTENCIA SEGÚN EL ESTADO DEL ACEITE Y LA TENSIÓN APLICADA.

Los valores de Factor de Potencia por encima de 0.5% a 25° C en el aceite pueden indicar presencia de contaminantes ( partículas polares y lodos), si el valor supera el 1% a 25° C es posible que exista agua libre.

2.3.2 VISCOSIDAD

Existen varios límites de viscosidad incluidos en las especificaciones de los aceites. La prueba de viscosidad en los aceites dieléctricos no es determinante en la calidad de los mismos, no obstante, ya hemos visto que dicha característica juega un papel importante en la producción de corrientes de convección que permiten la refrigeración del núcleo del transformador cuando éste se encuentra en servicio.



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2.4 ESPECIFICACIONES DE LOS ACEITES PARA TRANSFORMADORES

Los aceites entregados en equipos nuevos o tomados de equipos en servicio deben ser sometidos a un gran número de pruebas para poder determinar si cumplen con los requisitos exigidos para su empleo. 1. Tener una baja viscosidad. 2. Contar con alta resistencia eléctrica. 3. Alto punto de inflamación. 4. No contener ácido, azufre corrosivo. 5. Fluir a bajas temperaturas. 6. Resistir efectos de oxidación y de formación de depósitos. 7. Tener compatibilidad con los demás elementos constitutivos del transformador. Con el propósito de unificar los valores que deben cumplir los aceites dieléctricos, se crearon normas internacionales las cuales se diferencian solamente en el aspecto metodológico más no el alcance propuesto y además guardan equivalencia en sus especificaciones, las normas utilizadas para valorar los aceites son: ANSI, ASTM, lEC, IEEE, JIS, DIN, y en Colombia la norma ICONTEC.



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CAPITULO III

III. ANÁLISIS DE CROMATOGRAFÍA DE GASES

3.1 DEFINICIÓN: Existen varios métodos de detección de gases combustibles en el aceite del transformador, los cuales están relacionados con pruebas de punto de inflamación y análisis químicos; sin embargo estos no son tan sensitivos y se requieren condiciones especiales para alcanzar una buena exactitud. Actualmente el método más utilizado es la cromatografía de gases disueltos; esta consiste en evaporar los diferentes componentes de los hidrocarburos para luego con base en la diferente atracción que presentan las moléculas frente a las de otro material que actúa como absorbente, se separan dependiendo de su peso y volumen, 13las moléculas del compuesto se depositan en una columna cromatográfica o tubo capilar y se mide la cantidad de cada componente mediante detectores térmicos, ionización de llama, espectografía de masa, etc., los gases producidos pueden ser fácilmente recolectados en una muestra de aceite de acuerdo a la norma ASTM D-3612, 3692 y ser analizados por los métodos ASTM D-3613, 3693., de esta manera fallas como ionización, calentamiento, arco, pirolisis de la celulosa pueden ser detectadas con anticipación a otros síntomas. Los análisis cromatográficos que se practican en transformadores de potencia pueden ser de dos tipos: análisis de los gases acumulados en la parte superior del transformador, conocido como Análisis de Gases Libres (AGL) y el Análisis de Gases Disueltos (AGD) en el aceite dieléctrico, de estos análisis el de los gases disueltos es el que más significado tiene en el estudio de diagnósticos prematuros de las fallas del transformador de potencia, los gases a analizar son Hidrógeno, Oxigeno mas Argón, Nitrógeno, Monóxido de Carbono, Metano, Bióxido de carbono, Etileno, Etano y Acetileno. La unidad de medida son partes por millón (ppm), o sea un centímetro cúbico de gas disuelto en 106 centímetros cúbicos de aceite. 13 CABRA CRUZ CLARA INES, Fraccionamiento y caracterización por Cromatografía de gases, Pág. 23



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3.2 DIAGNOSTICO PREDICTIVO POR CROMATOGRAFÍA DE GASES EN EL ACEITE.

La técnica moderna de la cromatografía de gases se ha basado en el estudio de casos implicando correlación entre el tipo de falla incipiente o avanzada que se ha presentado en transformadores similares y los gases asociados a dicha falla en la mayoría de los casos, interrelacionando también algunos gases entre sí, y con el apoyo de la estadística tipificar a manera de conclusión la tendencia específica de cada grupo de casos similares. Los criterios se han basado en la experiencia con transformadores que han fallado, transformadores con fallas incipientes, simulaciones de laboratorio y estudios estadísticos. La Cromatografía de Gases es aún una ciencia empírica, de ahí que algunos autores califican de ARTE el manejo 14adecuado de la información cromatográfica, pues se puede cometer el error de sacar de servicio una unidad que se presume tiene indicios de falla, y comprobar posteriormente que dicha situación no existía, o dejar en funcionamiento un transformador que va camino hacia la falla, por una interpretación inadecuada de los resultados de un análisis de gases disueltos. La interpretación de los resultados de un análisis cromatográfico no es un asunto sencillo, pues requiere de la integración de numerosos criterios, sin embargo, aquí se exponen algunos de los criterios más útiles y prácticos que podemos encontrar en la bibliografía autorizada en la actualidad, los cuales pueden ser de mucha utilidad en un momento dado, acudiendo en casos de necesidad a los expertos en la materia para aclarar cualquier situación, o tomar la más acertada decisión en una determinada condición particular. 3.2.1 OBJETIVOS DE UNA CROMATOGRAFÍA DE GASES DISUELTOS La utilización del análisis de gases disueltos se basa en el rompimiento de las moléculas de hidrocarburos tanto en el aceite como, en la celulosa debido a la presencia de alguna falla de tipo térmico o eléctrico, los gases producidos por este rompimiento pueden ser fácilmente colectados en una muestra de aceite tomada apropiadamente (Norma ASTM D-3613), y ser analizados por métodos muy sensitivos (Norma ASTM D-3612), de esta manera dichas fallas como ionización,

14 RIOS RODRÍGUEZ GLORIA ANGELICA, Validación De Un Método Por Cromatografía De Gases, Pág. 40



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calentamiento, arco y pirolisis de la celulosa pueden ser detectadas con anticipación a otros síntomas. Con base en lo anterior los principales objetivos del uso de esta técnica se centran en: 1. Monitorear los transformadores en servicio y obtener un aviso anticipado de una falla. 2. Supervisar una unidad en operación que se presume tiene una falla incipiente hasta lograr poder sacarla de servicio para su reparación o reemplazo. 3. Indicar la naturaleza y localizador de la falla. 4. Asegurase que un transformador recientemente adquirido no presente ningún tipo de falla durante el tiempo de garantía que da el fabricante. ANALISIS DE GASES Puesto que el aceite está constituido de varias bases de hidrocarburos entre 16 y 22 átomos de carbono, y la celulosa es un hidrocarburo polimérico, ellos como constitutivos del sistema de aislamiento de un transformador son susceptibles a descomponerse desprendiendo gases ante la presencia de una falla de tipo térmico o eléctrico. Por lo anterior, cuando el aislamiento (aceite-papel) es sometido a condiciones anormales tanto eléctricas como térmicas, por una parte el aceite se descompone liberando pequeñas cantidades de gases de bajo peso molecular, principalmente Hidrógeno, Metano, Etano, Etileno y Acetileno. 15Adicionalmente el aislamiento sólido, papel (celulosa), también se afecta liberando Monóxido y Dióxido de Carbono, los gases aquí mencionados, son los denominados gases de falla, y son los que más comúnmente se analizan para predecir fallas dentro de un transformador. El procedimiento corriente consiste en la extracción y medición de los gases que están disueltos en el aceite, incluyendo su identificación y medida, el rango de medición se hace en partes por millón (ppm)., la presencia y cantidad de estos gases individuales, sacados del aceite y analizados, revelan el tipo y grado de la anormalidad responsable de su generación. 15 LELAND JANE V. , Gas chromatography-olfactometry Pág 80.



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TIPOS DE GASES PRESENTES EN EL ACEITE

GASES COMBUSTIBLES SÍMBOLO OTROS GASES SÍMBOLO Monóxido de carbono CO Propano C3H8

Metano CH4 Propileno C3H6 Hidrógeno H2 Oxigeno O2

Etileno C2H4 Nitrógeno N2 Etano C2H6 Dióxido de carbono CO2

Acetileno C2H2

Tabla 3. GASES PRESENTES EN EL ACEITE

La concentración de gases que son permitidos en transformadores de potencia varía de acuerdo al tiempo que el equipo tiene en servicio. En el cuadro 4 se muestran las concentraciones máximas en ppm que son admisibles en un transformador.

en aceites aislantes GAS CONCENTRACION (ppm) DISUELTA

Hidrógeno (H2) Menos de 20n + 50 Metano (CH4) Menos de 20n + 50 Etileno (C2H4) Menos de 20n + 50 Acetileno (C2H2) Menos de 5n + 10 Monóxido de carbono (CO) Menos de 5n + 10 Dióxido de carbono Menos de 25n + 10 Etano (C2H6) Menos de 20n + 50 TCG Menos de 110n +710

Tabla 4. CONCENTRACIONES MÁXIMAS PERMISIBLES DE GASES

En donde: n = Número de años en servicio TCG = Total gases combustibles

3.3 DEFINICION DEL TIPO DE FALLA Antes de avanzar en la definición del diagnóstico, es importante verificar el nivel de seguridad teniendo en cuenta el valor del TGC (Total de Gases Combustibles), en general se pueden agrupar las fallas en dos clases principales: 161) FALLAS TÉRMICAS. (Sobrecalentamiento del papel o del aceite) 16 ING. ERNESTO GALLO MARTINEZ, Diagnostico y Mantenimiento de Transformadores en campo. Primera Edición 2005 Pg. 40



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2) FALLAS ELÉCTRICAS. (Arco Interno o efecto corona). Es necesario tener en cuenta que se pueden presentar superposiciones entre los diferentes tipos de procesos de degradación, puesto que varias clases de fallas pueden suceder simultáneamente. Existen varios métodos para determinar el tipo de falla que se puede estar presentando, aquí se presentan tres de las principales, los cuales se complementan entre si, ellos son : 1) MÉTODO DEL GAS CARACTERÍSTICO 2) MÉTODO DE LAS RELACIONES DE DORNENBURG 3) MÉTODO DE LAS RELACIONES DE ROGERS 3.3.1 Tipos de fallas. Los gases de falla son generados por la degradación del aceite y del papel por tres procesos principalmente: fallas térmica ( aceite y celulosa), arco y descargas parciales (corona), estos gases son producidos por la presencia de estas tres clasificaciones debido a diferentes tipos de falla, unido al sobrecalentamiento el cual es típicamente generado por procesos de degradación.

3.3.1.1 SOBRECALENTAMIENTO DEL ACEITE . Los productos de descomposición que incluyen acetileno (C2H2), Metano (CH4), junto con Etano (C2H6), y trazas de los demás gases.

3.3.1.2 SOBRECALENTAMIENTO DEL PAPEL Cuando hay sobrecalentamiento del papel, se desprenden grandes cantidades de monóxido y dióxido de carbono (CO y C02). Cuando la falla involucra una estructura impregnada de aceite se detecta también la presencia de Metano (CH4) y Etileno (C2H4).

3.3.1.3 ARCO INTERNO. Cuando se presenta este tipo de falla se generan grandes cantidades de Hidrógeno (H2) y Acetileno (C2H2), con cantidades menores de Metano (CH4) y Etileno (C2H4), como se menciono antes, si la celulosa está comprometida se encontrará también Monóxido y Dióxido de Carbono (CO y CO2).



41

Pequeñas cantidades de gas acetileno, deben ser consideradas con mucha seriedad, dado que este gas se produce casi exclusivamente por arco, y se sabe que este tipo de falla tiende a desarrollar una falla mayor.

3.3.1.4 DESCARGAS PARCIALES (GASES PRODUCIDOS POR EFECTO CORONA).

Se sabe que el efecto CORONA se manifiesta si se presentan descargas que se forman alrededor de un conductor energizado cuando el campo eléctrico sobrepasa un determinado valor. Las descargas eléctricas de baja Energía producen normalmente HIDROGENO y METANO, con pequeñas cantidades de Etano y Etíleno, cantidades comparables de CO y C02 pueden aparecer por descargas en la celulosa. En algunos casos, cantidades significativas de Hidrógeno se forman de la excesiva cantidad de agua en zonas criticas del transformador, principalmente en presencia de hierro, formándose también Oxígeno, la celulosa con agua en presencia de un efecto corona puede desprender más hidrógeno que la celulosa sin agua, esta situación se da especialmente cuando la toma de la muestra se hace por la parte inferior, y se tiene además un valor alto de agua que incluso puede encontrarse en estado libre, por lo tanto es importante monitorear el contenido de agua para distinguir la causa de la formación de Hidrógeno (7), y además repetir la muestra par cromatografía por la parte superior del transformador si fuere posible. Como se ha observado cuando se tiene fallas de tipo eléctrico como arco o efecto corona, siempre está presente el Hidrógeno; por lo tanto la detección de dicho gas es muy importante por ser el que más fácilmente se libera ante la presencia de una falla eléctrica. IMPORTANCIA DE LA CROMATOGRAFÍA DE HIDRÓGENO. Cuando se tiene fallas de tipo eléctrico, (arco, o efecto corona), siempre está presente el HIDRÓGENO, por tanto la detección del gas Hidrógeno es muy importante por ser el que más fácilmente se libera ante la presencia de una falla eléctrica, especialmente debido a su baja solubilidad y a sus demás propiedades termodinámica, que lo hacen fácil de medir y de detectar, además de que requiere muy poca energía para ser liberado, lo que hace que sea de mucha utilidad efectuar su medición preferiblemente en línea con el transformador trabajando.



42

3.4 MÉTODOS PARA DIAGNOSTICOS DE FALLAS

El uso de la relación de gases para indicar tipos de falla es un proceso basado en la experiencia de investigadores, estos procesos son atribuidos a Doernenburg y luego confirmados por Rogers, además, existe otro proceso utilizado conocido como “ gas clave”, cada laboratorio adopta su propia técnica de análisis de resultados tomando como base los procesos mencionados anteriormente. Existen cinco (5) relaciones de ciertos gases combustibles como indicadores de tipos de falla:

N° SÍMBOLO RELACIÓN

1

R1 2

4H

CH

2

R2

42

22HC

HC

3

R3

4

22CH

HC

4

R4

22

62HC

HC

5

R5

62

42HC

HC

Tabla 5. RELACIÓN DE GASES

3.4.1 METODO DE RELACIONES DE DORNEMBURG Este método sugiere la existencia de tres tipos de fallas (degradación térmica, corona y arco), las relaciones de ciertos gases se utilizan para determinar el tipo de falla; los gases considerados son: H2, CH4, C2H4, C2H6, y C2H2., este método considera el hecho de que; el aceite consiste en una mezcla de hidrocarburos, que al descomponerse produce hidrógeno, metano, etileno y acetileno.



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17El diagnóstico de la falla está basado en las concentraciones relativas de pares de gases, y a partir de las mismas en ppm, que se derivan en las relaciones CH4/H2, C2H2/CH4, C2H6/C2H2, C2H2/C2H4, C2H4/C2H6 de las cuales se puede determinar con alguna certeza los tres tipos de falla (térmica, arco o corona). Un criterio importante es que cualquiera de los métodos de relaciones debe tener niveles significativos de gases de falla, cuando se tienen niveles muy bajos de producción de gases, no se recomienda aplicar algún criterio de relaciones.

DIAGNOSTICO R1 R2 R3 R4 DESCOMPOSICION TÉRMICA >1.0 < 0.75 <0.3 >0.4 CORONA <0.1 No aplica <0.3 >0.4 ARCO >0.1

<1.0 >0.75 >0.3 >0.4

Tabla 6. DIAGNÓSTICOS APLICANDO EL MÉTODO DE DOERNENBURG

3.4.2 MÉTODO DE LAS RELACIONES DE ROGERS. En las relaciones de Rogers se utilizan cinco gases claves: hidrógeno, metano, etano, etileno y acetileno, los cuales se presentan de acuerdo al incremento de la temperatura de descomposición, con las concentraciones de estos gases se calculan cuatro relaciones, a las cuales se les asigna un código binario dependiendo de su valor numérico, este código es comparado con otro estándar para determinar el tipo de falla, 18este método tiene un esquema más preciso pues establece la severidad de condiciones de fallas incipientes.

17 ING. ERNESTO GALLO MARTINEZ, Diagnostico y Mantenimiento de Transformadores en campo. Primera Edición 2005 Pg. 40 18 ING. ERNESTO GALLO MARTINEZ, Diagnostico y Mantenimiento de Transformadores en campo. Primera Edición 2005 Pg. 40



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RELACIONES

DIAGNOSTICO R1 R2 R5 funcionamiento normal >0.1

<1.0 <0.1 <1.0

Descargas de baja potencia ( corona)

<0.1 <0.1 <1.0

Descargas de alta potencia (arco) 0.1-1.0 0.1-3.0 >3.0 descomposición térmica (baja temperatura) >0.1

<1.0 <0.1 >1.0

<3.0 descomposición térmica < 700°c >1.0 <0.1 1.0-3.0descomposición térmica >700°c >1.0 <0.1 >3.0

Tabla 7. DIAGNÓSTICOS APLICANDO EL MÉTODO DE ROGERS

3.4.3 EVALUACIÓN POR EL MÉTODO DE “GAS CLAVE”. Consiste básicamente en la determinación cualitativa del tipo de falla partiendo de los gases que son típicos o predominantes, para realizar este análisis se deben sumar todos los gases combustibles que estén presentes en la muestra y determinar que porcentaje del total de gases, representa cada uno de los gases encontrados y así poder emitir un diagnóstico, el valor encontrado con la suma de dichos gases se conoce como TCG. La figura 6 muestra las proporciones relativas para las fallas que se presentan generalmente.

SOBRECALENTAMIENTO DEL ACEITE

2

16 19

63

010203040506070

CO H2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2

GAS

PRO

POR

CIO

N

REL

ATI

VA (%

)

6 a) Proporción relativa de gases debido a sobrecalentamiento en el aceite



45

SOBRECALENTAMIENTO DE LA CELULOSA

92

0

2040

6080

100


GAS

PRO

POR

CIO

N

REL

ATI

VA (%

)

6 b) proporción relativa de gases debido a sobrecalentamiento en la celulosa

ARCO

60

5 2 3

30

0

20

40

60

80


GAS

PRO

POR

CIO

N

REL

ATI

VA (%

)

6 c) proporción relativa de gases por presencia de arco

CORONA

85

131 1

020406080

100


GAS

PRO

POR

CIO

N

REL

ATI

VA (%

)

6 d) Proporción relativa de gases por descargas parciales (corona)

Ilustración 6. proporciones relativas para determinación de tipos de fallas



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3.5 EQUIPO UTILIZADO Cromatógrafo Varian Star 3400 CX., por medio de este equipo se puede realizar las pruebas cromatográficas a los aceites utilizados como aislantes eléctricos que pueden descomponerse bajo la influencia del calor y tensiones eléctricas y de esta manera producir gases producto de la variación y descomposición de los compuestos disueltos en el aceite, la naturaleza y cantidad de los gases que pueden ser encontrados y analizados pueden ser indicativo del tipo de daño o anormalidad que existe al interior del equipo eléctrico por la generación de gases.

Ilustración 7. Cromatógrafo

El cromatógrafo está compuesto por los siguientes elementos: 3.5.1 Columnas. Es el lugar donde ocurre la separación, se dice que es el corazón de un cromatógrafo; los materiales con los cuales generalmente se pueden elaborar las columnas son: cobre, aluminio, acero inoxidable, vidrio ó teflón.

Ilustración 8. Columna capilar



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El cromatógrafo VARIAN STAR 3400 CX posee dos columnas de vidrio las cuales son llamadas Porapak y molecular. La columna porapak es la mas larga; tiene un longitud de 13 ft y un espesor de 1/8 in, mientras que la columna molecular solo mide 3 ft y tiene un espesor de 1/8 de in. Los gases al ingresar al cromatógrafo, atraviesan primero la columna porapak. Los gases de menor peso molecular, es decir más livianos son los primeros en pasar y posteriormente se depositan en la columna molecular; los gases de mayor peso molecular tardan mas tiempo en pasar, pero al final son estos los que se depositan en la columna porapak. 3.5.2. Detectores. Es un dispositivo para revelar la presencia de las sustancias eluídas a la salida de la columna cromatográfica, el Detector es un dispositivo capaz de convertir una propiedad física, no medible directamente, en una señal elaborable y ofrecer información sobre la naturaleza y magnitud de la propiedad física. En cromatografía un detector funciona comparando una propiedad física entre el gas portador puro y el mismo gas portador llevando cada uno de los componentes que previamente se han separado en la columna; esta acción se traduce en una señal tipo eléctrica, que posteriormente se amplificará mediante un registrador gráfico o integrador permitiendo indicar el momento que salen de la columna los componentes; el equipo VARIAN STAR 3400 CX utiliza dos tipos de detectores.

3.5.2.1 Detector de Conductividad Térmica (TCD). Mide la conductividad térmica del gas portador, ocasionada por la presencia de sustancias disueltas, una celda del detector contiene un filamento que se calienta cuando se le aplica una corriente, cuando por la celda pasa el gas portador conteniendo algún soluto se produce un cambio en la corriente del filamento, el cambio en la corriente se compara contra la corriente en una celda de referencia, esta diferencia se mide y se obtiene una señal, usualmente el TCD está construido con cuatro filamentos de renio/ tungsteno. Los gases detectados por este dispositivo son Hidrógeno, Oxigeno y Nitrógeno.



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3.5.2.2 Detector de Ionización por llama (FID). Los compuestos son quemados en una llama de aire-hidrógeno, aquellos compuestos que contienen Carbono producen iones que son atraídos hacia un colector, el número de iones que golpean el colector son medidos y así se genera una señal. Los gases detectados por este dispositivo son metano, Monóxido de carbono, Dióxido de carbono, Etileno, Etano, Acetileno, Propano y Propileno.

3.6 CLASES DE GASES 3.6.1 GASES COMBUSTIBLES

3.6.1.1 HIDROGENO (H2) Cuando se tienen fallas de tipo eléctrico, siempre está presente el hidrógeno, entonces una ayuda práctica e inmediata, es poder medir en el sitio la concentración del gas hidrógeno, para lo cual existen instrumentos muy prácticos con dispositivos de fácil implementación, que nos permiten inclusive monitorear permanentemente la presencia y velocidad de generación del gas hidrógeno, particularmente en situaciones de emergencia o como un primer diagnóstico, antes de ordenar un cuadro cromatográfico completo.

3.6.1.2 METANO (CH4) Metano, llamado gas de los pantanos, compuesto de carbono e hidrógeno, de fórmula CH4, es un hidrocarburo, el primer miembro de la serie de los alcanos, es más ligero que el aire, incoloro, inodoro e inflamable, el metano puede obtenerse mediante la hidrogenación de carbono o dióxido de carbono, por la acción del agua con carburo de aluminio o también al calentar etanoato de sodio con álcali.



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3.6.1.3 MONOXIDO DE CARBONO (CO) Monóxido de carbono, compuesto químico de carbono y oxígeno, de fórmula CO., es un gas incoloro e inodoro, un 3% más ligero que el aire, que resulta venenoso para los animales de sangre caliente y muchas otras formas de vida, al ser inhalado se combina con la hemoglobina de la sangre impidiendo la absorción de oxígeno y produciendo asfixia. El monóxido de carbono se forma al quemar carbono o sustancias compuestas de carbono con una cantidad insuficiente de aire, incluso cuando dicha cantidad de aire es en teoría suficiente, la reacción no siempre se completa, pues los gases de combustión contienen una parte de oxígeno libre y una parte de monóxido de carbono. El monóxido de carbono es el principal componente del aire contaminado en las áreas urbanas, debido a su falta de olor, el monóxido de carbono es un veneno engañoso, sólo produce ligeros síntomas de dolor de cabeza, náuseas o fatiga, seguidos de estado de inconsciencia.

3.6.1.4 ETILENO (C2H4) Eteno o Etileno, el miembro más simple de la clase de compuestos orgánicos llamados alquenos, que contienen al menos un doble enlace carbono-carbono, el eteno es un gas incoloro, con un olor ligeramente dulce, y su fórmula es H2C9CH2., es ligeramente soluble en agua, y se produce comercialmente mediante craqueo y destilación fraccionada del petróleo, así como del gas natural.

3.6.1.5 ETANO (C2H6) Etano, segundo miembro de la serie de los alcanos, hidrocarburos saturados, la fórmula del etano es CH3-CH3. Al igual que otros alcanos, es relativamente poco reactivo, a temperatura ambiente es un gas inflamable, junto con otros hidrocarburos, el etano se encuentra en los depósitos de gas natural y también puede encontrarse en el crudo de petróleo.



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3.6.1.6 ACETILENO (C2H2) Etino o Acetileno, gas inflamable, inodoro e incoloro, algo más ligero que el aire, de fórmula HC:CH, en su forma más frecuente tiene un olor desagradable debido a sus impurezas, puede obtenerse a partir de diversos compuestos orgánicos calentándolos en ausencia de aire, pero comercialmente se prepara por reacción del dicarburo de calcio con el agua. 3.6.2 GASES NO COMBUSTIBLES

3.6.2.1 PROPANO (C3H8) Propano, gas incoloro e inodoro de la serie de los alcanos de los hidrocarburos, de fórmula C3H8, se encuentra en el petróleo en crudo, en el gas natural y como producto derivado del refinado del petróleo, el propano no reacciona vigorosamente a temperatura ambiente; pero sí reacciona a dicha temperatura al mezclarlo con cloro y exponerlo a la luz, a temperaturas más altas, el propano arde en contacto con el aire, produciendo dióxido de carbono y agua, por lo que sirve como combustible.

3.6.2.2 PROPILENO (C3H6) Polipropileno, polímero de adición obtenido por la polimerización del propileno, CH2=CH-CH3, en presencia de catalizadores y en determinadas condiciones de presión y temperatura se utiliza como protección anticorrosiva externa y aislamiento térmico de tuberías de acero, por su elevada resistencia mecánica e impermeabilidad resulta adecuado para una amplia gama de productos.

3.6.3.3 OXIGENO (O2) Oxígeno, de símbolo O, es un elemento gaseoso ligeramente magnético, incoloro, inodoro e insípido, el oxígeno es el elemento más abundante en la Tierra.



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3.6.3.4 NITROGENO (N2) El nitrógeno es un gas no tóxico, incoloro, inodoro e insípido, puede condensarse en forma de un líquido incoloro que, a su vez, puede comprimirse como un sólido cristalino e incoloro.

3.6.3.5 BIOXIDO DE CARBONO (CO2) Gas formado por carbono y oxígeno con capacidad de captar emisiones infrarrojas que generan efecto invernadero, es utilizado como indicador de emisiones, su concentración ha aumentado como producto de la acción antropogénica, quema de combustibles fósiles y materia orgánica en general, cambios en uso de suelos (principalmente deforestación), quema de biomasa, manufactura de cemento. Es también denominado bióxido de carbono, óxido de carbono (IV) y anhídrido carbónico, es un gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono, su fórmula química es CO2. Su representación por estructura de Lewis es: O=C=O Es una molécula lineal y no polar, a pesar de tener enlaces polares; muchos seres vivos al respirar toman oxígeno de la atmósfera y devuelven dióxido de carbono.



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CAPITULO IV

IV SISTEMA EXPERTO

4.1 DEFINICIÓN: Sistema informático que simula el proceso de aprendizaje, de memorización, de razonamiento, de comunicación y de acción de un experto humano en una determinada rama dé la ciencia, suministrando, de esta forma, un consultor que puede sustituirlo y/o apoyarlo con unas ciertas garantías de éxito. [1] Es importante destacar que aunque los SE contiene el conocimiento y habilidad de un experto humano, no pueden dar soluciones a problemas que aún los hombres no han logrado resolver, esto permite ver que las soluciones y asesorías que da el sistema depende de los conocimientos que tenga y no de la inteligencia de la programación.

4.2 CONCEPTOS GENERALES DE LOS SISTEMAS EXPERTOS Un sistema experto clásico abarca conocimiento no escrito que debe obtenerse de un especialista a través de extensas entrevistas con un ingeniero del conocimiento, durante un largo periodo, al proceso de construir un sistema experto se le llama ingeniería del conocimiento, y consiste en la adquisición de conocimiento a partir de un especialista humano o de otra fuente y su codificación en el sistema experto. El ingeniero del conocimiento establece primero un diálogo con el especialista, con el fin de obtener su conocimiento, esta etapa es análoga a la de un diseñador de sistemas en programación convencionales, cuando analiza los requisitos del sistema con el cliente para el que está construyendo el programa, el ingeniero en conocimiento codifica explícitamente el conocimiento en la base de conocimiento. El especialista evalúa entonces al sistema experto y ofrece una crítica al ingeniero del conocimiento, este proceso se repite hasta que el experto juzga la actuación del sistema como satisfactoria.



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19 La expresión sistema basado en el conocimiento es un mejor término para la aplicación de tecnología basada en el conocimiento, que puede usarse para la creación de sistemas expertos o basados en el conocimiento, sin embargo, tal y como ocurre con el término inteligencia artificial, es común usar el término sistemas expertos cuando se refieren a ambos tipos de sistemas, aunque el conocimiento no esté al nivel de un especialista humano. Los sistemas expertos suelen estar diseñados de manera distinta a los programas convencionales porque los problemas no tienen generalmente una solución algorítmica y dependen de inferencias para obtener una solución razonable, considerando ésta como la mejor que se puede esperar si no hay un algoritmo disponible que ayude a obtener la solución optima; como el Sistema Experto depende de la Inferencia, debe ser capaz de el razonamiento para que éste pueda verificarse, la facilidad de explicación es parte integral de los sistemas expertos sofisticados, de hecho deben diseñarse elementos de explicación elaborada que permitan al usuario la exploración de múltiples líneas de conjeturas "¿Qué pasaría si ?", o preguntas de razonamiento hipotético, e incluso la traducción de lenguaje natural a reglas.

4.3 ELEMENTOS DE UN SISTEMA EXPERTO En un sistema basado en reglas, la base de conocimientos contiene el conocimiento de dominio necesario para resolver los problemas codificados en forma de reglas; [2] mientras que las reglas son un paradigma popular para representar conocimiento, un Sistema Experto consta de los siguientes componentes:

• Interfaz de usuario: El mecanismo que permite la comunicación entre el usuario y el Sistema Experto.

• Medio de explicación: Explica al usuario el razonamiento del Sistema.

• Memoria activa: Una base de datos global de los hechos usados por las

reglas. 20

1 Sietemas Expertos,Introducción al Diseño y Aplicaciones,Tim Hartnell,Edición: Anay Multimedia S.A pag 10 2 Sistemas Expertos, Métodos y Herramientas, J. N. Chatain. Edición: Paraninfo Madrid. Pag 55



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• Mecanismo de inferencia: Hace inferencias al decidir cuáles reglas satisfacen los hechos u objetos, da prioridad a las reglas satisfechas y ejecuta la regla con la prioridad más elevada.

• Agenda: Una lista con prioridades asignadas a las reglas, creada por el

mecanismo de inferencia, cuyos patrones satisfacen los hechos u objetos de la memoria activa.

• Medio para la adquisición de conocimiento, vía automática para que e]

usuario introduzca conocimientos en e] sistema, sin tener al ingeniero del conocimiento para que codifique éste en forma explícita.

4.4 CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS EXPERTOS Para que sean útiles los Sistemas Expertos deben tener las siguientes características: [2] Alto desempeño: El sistema debe tener la capacidad de responder a un nivel de competencia igual o superior al de un especialista en el campo, esto significa que la calidad del consejo dado por el sistema debe ser muy alta. Tiempo de respuesta adecuado: El sistema debe actuar en un tempo razonable, comparable o mejor al tiempo requerido por un especialista, para alcanzar una decisión, si un sistema experto necesita un año para tomar una decisión que un especialista tomaría en una hora, no sería muy útil, las restricciones de tiempo en el desempeño de un Sistema Experto pueden ser especialmente severas en el caso de los sistemas en tiempo real, cuando una respuesta debe darse dentro de un intervalo. Confiabilidad: El sistema experto debe ser confiable y no propenso a "caídas", o no será usado. Comprensible: El sistema debe ser capaz de explicar los pasos de su razonamiento mientras se ejecutan, de tal modo que sea comprensible. 21

2 Sistemas Expertos, Métodos y Herramientas, J. N. Chatain. Edición: Paraninfo Madrid. Pag 58



55

En lugar de ser sólo una "caja negra" que produce una respuesta milagrosa, el sistema debe tener capacidad de explicación, de la misma forma en que los especialistas pueden explicar su razonamiento., este rasgo es muy importante por varias razones. Una razón es que la vida humana puede depender de las respuestas del Sistema Experto, a causa de su gran potencial para perjudicar, todo Sistema Experto debe ser capaz de justificar sus conclusiones tal como un especialista humano. 4.5 DIFERENCIAS ENTRE UN PROGRAMA TRADICIONAL (INGENIERÍA DEL

SOFTWARE) Y UN SISTEMA EXPERTO (INGENIERÍA DEL CONOCIMIENTO). [2]

ASPECTO PROGRAMA TRADICIONAL SISTEMA EXPERTO

JUSTIFICA SUS PASOS NO SI SE DESEMPEÑA SOBRE UNA AREA ESPECIFICA LIMITADA

PROCESA BASE DE DATOS BASE DE CONOCIMIENTOS

SU MOTOR DE PROCESAMIENTO SON CICLOS INFERENCIAS

REALIZA MODIFICACIONES OSEE UNA COMUNICACIÓN CON EL USUARIO

RARAMENTE

EN PROGRAMA

FRECUENTEMENTE

INDEPENDIENTE TIENE LA CUALIDAD DE APRENDER NO SI

USA DATOS NUMERICOS SIMBOLICOS EMPLEA UNA BUSQUEDAD DE SOLUCIÓN ALEATORIA HEURISTICA

MANEJA CONOCIMIETOS PRECISOS IMPRECISOS

DEFINE EL PROBLEMA PROCEDIMENTALMENTE DECLARATIVAMENTE

TRABAJA CON CONTROL DEPENDIENTE SECUENCIAL

INDEPENDIENTE NO SECUENCIAL

DA EXPLICACIONES NO SI BRINDA UNA SOLUCIÓN OPTIMA SATISFACTORIA

Tabla 8 DIFERENCIAS ENTRE UN PROGRAMA TRADICIONAL (INGENIERÍA DEL SOFTWARE) Y UN SISTEMA EXPERTO (INGENIERÍA DEL CONOCIMIENTO).22

2 Sistemas Expertos, Métodos y Herramientas, J. N. Chatain. Edición: Paraninfo Madrid. Pag 60



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4.6 DIFERENCIAS ENTRE UN EXPERTO HUMANOS Y UN SISTEMA EXPERTO

ASPECTO EXPERTO HUMANO SISTEMA EXPERTO

SU CAMPO DE TRABAJO ES MÚLTIPLE UNICO ADQUIERE CONOCIMIENTOS TEÓRICOS Y PRÁCTICOS TEÓRICOS POSEE CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS E INNATOS ADQUIRIDOS BRINDA EXPLICACIONES DE SUS DEDUCCIONES NO SIEMPRE SIEMPRE

SU CAPACIDAD ES LIMITADA SI (NO EVALUABLE) SI

ES FÁCIL DE REPRODUCIRLO NO SI (IDENTICAMENTE)

TIENE UNA VIDA DE EMPLEO FINITA INFINITA

Tabla 9 DIFERENCIAS ENTRE UN EXPERTO HUMANOS Y UN SISTEMA EXPERTO.

4.7. VENTAJA DE LOS SISEMAS EXPERTOS Estos programas proporcionan la capacidad de trabajar con grandes cantidades de información, que son uno de los grandes problemas que enfrenta el analista humano que puede afectar negativamente a la toma de decisiones pues el analista humano puede depurar datos que no considere relevantes, mientras un SE debido a su gran velocidad de proceso analiza toda la información incluyendo las no útiles para de esta manera aportar una decisión más sólida. [3] 4.7.1 LOS SISTEMAS EXPERTOS TIENE VARIAS CARACTERÍSTICAS QUE SON: Mayor disponibilidad: La experiencia está disponible para cualquier hardware cómputo adecuado, en un sentido muy real, un sistema experto es la producción masiva de experiencia. Costo reducido: El costo de poner la experiencia a disposición del usuario se re-duce enormemente. Peligro reducido: Los sistemas expertos pueden usarse en ambientes que podrían ser peligrosos para un ser humano.23 3 SISTEMAS EXPERTOS. Introducción a la técnica y aplicación. Klaus Baver. Edicion. Barcelona Marcombo, pag 205



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Permanencia: La experiencia es permanente, a diferencia de los especialistas humanos, que pueden retirarse, renunciar o morir, el conocimiento del sistema experto durará indefinidamente.

Experiencia múltiple: El conocimiento de varios especialistas puede estar disponible para trabajar simultánea y continuamente en un problema, a cualquier hora del día o de la noche, el nivel de experiencia combinada de muchos sistemas expertos puede exceder el de un solo especialista humano.

Mayor confiabilidad: Al proporcionar una segunda opinión, los sistemas expertos incrementan la confianza en que un especialista ha tomado la decisión correcta o al dar un voto de calidad en caso de desacuerdos entre varios especialistas, por supuesto, este método probablemente no funcionará si uno de ellos fue quien programó al sistema, ambos deben coincidir siempre, a menos que el especialista haya cometido un error, lo que puede suceder si estaba cansado o bajo presión.

Explicación: El sistema experto puede explicar clara y detalladamente el

razonamiento que conduce a una conclusión, lo que aumenta la confianza en que se tomó la decisión correcta, un ser humano puede estar demasiado cansado, mostrarse renuente o ser incapaz de hacerlo siempre.

Respuesta rápida: Tal vez sea necesaria una respuesta rápida, o en tiempo real,

para ciertas aplicaciones, dependiendo del software y hardware usado, un sistema experto puede responder más rápido y estar más dispuesto que un especialista; algunas situaciones de emergencia pueden exigir respuestas más rápidas que las de un humano, de modo que un sistema experto en tiempo real resulta una buena elección. [3]

Respuestas sólidas, completas y sin emociones en todo momento: Esto

puede ser muy importante en tiempo real y en situaciones de emergencia, cuando un especialista quizá no funcionaría a toda su capacidad a causa de la presión y la fatiga.

Tutoría inteligente: El sistema experto puede actuar como un tutor inteligente,

dejando que el estudiante ejecute programas de ejemplo y explicando el razona-miento del sistema.

Base de datos inteligente: Los sistemas expertos pueden usarse para tener acceso a una base de datos en forma inteligente. 24 3 SISTEMAS EXPERTOS. Introducción a la técnica y aplicación. Klaus Baver. Edicion. Barcelona Marcombo, pag 210



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El proceso de desarrollo de un sistema experto también tiene un beneficio indirecto, dado que el conocimiento de los especialistas humanos debe disponerse clara y formalmente para introducirlo en la computadora, como se dispone explícitamente del conocimiento, en vez de tenerlo implícito en la mente del especialista, puede examinarse para corregirlo, darle más consistencia y completarlo; el conocimiento puede entonces ajustarse o reexaminarse, lo que aumenta su calidad.

4.8 LIMITACIONES Debido a la escasez de expertos humanos en determinadas áreas, los SE pueden almacenar su conocimiento para cuando sea necesario poder aplicarlo, así mismo los SE pueden ser utilizados por personas no especializadas para resolver problemas, además si una persona utiliza con frecuencia un SE aprenderá de el. Por otra parte la inteligencia artificial no ha podido desarrollar sistemas que sean capaces de resolver problemas de manera general, de aplicar el sentido común para resolver situaciones complejas ni de controlar situaciones ambiguas. [2] el futuro de los SE da vueltas por la cabeza de cada persona, siempre que el campo elegido tenga la necesidad y/o presencia de un experto para la obtención de cualquier tipo de beneficio. 25

2 SISTEMAS EXPERTOS. Introducción a la técnica y aplicación. Klaus Baver. Edición: Barcelona Marcombo, pag 91



59

CAPITULO V

V. MANTENIMIENTO A TRANSFORMADORES DE POTENCIA

Los transformadores pueden ser sometidos a mantenimiento en taller o en sitio dependiendo de las condiciones en las cuales se encuentre el equipo. Cuando un equipo se lleva a taller se realizan procesos de secado en horno y en algunos casos cambio total del aceite buscando siempre la mejor condición de operación del transformador. Cuando las labores se realizan en sitio ( lugar en donde opera el transformador) se aplican métodos que permiten recuperar las condiciones de los aislamientos mediante procesos y equipos estimados para tal fin. 5.1 PROCESO TERMOVACIO: Es un proceso físico, que se lleva a cabo utilizando un equipo de termo-vacío ó dializador de aceite móvil, el cual permite calentar el aceite hasta temperaturas de 100°C y someterlo a presiones de vacío de 27" de Hg aproximadamente. Durante este proceso el aceite se limpia totalmente y se filtra hasta dejarlo limpió. Al final del proceso de diálisis, el aceite queda en óptimas condiciones para ser utilizado en la misma aplicación donde se venía utilizando y con un porcentaje de vida igual ó mayor al que tenía al iniciar el proceso. 5.2 PROCESO DE SECADO CON VACÍO: El tratamiento de secado con vacío se basa en la aplicación directa de vacío al trasformador (siempre y cuando su construcción mecánica lo permita), con el fin de succionar las partículas de agua presentes en el aislamiento sólido. El vacio es aplicable hasta alcanzar valores inferiores a mbar. El transformador se llena con el aceite mientras está en vacío. De esta manera la humedad y los gases son efectivamente eliminados de los bobinados y del aceite. 5.3 PROCESO DE REGENERACIÓN DE ACEITES MEDIANTE TIERRAS FULLER:



60

Tiene por objeto primordialmente obtener la limpieza total de los aislamientos del transformador y en especial de la celulosa hasta dejarlo libre de contaminantes ácidos polares, y en segundo lugar la recuperación del aceite. 5.3.1 TIERRA FULLER: Es una arcilla adsorbente con base en silicatos de aluminio hidratado la cual se encuentra naturalmente en forma bruta. Mediante procesos de calcinación se obtiene un producto de gran utilidad que se comporta como sustancia adsorbente de partículas ácidas. El método mas apropiado es la precolación por presión. El aceite es bombeado con presión a través de una cama de arcilla a una temperatura entre 60ºC y 70ºC para una mejor activación y eficiencia. El proceso puede efectuarse en un solo tanque o varios conectados en serie, con calentamiento previo, al igual que filtros de entrada y salida del proceso. 5.4 INHIBIDOR ARTIFICIAL:

Si el transformador no es llenado al vacío y sellado con respecto a la atmósfera, se necesitan inhibidores artificiales, los inhibidores pueden estar presentes en el aceite ya sea desde su conformación agregados posteriormente al proceso de fabricación. Estos inhibidores son los llamados BHT / DBPC y son agregados al aceite a razón el 0,3% ppm.

26

26



61

CONCLUSIONES

• El análisis fisicoquímico de los aceites nos permite una información sobre la calidad del aceite, indicando sus condiciones químicas, mecánicas y eléctricas, a demás el análisis fisicoquímico se compone de un grupo de pruebas que son necesarios para determinar la calidad del aceite y establecer en que estado se encuentra el transformador y estimar las posibles fallas que se están presentando al interior de este, y poder determinar un diagnostico preciso.

• Con el Sistema Experto se obtiene un diagnostico preciso para el

mantenimiento preventivo de los transformadores, teniendo en cuenta los resultados de los análisis fisicoquímico de aceite y cromatografía de gases, ya que el sistema dará una información eficiente y confiable que permitirá prestar un mejor servicio en un menor tiempo.

• La cromatografía, nos permite detectar a corto plazo y de una forma mucha

más sensible los cambios inmediatos en las condiciones operativos del transformador, siguiendo según las metodologías de Rogers y Doernenburg, y permitiendo anticipar condiciones de falla que podrían afectar en la prestación del servicio.

• En el mantenimiento de transformadores de potencia es necesario el

análisis de aceites, ya que mediante diferentes pruebas que permitan conocer el estado funcional del mismo, que evite fallas inesperadas en los transformadores, con las consiguientes consecuencias económicas y de calidad en el servicio de suministro eléctrico. La necesidad de mantenimiento de un transformador es, por lo tanto, directamente proporcional al valor del mismo, y a la importancia del suministro de energía que ofrece.

• En el diagnostico de fallas se uso la relación de gases para indicar los tipos

de falla que son procesos basados en la experiencia de investigadores. Estos procesos son atribuidos a Doernenburg y Rogers, además existe otro proceso utilizado conocido como gas Clave, ya que cada laboratorio adopta su propia técnica de análisis de resultados. Con el Sistema Experto tomara los reportes entregados por el laboratorio, y serán comparados con los



62

métodos estipulados, para verificar si estos pueden considerarse un problema, y de esta manera poder aplicar la relaciones de análisis. Al aplicar las relaciones se analiza los resultados y el Sistema da un diagnostico y una recomendación, en que estado se encuentra los gases dentro del transformador de potencia durante el funcionamiento normal del mismo.



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BIBLIOGRAFÍA

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64

[13] PECSOK, ROBERT L. Principles and practice of gas chromatography Ed. John Wiley.1959. [14] RAMÓN VILNOVA BOSQUES , Transformadores Ramón Vilnova Bosques. Ed. Técnica Marcombo S.A. 1994. [15] ROJAS YANINI, MARÍA HELENA, Construcción de modelo de transformador. Ed. Oxford University press 1996. [16] Rolston, David W. Principios de inteligencia artificial y sistemas expertos. Ed. Mc Graw will 1999. [17] STORCH DE GRACIA Y ASENSIO, J.M. Fundamentos de la cromatografía de gases Ed. Alambra [18] TIM HARTNELL, Sistemas Expertos, Introducción al Diseño y Aplicaciones, Ed. Anay Multimedia S.A ANNUAL BOOK OF ASTM STANDARDS. 1996.

ORDEN ENSAYOS METODOS

TENSION MAXIMA

DE OPERACI

ÓN

ACEITES SIN USAR

ACEITES EN SERVICIO

ACEITES REGENERADOS

1

Tensión de ruptura

dieléctrica (kV)

ASTM D

<72,5 kV 72,5 - 170

kV 170 - 420

kV >420 kV

≥ 30 ≥30 ≥35 ≥35

≥ 26 ≥26 ≥26 ≥30

≥30

2 Factor de Potencia

ASTM D

<72,5 kV 72,5 - 170

kV 170 - 420

kV >420 kV

3

Contenido de

Humedad (ppm)

ASTM D

<72,5 kV 72,5 - 170

kV 170 - 420

kV >420 kV

≤ 20 ≤ 20 ≤ 15 ≤ 10

≤ 35 ≤ 35 ≤ 15 ≤ 15

≤ 35

4

Numero de Neutralizaci

ón (mg KOH/g)

ASTM D

<72,5 kV 72,5 - 170

kV 170 - 420

kV >420 kV

≤ 0,03 ≤ 0,03 ≤ 0,03 ≤ 0,03

≤ 0,03 ≤ 0,02 ≤ 0,02 ≤

0,01

≤ 0,05

5 Tensión Interfacial

ASTM D

<72,5 kV 72,5 - 170

kV 170 - 420

kV >420 kV

≥ 40 ≥40 ≥40 ≥40

≥ 24 ≥24 ≥26 ≥30

≥35

6 Color ASTM D <72,5 kV >420 kV

≤ 1,0 >1,5 ≤ 1,5

7 Aspecto visual

ASTM D <72,5 kV >420 kV

Claro y libre sedimentos



8Contenido de Gases

(%)D831

<72,5 kV 72,5 - 170

kV 170 - 420

kV >420 kV

≤ 3,0 ≤ 0,5

9 Sedimentos y lodos

<72,5 kV >420 kV

Libre Libre Libre

10Resistividad(Gm) 90°C IEC 247

<72,5 kV 72,5 - 170

kV 170 - 420

kV >420 kV

90°C ≥60 90°C ≥60 90°C ≥60 90°C ≥60

ANEXO N° 1TABLA 1. Guía de valores límite para aceptación, mantenimiento y

regeneración de aceites aislantes para trasformadores y otros equipos eléctricos.

ANEXO N° 2

Rango Código< 0,1

0,1 a 1 1 a 3 > 3

5 1 2

< 1 >1

0 1

< 1 1 a 3 >1

0 1 2

< 0,1 0,1 a 3

0 2

(A) (B) (C) (D)0 0 0 0

5 0 0 0

5 0 0 1

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 2 2

0 0 1 01 0 0 00 1 0 0

1 0 1 0

0 0 2 0

Características de la falla generalizadNinguna Falla: deterioro normal.Descargas parciales de baja densidad de energía;posible fisura; controlar los niveles de CO.

Descargas parciales de alta densidad de energía;posible fisura; controlar los niveles de CO.

Falla térmica de alta temperatura (300 a 700 °C);contactos defectuosos, núcleo, corrientes decirculación en el tanque, etc.

Descargas de baja energía: contorneo sin potenciaDescargas de baja energía: chisporroteo continuoapotencial flotante.Descargas dealtaebergía:arco conpotenciaa travésdel aislamiento del conductor con calentamientolocalizadoSobrecalentamiento de aislación del conductor.Falla térmica de bajo rango de temperatura (< 150 °C)Falla térmica rango de temperatura de 100 a 200 °CFalla térmica rango de temperaturade 100 a 200°C:con sobrecalentamiento del conductor.

(A) CH4/H2

(B) C2H6/CH4

(C) C2H4/C2H6

(C) C2H2/C2H4

Metano/hidrogeno

Etano/metano

Etileno/etano

Acetileno/etileno

METODOLOGIA ROGERS

Relación de Gases Tipo de Gas

Nombre CIUDADESNemotecnico btab_ciudObservacion Permite el registro de las ciudades que se van a utilizar en el sistema

Atributo Tipo Observaciónciudn_cons smallint Llave primariaciudn_pais smallint Llave foránea a btab_paisciudc_nomb character varying(30) Nombre de la ciudad

Nombre CLIENTESNemotecnico btab_clieObservacion Registro de clientes de la compañía

Atributo Tipo Observaciónclien_cons integer Llave primaria - consecutivo de clientecliec_codi character varying(12) Código de cliente - nittcliec_nomb character varying(40) Nombre de clientecliec_cont character varying(12) Contraseñaclien_ciud smallint Ciudad - Llave foránea a btab_ciudcliec_dire character varying(40) Dirección del clientecliec_tele character varying(16) Teléfono del clientecliec_logo character varying(30) Logotipo del cliente para ser colocado en los informes

Nombre CONTACTOSNemotecnico btab_contObservacion Almacena las solicitudes de contacto de los visitantes

Atributo Tipo Observaciónconta_cons integer Llave primaria - consecutivo de contactocontc_nomb character varying(50) Nombre del contactocontc_corr character varying(60) Correo electrónico del contactocontc_dire character varying(60) Dirección del contactocontc_tele character varying(50) Teléfono del contactocontc_faxx character varying(50) Fax del contactocontc_obse text Objetivo del contactocontc_esta character(3) Estado del contacto (Procesado - No procesado).contf_fech date Fecha de realización del contacto.

Nombre RESULTADOS CROMATOGRAFIANemotecnico btab_cromObservacion Registra detalladamente los resultados absolutos de la cromatografia

Atributo Tipo Observacióncromn_repo smallint Llave foránea al reporte al que pertenece el análisiscromc_gass character varying(30) Nombre del gasscromc_valo character varying(30) Valor de presencia del gascromf_fech date Fecha del ingreso de los resultadoscromn_usua smallint Usuario que realiza el registro o ingreso de datos.

Nombre FABRICANTESNemotecnico btab_fabrObservacion Almacena los datos de los fabricantes de transformadores.

Atributo Tipo Observaciónfabrn_cons smallint Llave primaria - Consecutivo de fabricantefabrn_pais smallint Llave foránea a btab_pais.paisn_consfabrc_nomb character varying(50) Nombre del fabricante

Nombre DATOS GLOBALES DE ANALISIS FISICO QUIMICONemotecnico btab_fiquObservacion Almacena los datos globales de los analisis fisicoquimicos que se aplican en la empresa

Atributo Tipo Observaciónfiqun_cons smallint Llave primaria - Consecutivo de registrofiquc_codi character varying(30) Código del método creado.

fiquc_nomb text Nombre del método creadofiquc_desc text Descripción detallada del método creado.fiquf_fecr date Fecha de creación del método.fiqun_usua smallint Usuario creador del método.

Nombre DETALLE DE RESULTADOS ANALISIS FISICOQUIMICONemotecnico btab_fisiObservacion Almacena los resultados obtenidos en un analisis fisicoquimico.

Atributo Tipo Observaciónfisin_repo smallint Llave foránea a btab_repo.repon_consfisic_para character varying(100) Parámetro evaluadofisic_valo character varying(10) Valor obtenido en el parámetrofisif_fech date Fecha de registro del análisisfisin_usua smallint Usuario que registra el análisisfisin_acei smallint Tipo de aceite del análisis (Nuevo - usado - regenerado).

Nombre GASES DE CROMATOGRAFIANemotecnico btab_gassObservacion Almacena los elementos constituttivos de una prueba de cromatografia de gases.

Atributo Tipo Observacióngassn_meto smallint Metodología a la que esta asociada el gasgassc_nomb character varying(50) Nombre del gasgassc_form character varying(50) Formula química del gas.gassc_enar character varying(50) Como se va a buscar en los archivos planos.gassc_mape character varying(50) Máximo valor permitido de la muestra (Vs. Edad del transformador).

Nombre RESULTADOS INSPECCION FISICANemotecnico btab_inspObservacion Almacena las observaciones realizadas por el inspector que realiza la inspeccion fisica.

Atributo Tipo Observacióninspn_cons integer Llave primaria - Consecutivo de inspeccióninspn_repo integer Reporte al cual pertenece la inspeccióninspf_fech date Fecha del reporteinspn_teac smallint Temperatura del aceiteinspn_voen integer Voltaje de entrada medido en la inspeccióninspn_vosa integer Voltaje de salida medido en la inspeccióninspc_esci text Estado de la silicainspn_exfu character(1) Existencia de fugasinspc_exfu text Descripción existencia de fugasinspn_esai character(1) Estado aisladoresinspc_esai text Descripción estado aisladores.inspn_vasu character(1) Válvula superior (si - no)inspc_vasu text Descripción válvula superior diámetroinspn_vain character(1) Válvula inferior (si - no)inspc_vain text Descripción válvula inferior diámetroinspn_papa character(1) Parte activa pegada a tapa (si - no)inspc_niac text Descripción nivel de aceiteinspn_espi character(1) Estado de la pintura (bueno - malo)inspc_espi text Descripción color del transformadorinspc_vodi text Descripción voltaje disponibleinspc_obse text Observación realizada por el inspectorinspn_usua smallint Usuario que registra la inspección física.

Nombre MATRIZ DE RELACIONES - VALORES GASES DE LA CROMATOGRAFIANemotecnico btab_matrObservacion Almacena los valores parametricos ingresados para la prueba de cromatografia de gases.

Atributo Tipo Observaciónmatrn_meto smallint Llave primera - metodología a la que pertenecen las Relacionesmatrc_nor1 character varying(30) Nombre relación (División de gases)matrc_var1 character varying(30) Parámetros comparación relaciónmatrc_nor2 character varying(30) Nombre relación (División de gases)matrc_var2 character varying(30) Parámetros comparación relación

matrc_nor3 character varying(30) Nombre relación (División de gases)matrc_var3 character varying(30) Parámetros comparación relaciónmatrc_nor4 character varying(30) Nombre relación (División de gases)matrc_var4 character varying(30) Parámetros comparación relaciónmatrc_nor5 character varying(30) Nombre relación (División de gases)matrc_var5 character varying(30) Parámetros comparación relaciónmatrc_nor6 character varying(30) Nombre relación (División de gases)matrc_var6 character varying(30) Parámetros comparación relaciónmatrc_nor7 character varying(30) Nombre relación (División de gases)matrc_var7 character varying(30) Parámetros comparación relaciónmatrc_nor8 character varying(30) Nombre relación (División de gases)matrc_val8 character varying(30) Parámetros comparación relaciónmatrc_diag text Diagnostico asociado al cumplimiento de las condicionesmatrc_reco text Recomendaciones realizadas con base al diagnostico obtenido

Nombre METODOLOGIAS PARA CROMATOGRAFIA DE GASESNemotecnico btab_metoObservacion Almacena la informacion referente a las metodologias aplicables para la cromatografia de gases.

Atributo Tipo Observaciónmeton_cons smallint Llave primaria - Consecutivo de metodologíametoc_codi character varying(30) Código de la metodologíametoc_nomb text Nombre de la metodología.metoc_desc text Descripción detallada de la metodologíametof_fecr date Fecha de creación de la metodologíameton_usua smallint Usuario creador de la metodología.

Nombre PAISESNemotecnico btab_paisObservacion Almacena la informacion necesaria de paises para posterior utilización

Atributo Tipo Observaciónpaisn_cons smallint Llave primaria - Consecutivo de paíspaisc_nomb character varying(20) Nombre de país.

Nombre RELACIONES ASOCIADAS A METODOLOGIAS PARA CROMATOGRAFIANemotecnico btab_relaObservacion Almacena las relaciaones asociadas a las metodologias (division de gases).

Atributo Tipo Observaciónrelan_meto smallint Llave foránea - Consecutivo de metodología.relac_nomb character varying(30) Nombre de la relaciónrelac_com1 character varying(30) Componente uno de la relación (numerador).relac_com2 character varying(30) Componente dos de la relación (denominador).

Nombre REPORTES O SERVICIOS SOLICITADOS POR EL CLIENTENemotecnico btab_repoObservacion Almacena la informacion correspondiente a los servicios que son solicitados por los clientes.

Atributo Tipo Observaciónrepon_cons integer Llave primaria - Consecutivo de reporte.repon_tran integer Transformador al cual se genera el servicio o reporte.repon_clie integer Cliente propietario del transformador - solicitante de serviciorepoc_seri character varying(30) Serie del transformadorrepof_fech date Fecha de inicialización del reporte o servicio.repoc_esta character(3) Estado del reporte (Verificable por cliente o no).repon_insp smallint Informa inclusión de inspección física al transformadorrepon_crom smallint Informa inclusión de cromatografía al transformadorrepon_fisi smallint Informa inclusión de análisis fisicoquímico al transformadorrepoc_esin character(1) Estado de la inspección física (P endiente - R realizado - N o). repoc_escr character(1) Estado de la cromatografía (P endiente - R realizado - N o). repoc_esfi character(1) Estado del análisis FQ (P endiente - R realizado - N o). repon_usua integer Usuario que inicializa el reporte o servicio.

Nombre Tipos de transformadoresNemotecnico btab_tipo

Observacion Almacena la informacion correspondiente a los tipos de transformador

Atributo Tipo Observacióntipon_cons integer Llave primaria - Consecutivo de registrotipoc_nomb character varying(25) Nombre del tipo de transformador

Nombre TRANSFORMADORESNemotécnico btab_tranObservacion Informacion de los transformadores.

Atributo Tipo Observacióntrann_cons integer Llave primaria consecutivo de transformadortranc_seri character varying(20) Serial del transformadortrann_clie integer Llave foránea a btab_clie. Propietario del transformadortrann_fabr integer Llave foránea a btab_fabr. Fabricante del transformadortrann_tipo integer Llave foranea a btab_tipo. Tipo de transformadortrann_pote numeric Potencia del transformadortrann_teat integer Tension attrann_tebt integer Tension bttrann_peto integer Peso totaltranc_tico character varying(15) Tipo de conexióntrann_anfa smallint Año de fabricaciontranc_tiac character varying(30) Tipo de aceitetrann_voac integer Volumen del aceitetrann_mada integertranc_ubic character varying(200) Ubicación del transformadortranc_esta character varying(30) Estado del transformador.

Nombre USUARIOS DEL SISTEMANemotecnico btab_usuaObservacion Almacena la información de los usuarios del sistema.

Atributo Tipo Observaciónusuan_cons integer Llave primaria - Consecutivo de usuariousuac_codi character varying(12) Codigo del usuariousuac_nomb character varying(50) Nombre del usuariousuac_clav character varying(12) Contraseña del usuariousuac_corr character varying(60) Correo del usuariotrann_crea smallint autorizacion creacion transformadorestrann_repo smallint autorizacion creacion reportestrann_insp smallint autorizacion modulo inspeccion fisicatrann_crom smallint autorizacion modulo cromatografiatrann_fiqu smallint autorizacion modulo fisicoquimicodaban_pais smallint autorizacion modulo paisesdaban_ciud smallint autorizacion modulo ciudadesdaban_fabr smallint autorizacion modulo fabricantesdaban_tipo smallint autorizacion modulo tiposdaban_clie smallint Autorizacion modulo clientesparan_crom smallint Autorizacion crear metodologias cromatografiaparan_fiqu smallint Autorizacion crear analisis fisicoquimicootron_usua smallint autorizacion crear usuariosotron_info smallint Autorizacion revisar reportesotron_back smallint Autorizacion crear backupsotron_cire smallint Autorizacion cierre de reportes.

NombreNemotecnico deta_fiquObservacion

Atributo Tipo Observaciónfiqun_cons smallint Llave foranea a metodologias fisicoquimicas.fiquc_para character varying(50) Nombre del parametro a medirfiquc_p1a1 character varying(10) Valor para rango de potencia vs tipo de aceitefiquc_p1a2 character varying(10) Valor para rango de potencia vs tipo de aceitefiquc_p1a3 character varying(10) Valor para rango de potencia vs tipo de aceitefiquc_p2a1 character varying(10) Valor para rango de potencia vs tipo de aceite

fiquc_p2a2 character varying(10) Valor para rango de potencia vs tipo de aceitefiquc_p2a3 character varying(10) Valor para rango de potencia vs tipo de aceitefiquc_p3a1 character varying(10) Valor para rango de potencia vs tipo de aceitefiquc_p3a2 character varying(10) Valor para rango de potencia vs tipo de aceitefiquc_p3a3 character varying(10) Valor para rango de potencia vs tipo de aceitefiquc_p4a1 character varying(10) Valor para rango de potencia vs tipo de aceitefiquc_p4a2 character varying(10) Valor para rango de potencia vs tipo de aceitefiquc_p4a3 character varying(10) Valor para rango de potencia vs tipo de aceitefiquc_unid character varying(15) Unidad medicion de parametro.

Nombre RESULTADO FINAL CROMATOGRAFIANemotecnico final_cromObservacion almacena el resultado final de una cromatografia de gases posterior a la evaluacion de los gases

Atributo Tipo Observaciónrepon_cons integer Llave foranea a consecutivo de reportefechf_repo date Fecha en que se procesaron los datosmeton_cons integer Metodologia a la que corresponde el resultadoexist_diag character(1) Confirmacion de diagnostico por calificacion de parametros (S-N).valor_diag text Diagnostico obtenidovalor_reco text Recomendación asociada al diagnostico.usuan_cons integer Usuario que proceso los datos de la cromatografia.

Nombre RESULTADO FINAL DEL ANALISIS FISICO QUIMICONemotecnico final_fiquObservacion Almacena los datos finales resultantes de la aplicación del analisis fisicoquimico.

Atributo Tipo Observaciónrepon_cons integer Llave foranea a consecutivo de reportefechf_repo date fecha del reportevalor_para text Parametro evaluadometon_cons integer Metodologia aplicadaexist_diag character(1) Confirmacion de diagnostico por calificacion de parametros (S-N).valor_diag text Diagnostico obtenidovalor_reco text Recomendación asociada al diagnostico.usuan_cons integer Usuario que proceso los datos.

Nombre DETALLE VALORES ABSOLUTOS DE MEDICION DE GASESNemotecnico repo_cromObservacion Almacena los valores absolutos (partes por millo) de gases hallados en la muestra

Atributo Tipo Observaciónrecrn_meto smallint Metodologia aplicadarecrn_repo smallint Reporte al que pertence la muestrarecrc_com1 character varying(30) Nombre del componente 1recrc_vac1 character varying(30) Valor absolutorecrc_com2 character varying(30) Nombre del componente 2 de la relacionrecrc_vac2 character varying(30) Valor absolutorecrc_rela character varying(30) Nombre de la relacion que aplicorecrc_valo character varying(30) Resultado de la aplicación de la relacion.

Nombre TEMPORAL DETALLE VERIFICACION CONDICIONES DE CROMATOGRAFIANemotecnico temp_ana_cromObservacion Almacena temporalmente los valores necesarios para la creacion de la metodologia

Atributo Tipo Observaciónusuan_cons integerrepon_cons integermeton_cons integerrelac_nomb character varying(30)regis_coin bigint

Nombre TEMPORAL DETALLE DE ANALISIS FISICOQUIMICONemotecnico temp_deta_fiquObservacion Almacena temporalmente los valores necesarios para la creacion de la metodologia

Valores necesarios para proceso temporal

Atributo Tipo Observación


nume_sesi character varying(40)cons_regi smallintfiquc_para character varying(50)fiquc_p1a1 character varying(10)fiquc_p1a2 character varying(10)fiquc_p1a3 character varying(10)fiquc_p2a1 character varying(10)fiquc_p2a2 character varying(10)fiquc_p2a3 character varying(10)fiquc_p3a1 character varying(10)fiquc_p3a2 character varying(10)fiquc_p3a3 character varying(10)fiquc_p4a1 character varying(10)fiquc_p4a2 character varying(10)fiquc_p4a3 character varying(10)fiquc_unid character varying(15)fiquc_diag text

Nombre TEMPORAL DETALLE DE GASES COMPONENTES DE UNA METODOLOGIANemotecnico temp_deta_gasObservacion Almacena temporalmente los valores necesarios para la creacion de la metodologia



Valores necesarios para proceso temporalnume_sesi character varying(40)cons_regi smallintgassc_nomb character varying(30)gassc_form character varying(10)gassc_enar character varying(10)gassc_mape character varying(30)

Nombre TEMPORAL CREACION DE RELACION DE CROMATOGRAFIA DE GASESNemotecnico temp_deta_matObservacion Almacena temporalmente los valores necesarios para la creacion de la metodologia




nume_sesi character varying(40)cons_regi smallintvalo_rel1 textvalo_rel2 textvalo_rel3 textvalo_rel4 textvalo_rel5 textvalo_rel6 textvalo_rel7 textvalo_rel8 textmatrc_diag text

Nombre TEMPORAL CREACION DETALLE DE RELACIONESNemotecnico temp_deta_relObservacion Almacena temporalmente los valores necesarios para la creacion de la metodologia




nume_sesi character varying(40)cons_regi smallintrelac_nomb character varying(15)relac_com1 character varying(10)relac_com2 character varying(10) Valores necesarios para proceso temporal

0. SEDTRANS

1. LA ORGANIZACION 2. RESEÑA 3. SERVICIOS 4. CONTACTENOS 5. ADMINISTRACION

5.1 AUTENTICACION

5.1.1 TRANSFORMADORES 5.1.2 DATOS BASICOS 5.1.3 PARAMETROS 5.1.4 OTROS 5.1.5 CERRAR SESSION

5.1.1.1 CREAR-MODIFICAR

5.1.1.2 INICIAR REPORTE

5.1.1.3 INSP. FISICA

5.1.1.4 CROMATOGRAFIA

5.1.1.5 ANALISIS F.Q.

5.1.1.6 ANTERIOR

5.1.2.1 PAISES

5.1.2.2 CIUDADES

5.1.2.3 FABRICANTES

5.1.2.4 TIPOS DE T.

5.1.2.5 CLIENTES

5.1.1.6 ANTERIOR

5.1.3.1 DE CROMATO.

5.1.3.2 DE ANALISIS F.Q.

5.1.3.3 ANTERIOR

5.1.4.1 USUARIOS

5.1.4.2 REVISAR REPORTES

5.1.4.3 BACKUP

5.1.4.4 CIERRE REPORTES

5.1.4.5 ANTERIOR

HIPO SEDTRANS

DICCIONARIO DE DATOS HIPO SEDTRANS

0. SEDTRANS Sistema Expertos para diagnostico de transformadores. 1. LA ORGANIZACION Página inicial del programa, se encuentra en la ruta pública y suministra al visitante la información correspondiente a la empresa. 2. RESEÑA Opción perteneciente a la ruta pública, suministra al visitante una reseña histórica de la empresa. 3. SERVICIOS. Opción perteneciente a la ruta pública del sistema, mediante imágenes, los diferentes servicios que ofrece la empresa a los visitantes o posibles clientes. 4. CONTACTENOS. Opción ubicada en la ruta publica que suministra al visitante la opción de entrar en contacto con la organización mediante el ingreso de los datos que allí se solicitan incluyendo un campo para ingresar el objeto del contacto. 5. ADMINISTRACION. Esta opción se ubica en la ruta pública pero es el acceso a los procesos administrativos del software. 5.1 AUTENTICACION Es una opción que le solicita al usuario datos como código y contraseña para verificar si es un usuario existente en el sistema y permitir el acceso a la administración del mismo permitiendo acceder a las opciones que han sido autorizadas por el administrador principal del sistema. 5.1.1 TRANSFORMADORES. Ofrece al usuario administrador la opción de gestionar los datos correspondientes a los transformadores. 5.1.1.1 CREAR – MODIFICAR Permite al usuario administrador el ingreso de la información asociado a los transformadores, tales como serial, propietario, marca, tipo y demás datos técnicos que caracterizan. En caso de existir el transformador, el usuario autorizado puede realizar modificaciones sobre los datos.

5.1.1.2 INICIAR REPORTE Es el modulo a través del cual se inicia un servicio técnico para un transformador. En este modulo se indican las características del servicio para posteriores validaciones en el sistema. 5.1.1.3 INSPECCION FISICA En este modulo el usuario puede ingresar los datos recogidos durante la realización de una inspección física a un transformador. Si en la solicitud de servicios no se incluyo este examen, el sistema no permite su realización. 5.1.1.4 CROMATOGRAFIA En este modulo el usuario puede ingresar al sistema los datos obtenidos en los exámenes de laboratorio de cromatografía de gases realizados a una muestra de aceites. Con estos datos, el sistema va a realizar la evaluación y toma de decisiones para el suministro de diagnostico. Si en la solicitud de servicios no se incluyo este examen, el sistema no permite su realización. 5.1.1.5 ANALISIS FISICO QUIMICO En este modulo el usuario puede ingresar al sistema los datos obtenidos en el análisis fisicoquímico realizado a un transformador. Con estos datos, el sistema va a realizar la evaluación y toma de decisión para el suministro de diagnóstico. Si en la solicitud de servicios no se incluyo este examen, el sistema no permite su realización. 5.1.1.6 ANTERIOR Esta opción se encuentra en todos los menús de tercer nivel que le permite al usuario mostrar el contenido del menú de nivel anterior. 5.1.2 DATOS BASICOS En este segmento del programa el usuario autorizado puede crear valores parametritos que van a ser utilizados en otros módulos. 5.1.2.1 PAISES

Permite al usuario autorizado crear los países que van a ser utilizados en otros segmentos del sistema. 5.1.2.2 CIUDADES Permite al usuario autorizado crear las ciudades que van a ser utilizados en otros segmentos o módulos del sistema. 5.1.2.3 FABRICANTES Permite al usuario autorizado crear los fabricantes de transformadores para asociarlos durante la creación de transformadores. 5.1.2.4 TIPOS DE TRANSFORMADORES Permite crear una característica de tipo para los transformadores, p. ej: trifásicos, monobásicos. 5.1.2.5 CLIENTES Permite crear los clientes de la compañía a los cuales se les va a prestar los servicios técnicos que ofrece la compañía. Estos clientes van a tener un formato de acceso especial al sistema para que puedan revisar, cuando se haya concluido el proceso, el resultado final obtenido en los análisis realizados al transformador. 5.1.2.6 ANTERIOR Ver numeral 5.1.1.6. 5.1.3 PARAMETROS Permite al usuario crear las plantillas de datos contra los cuales se va a realizar la comparación y evaluación de los análisis para el suministro de un diagnóstico. 5.1.3.1 DE CROMATOGRAFIA Permite crear todos los datos y parámetros necesarios para la evaluación de los resultados obtenidos en el análisis de laboratorio, asociado a la cromatografía de gases. 5.1.3.2 DE ANALISIS FISICO QUIMICO Permite crear todos los datos y parámetros necesarios para la evaluación de los resultados obtenidos en el análisis fisicoquímico de un transformador. 5.1.3.3 ANTERIOR Ver punto 5.1.1.6. 5.1.4 OTROS Este modulo permite al usuario autorizado la ejecución de procesos especiales

además de la creación de otros parámetros necesarios para el funcionamiento del sistema. 5.1.4.1 USUARIOS Permite al administrador o usuario autorizado la creación o modificación de los permisos y accesos que le van a ser asignados a cada uno de los usuarios del sistema. La asignación de los permisos se realiza opción por opción del módulo. 5.1.4.2 REVISAR REPORTES Esta opción les permite a los usuarios autorizados la revisión del estado actual de cada uno de los reportes. El usuario puede realizar una búsqueda filtrada de los reportes que quiera revisar a través del ingreso de parámetros para la consulta. En el listado se muestran los servicios solicitados para el transformador y el estado de cada uno de ellos, permitiendo la revisión detalla de los mismos, además de la opción de agregarle una información complementaria en caso de ser necesario. 5.1.4.3 BACKUP Permite la realización de una copia de seguridad de la estructura y datos existentes hasta el momento de su ejecución en las bases de datos del sistema. 5.1.4.4 CIERRE DE REPORTES Permite al usuario autorizado la validación final de un reporte para darle un estado en el cual el cliente pueda revisar los resultados y diagnósticos obtenidos en cada uno de los servicios. 5.1.4.5 ANTERIOR Ver numeral 5.1.1.6.

<? session_start(); if (!isset($_SESSION["usuan_cons"])) $usuan_cons='1'; else $usuan_cons=$_SESSION["usuan_cons"]; require_once("db.php"); $script="insp_fisi_f.php"; $url=getenv("QUERY_STRING"); $cone=conecta(); $proc=$_REQUEST["proc"]; switch($proc) { case "val_1": { $cons="select inspn_cons from btab_insp where inspn_repo='$repon_cons'"; $inspn_cons=pg_result(consulta($cons),0,0); consulta("delete from btab_insp where inspn_cons='$inspn_cons'"); $campos="insert into btab_insp (inspn_cons,inspn_repo"; $valores=" values ('$inspn_cons','$repon_cons'"; $itera=0; foreach ($HTTP_POST_VARS as $nomb => $valo) { if ($itera>6 && $nomb!="retorno") { $campos.=",$nomb"; $valores.=",'$valo'"; } $itera+=1; } $cons="$campos,inspn_usua) $valores,'$usuan_cons')"; //die("$cons"); consulta($cons); consulta("update btab_repo set repoc_esin='R' where repon_cons='$repon_cons'"); alerta("El reporte $repon_cons se ha actualizado de forma correcta");

echo "<script>location.href='btab_cier.php?proc=val_7&retorno=$retorno'</script>"; break; } } // die("$url"); $cone=conecta(); $cons="select btab_insp.*,tranc_seri,cliec_codi,cliec_nomb,fabrc_nomb,tipoc_nomb,trann_pote from btab_insp,btab_tran,btab_clie,btab_tipo,btab_fabr,btab_repo where inspn_repo='$repon_cons' and inspn_repo=repon_cons and trann_clie=clien_cons and trann_tipo=tipon_cons and trann_fabr=fabrn_cons and repon_tran=trann_cons"; $resu=consulta($cons); $colu=pg_num_fields($resu); for ($cont=0;$cont<$colu;$cont++) { $campo=pg_field_name($resu,$cont); $valor=pg_result($resu,0,$cont); //echo "$campo - $valor<br>"; $$campo=$valor; } ?> <script> function abrir_ventana(url) { window.open(url,"www","top=10,left=10,width=600,height=500,resizable=yes,toolbars=no,scrolling=auto"); } </script> <center> <form name='btab_clie' method='post' enctype='multipart/form-data'> <p> </p> <p align='center'><?=$rot?><b>CORRECCION DE INFORMACION DE REPORTE<br>INSPECCION FISICA</b><?=$fin?></p> <table border='0' cellpadding='2' cellspacing='2'> <tr> <td align='right'><?=$rot?><b>Reporte</b><?=$fin?> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td>

<input type='text' name='repon_cons' size='18' maxlength='20' onfocus="this.blur();" value='<?=$repon_cons?>'> </td> <td align='right'><?=$rot?><b>Serial</b><?=$fin?> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='text' name='tranc_seri' size='18' maxlength='20' onfocus="this.blur();" value='<?=$tranc_seri?>'> </td> </tr> <tr> <td align='right'><?=$rot?><b>Id. Cliente</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='text' name='cliec_codi' size='15' maxlength='12' value='<?=$cliec_codi?>' onfocus="this.blur();"> </td> <td align='right'><?=$rot?><b>Nombre de Cliente</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='text' name='cliec_nomb' size='40' maxlength='40' value='<?=$cliec_nomb?>' onfocus="this.blur();"> </td> </tr> <tr> <td align='right'><?=$rot?><b>Fabricante</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='text' name='fabrc_nomb' size='25' maxlength='25' value='<?=$fabrc_nomb?>' onfocus="this.blur();"> </td> <td align='right'><?=$rot?><b>Tipo</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='text' name='tipoc_nomb' size='40' maxlength='40' value='<?=$tipoc_nomb?>' onfocus="this.blur();"> </td> </tr>

<tr> <td align='right'><?=$rot?><b>Potencia</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='text' name='trann_pote' size='10' maxlength='6' value='<?=$trann_pote?>' onfocus="this.blur();"> <?=$rot?>kVA </td> <td align='right'><?=$rot?>Fecha inspeccion(aaaa-mm-dd)<?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='text' name='inspf_fech' size='12' maxlength='10'value='<?=$inspf_fech?>' onfocus="this.blur();"> </td> </tr> <tr> <td colspan='6' align='center'> <hr width='100%'> <table border='0' cellpadding='0' cellspacing='0'> <tr> <td align='right'><?=$rot?><b>Temp. Aceite</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='text' name='inspn_teac' size='12' maxlength='10' value='<?=$inspn_teac?>'> <?=$rot?>°C </td> <td align='right'><?=$rot?><b>Tensión Entrada</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='text' name='inspn_voen' size='12' maxlength='10' value='<?=$inspn_voen?>'> <?=$rot?>V </td> </tr> <tr> <td align='right'><?=$rot?><b>Tensión Salida</b><?=$fin?></td>

<td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='text' name='inspn_vosa' size='12' maxlength='10' value='<?=$inspn_vosa?>'> <?=$rot?>V </td> <td align='right'><?=$rot?><b>Estado Silica</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='text' name='inspc_esci' size='12' maxlength='10' value='<?=$inspc_esci?>'> </td> </tr> <tr> <td align='right'><?=$rot?><b>Existen fugas ?</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='radio' name='inspn_exfu' value='1' <? if (!isset($inspn_exfu) || $inspn_exfu=='1') echo "checked"; ?>><?=$rot?><b>Si</b><?=$fin?> <input type='radio' name='inspn_exfu' value='0' <? if ($inspn_exfu=='0') echo "checked";?>><?=$rot?><b>No</b><?=$fin?> <input type='text' name='inspc_exfu' size='15' value='<?=$inspc_exfu?>'> </td> <td align='right'><?=$rot?><b>Estado aisladores</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='radio' name='inspn_esai' value='1' <? if (!isset($inspn_esai) || $inspn_esai=='1') echo "checked"; ?>><?=$rot?><b>Bueno</b><?=$fin?> <input type='radio' name='inspn_esai' value='0' <? if ($inspn_esai=='0') echo "checked";?>><?=$rot?><b>Malo</b><?=$fin?> <input type='text' name='inspc_esai' size='15' value='<?=$inspc_esai?>'> </td> </tr> <tr>

<td align='right'><?=$rot?><b>Valvula superior</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='radio' name='inspn_vasu' value='1' <? if (!isset($inspn_vasu) || $inspn_vasu=='1') echo "checked"; ?>><?=$rot?><b>Si</b><?=$fin?> <input type='radio' name='inspn_vasu' value='0' <? if ($inspn_vasu=='0') echo "checked";?>><?=$rot?><b>No</b> Diam<?=$fin?> <input type='text' name='inspc_vasu' size='12' value='<?=$inspc_vasu?>'> </td> <td align='right'><?=$rot?><b>Valvula Inferior</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='radio' name='inspn_vain' value='1' <? if (!isset($inspn_vain) || $inspn_vain=='1') echo "checked"; ?>><?=$rot?><b>Si</b><?=$fin?> <input type='radio' name='inspn_vain' value='0' <? if ($inspn_vain=='0') echo "checked";?>><?=$rot?><b>No</b> Diam.<?=$fin?> <input type='text' name='inspc_vain' size='12' maxlength='10' value='<?=$inspc_vain?>'> </td> </tr> <tr> <td align='right'><?=$rot?><b>Parte activa pegada a tapa?</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='radio' name='inspn_papa' value='1' <? if (!isset($inspn_papa) || $inspn_papa=='1') echo "checked"; ?>><?=$rot?><b>Si</b><?=$fin?> <input type='radio' name='inspn_papa' value='0' <? if ($inspn_esai=='0') echo "checked";?>><?=$rot?><b>No</b><?=$fin?> </td> <td align='right'><?=$rot?><b>Nivel Aceite</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td>

<input type='text' name='inspc_niac' size='12' maxlength='10' value='<?=$inspc_niac?>'> </td> </tr> <tr> <td align='right'><?=$rot?><b>Estado pintura</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='radio' name='inspn_espi' value='1' <? if (!isset($inspn_espi) || $inspn_espi=='1') echo "checked"; ?>><?=$rot?><b>Bueno</b><?=$fin?> <input type='radio' name='inspn_espi' value='0' <? if ($inspn_espi=='0') echo "checked";?>><?=$rot?><b>Malo</b> Color<?=$fin?> <input type='text' name='inspc_espi' size='12' value='<?=$inspc_espi?>'> </td> <td align='right'><?=$rot?><b>Tensión Disponible</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td> <input type='text' name='inspc_vodi' size='12' maxlength='10' value='<?=$inspc_vodi?>'> </td> </tr> <tr> <td align='right'><?=$rot?><b>Observaciones</b><?=$fin?></td> <td align='center'> <?=$rot?>:<?=$fin?></td> <td colspan='5'> <textarea name='inspc_obse' cols='70' rows='3'><?=$inspc_obse?></textarea> </td> </tr> </table> </td> <tr> <td colspan='6' align='center'> </td> </tr> <tr> <td colspan='6' align='center'> <input type='hidden' name='retorno' value='<?=$retorno?>'>

<input type='button' name='enviar' value='Volver' <?=$es_bo?> onclick="javascript:location.href='btab_cier.php?proc=val_7&retorno=<?=$retorno?>'"> <input type='button' name='enviar' value='Actualizar' <?=$es_bo?> <?=evento_oc("proc","val_1")?>> <input type='button' name='enviar' value='Reporte' <?=$es_bo?> onclick="abrir_ventana('mostrar_reporte.php?repon_cons=<?=$repon_cons?>&tipo_repo=1&imag=0');"> </td> </tr> <tr> <td> </td> </tr> </table> </form> </center> </body> <? if (!isset($foco)) $foco="inspn_teac"; ?> <script>document.forms[0].<?=$foco?>.focus();</script>



PASO DEL MANEJO DE DATOS AL MANEJO DE CONOCIMIENTOS

FIGURA 1

PROCESAMIENTO DE DATOS

CIFRAS

SIGNOS

NUMERICOS

PROCESAMIENTO DE CONOCIMIENTOS

OBJETOS

RELACIONES

HECHOS

REGLAS

BUSQUEDAD ALGORITMICA BUSQUEDAD HEURISTICA



2.2.2 PARTICIPANTES EN LA ELABORACIÓN DE UN SISTEMA EXPERTO

INGENIERO DEL CONOCIMIENTO

HERRAMIENTA DE DESARROLLO

INGENIERO DE SOFTWARE

PROGRAMADOR

GRUPO DE EXPERTOS

USUARIO

SITUACION MANTENIMIENTO

SITUACIÓN RESUELTA

SISTEMA EXPERTO

EMPLEA

ENTREVISTAS CHARLAS

VALIDA

SELECCIONA

CONSTRUYE

ACTUALIZA LOS CONOCIMIENTOS

CREA UNA SOLUCIÓN AL PROBLEMA

ORIGINA UN PROBLEMA



1

ANEXO 11.

XI. MANUAL DE USUARIO Y MANUAL DEL ADMINISTRADOR DEL SISTEMA EXPERTO PARA EL ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE ACEITES DIELECTRICOS

Y CROMATOGRAFÍA DE GASES.

11.1 DESCRIPCIÓN GLOBAL DEL CONTENIDO En este manual el usuario encontrara de una forma rápida y didáctica, guía paso a paso, la forma de utilizar el sistema, desde la guía de instalación del sistema, acceso a la información, captura de información, generación de reportes y otras utilidades. Guía de instalación: En la guía de instalación del programa se describen los requisitos de software y hardware indispensables para su instalación y que el sistema ejecute las operaciones en forma eficiente y segura, se hace una explicación en un entorno amigable de cada uno de los pasos que el usuario debe ejecutar para instalar el sistema. Manejo de formularios: En este capitulo se describen cada uno de los formularios que utiliza el sistema para la captura de información, los procedimientos para que esta se realice de forma ágil y sin errores, se describen todos los datos de entrada y salida, al igual que los comandos a ejecutar. Generación de reportes: el usuario del sistema tiene una gran flexibilidad en el momento de generar reportes, se describen cada uno de los filtros a utilizar, los procesos necesarios para la generación de reportes y se muestran ejemplos de lo que se espera obtener en cada uno de ellos. Ayuda del sistema: En este capitulo se describe el proceso para manejar la ayuda del sistema en forma ágil y eficiente.



2

11.2 RECOMENDACIONES PARA LA UTILIZACIÓN DEL MANUAL. El manual del usuario del SISTEMA EXPERTO PARA EL ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE ACEITES DIELECTRICOS Y CROMATOGRAFÍA DE GASES” es el documento que nos asegura el optimo funcionamiento del programa, de su conocimiento depende el éxito en la utilización del sistema como herramienta fundamental en el proceso de diagnostico de Transformadores de Potencia a través del Sistema Experto y la carga de la BDD, por eso es indispensable tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

1 Lea detenidamente cada uno de los capítulos antes de ejecutar cualquier operación.

2 Haga un recorrido global por el sistema, con el fin de visualizar cada una de las pantallas que nos ofrece.

3 En la etapa de capacitación e implantación del sistema efectué varios procesos de practica.

4 Siga en forma ordenada cada uno de los pasos recomendados. La observación y seguimiento de estas recomendaciones aseguraran el éxito en el manejo del SISTEMA EXPERTO PARA EL DIAGNOSTICO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA. 11.3 OBJETIVOS DEL MANUAL DEL USUARIO 11.3.1 OBJETIVO GENERAL Desarrollar una herramienta de ayuda impresa que permita dar a conocer en forma detallada y precisa los procedimientos realizados por medio del software, donde se describen los procesos utilizados para la sistematización de la información que se genera a través de los pedidos realizados por el teléfono móvil celular y enviado en tiempo real a la BDD de la empresa, con el fin de agilizar las actividades de consulta, modificación y reportes estadísticos de los procesos que allí se desarrollan.



3

11.4 REQUERIMIENTOS MINIMOS DE SOFTWARE Y HARDWARE. Para que el SISTEMA EXPERTO PARA EL ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE ACEITES DIELECTRICOS Y CROMATOGRAFÍA DE GASES opere en forma adecuada se deben tener en cuenta las siguientes requerimientos: 11.4.1 HARDWARE Para la implementación del sistema se necesita un computador de las siguientes características: Procesador Pentium IV de 2.5 Ghz Memoria RAM de 512M D.D. 80Gb Unidad CD 56x Unidad de Drive 3/2 Monitor de 15´´ o superior Mouse, teclado, Fuente de alimentación regulada. Impresora Un equipo móvil celular marca Nokia, referencia 3100. Cable de conexión para PC DKU-5. 11.4.2 SOFTWARE Para el desarrollo e implementación del proyecto cuenta con el software necesario: Un PC acondicionado con un sistema operativo desde Windows 2000 server y los programas de APACHE, PHO, POSTGRESQL (BDD). 11.5 GUIA DE INSTALACIÒN Para realizar la instalación de la SISTEMA EXPERTO PARA EL ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE ACEITES DIELECTRICOS Y CROMATOGRAFÍA DE GASES el usuario dispone de un CD en donde encontrara todos los archivos necesarios para la instalación y ejecución del programa. El usuario debe verificar si cuenta con los recursos de software y hardware para la instalación del programa, una vez verificado debe ejecutar el siguiente procedimiento:



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Seleccionar la unidad de CD y verificar su contenido, en donde encontrara la carpeta SEDTRANS, la cual contiene el archivo auto ejecutable que activa automáticamente el proceso de instalación del programa, este es procedimiento y secuencia para instalación directa del programa. Pantalla de bienvenida: Después de ejecutar el procedimiento anterior, el programa de instalación presenta una pantalla de bienvenida, la cual esta dividida en una ventana de información y dos botones de comando. Ventana de información: Esta ventana da la Bienvenida a la instalación del programa y alerta al usuario sobre el estado de los archivos compartidos con el fin de que su instalación se realice en forma adecuada. Botones de comando: ACEPTAR, al hacer click en este botón el usuario acepta iniciar la instalación de SEDTRANS, una vez leída la información de la ventana, al hacer click en el botón de comando SALIR, el usuario cancela la instalación de SEDTRANS. Pantalla de Selección de Directorio de Instalación: Si el usuario selecciono la opción ACEPTAR en la pantalla anterior, el sistema presentara la pantalla de selección del Directorio de instalación, la cual consta de una ventana de información y tres botones de comando. Ventana de Información: Esta ventana informa al usuario el directorio de instalación de SEDTRANS, por defecto esta seleccionado C: \ adsinformatica\ sedtrans\. PC: Permite al usuario continuar la instalación de SEDTRANS en el directorio por defecto. Cambiar Directorio: El usuario tiene la posibilidad cambiar el directorio en donde se instalara SEDTRANS. Salir: El usuario tiene la posibilidad de salir de la instalación del programa. Pantalla de Cambio de Directorio de Instalación: Esta pantalla permite al usuario seleccionar el directorio para la instalación del programa, consta de dos campos de selección, en donde se selecciona la unidad y los directorios para la instalación del programa, dos botones de comando (ACEPTAR y CANCELAR) y un campo de información de salida, en donde se escribe la ruta de instalación seleccionada.



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Pantalla de instalación personalizada: El usuario tiene la opción de seleccionar la instalación del sistema de un grupo de programas, una vez iniciado el programa de instalación el programa presenta una pantalla de selección de grupo de programas, donde el usuario cuenta con dos botones de comando; uno de los cuales posibilita el proceso de instalación (CONTINUAR), al hacer click en este botón el usuario acepta continuar la instalación de SEDTRANS, (CANCELAR) al hacer clic en este botón el usuario cancela la instalación de SEDTRANS. Pantalla de avance del proceso de instalación: Al presionar el botón CONTINUAR, la instalación el sistema presentara la siguiente pantalla del proceso, en la cual la barra indica el porcentaje de instalación alcanzado, en este proceso el sistema ofrece la posibilidad de cancelar la instalación. Pantalla de finalización del proceso de instalación: Esta pantalla informa al usuario sobre la finalización satisfactoria del proceso de instalación, consta de un botón de comando ACEPTAR, mediante el cual el usuario acepta la instalación del programa y la finaliza. 11.6. PRESENTACION Y EXPLICACION DEL PROGRAMA 11.6.1 CARACTERÍSTICAS El programa esta diseñado para ser utilizado para diferentes tipos de usuario, de acuerdo a los permisos asignados a cada uno de ellos puede ejecutar acciones de acuerdo a un orden jerárquico, el cual veremos en el desarrollo de este manual.

11.6.1.1 Acciones generales Este programa fue desarrollado en entorno Windows 2000 server, el ambiente gráfico le permite tener la versatilidad y amigabilidad de todas las aplicaciones diseñadas en este entorno, permite al usuario realizar varias operaciones con los datos de una forma fácil y eficaz, tales como: guardar el contenido de los archivos, búsqueda de datos por diferentes tipos (código, nombre, identificación, dirección, teléfono, etc.), borrado de los archivos, creación de nuevos archivos, permite navegar hacia el home de los registros.



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11.6.1.2 Funciones de usuario Como se menciono anteriormente la aplicación esta diseñada para ser utilizada por dos perfiles de usuario.

ADMINISTRADOR: Este perfil es asignado al operador del servidor que se encuentra ubicado en la empresa recibiendo los pedidos. OPERADOR: Este perfil esta diseñado para la persona encargada de realizar los pedidos ambulantemente visitando los clientes con el equipo móvil celular.

11.6.1.3 Ingreso a la Aplicación Existen varias formas de ingreso al SISTEMA EXPERTO PARA EL ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE ACEITES DIELECTRICOS Y CROMATOGRAFÍA DE GASES de acuerdo con la configuración del sistema: Arranque Automático: El usuario puede configurar el sistema operativo del computador de forma que al iniciar la sesión de trabajo, el PC arranque directamente en la pantalla de ingreso a la aplicación. Explorador de Windows: Una vez instalado SEDTRANS, se puede ejecutar el programa por medio del explorador de Windows, mediante la ruta de acceso seleccionada en el proceso de instalación. Administrador de Programas: Una vez instalado SEDTRANS, desde el menú de Inicio / administrador de programas /SEDTRANS, se puede tener acceso a la ejecución del programa. Acceso directo: Se puede crear un acceso directo a SEDTRANS, el cual estará ubicado en el escritorio.



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11.7 DESCRIPCION DE MODULOS Pantalla de Ingreso: La pantalla de ingreso a SEDTRANS esta compuesta por dos botones de comando y dos campos de entrada de información. Nombre de Usuario: Campo de información de entrada en donde el usuario debe digitar su nombre. Contraseña: Campo de información de entrada en donde el usuario debe digitar la clave de acceso, esta información es presentada en pantalla por medio del carácter (*), con el fin de mantener la seguridad de ingreso al programa. 11.8. MENSAJES DEL SISTEMA

Durante el desarrollo del manual hemos visto los diferentes mensajes que arroja el sistema, como ayuda y orientación al usuario, a continuación se explican en forma detallada. Mensajes de Estado: Con estos mensajes el sistema informa al usuario sobre los procedimientos que esta realizando.

Mensajes de solicitud de acciones: Estos mensajes solicitan al usuario ejecutar una acción con el fin de continuar la operación del programa.

Mensajes de Verificación: Estos mensajes alertan al usuario sobre una acción determinada y le dan la oportunidad de verificar si debe ejecutar una acción o no.

Mensajes de Error. Estos mensajes indican al usuario que ha cometido un error, con el fin de que sea corregido.



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11.9. DESCRIPCIÓN DE MODULOS

11.9.1 PANTALLAZO DE BIENVENIDA



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En la Pantalla de Bienvenida a SEDTRANS podemos observar la Misión, visión, la reseña, los servicios y donde contactarnos. 11.9.2 PANTALLA DE INGRESO DEL ADMINISTRADOR

Si el usuario digita los datos de Código de Usuario en forma equivocada, el programa presentará un mensaje de acceso denegado, el usuario debe hacer click en ACEPTAR para que el programa le permita el acceso a la pantalla de ingreso a SEDTRANS, para que la información de entrada sea digitada correctamente.



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La pantalla de ingreso a SEDTRANS esta compuesta por tres botones de comando y dos campos de entrada de información. Código de Usuario: Campo de información de entrada en donde el usuario debe digitar su código. Nombre de Usuario: Campo de información de entrada en donde aparece en forma automática el nombre del usuario. Contraseña: Campo de información de entrada en donde el usuario debe digitar la clave de acceso, esta información es presentada en pantalla con el fin de mantener la seguridad de ingreso al programa. Al realizar un click en CONTINUAR, el usuario ingresa en el aplicativo del Sistema Experto llevándolo a la pantalla del menú principal.



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11.9.3 PANTALLA DE INGRESO DE LOS CLIENTES

La pantalla de ingreso a los clientes de SEDTRANS esta compuesta por tres botones de comando y dos campos de entrada de información. Código de Usuario: Es el Nit de su compañía donde el cliente debe digitar su código. Nombre de Usuario: Campo de información de entrada en donde aparece el nombre cliente en forma automática después de digitar el código. Contraseña: Campo de información de entrada en donde el cliente debe digitar la clave de acceso, esta información es presentada en pantalla con el fin de mantener la seguridad de ingreso al programa. Al realizar un click en CONTINUAR, el usuario ingresa en el aplicativo del Sistema Experto llevándolo a la pantalla del menú principal.



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11.9.3.1 PANTALLA DE REPORTES DEL CLIENTE

Para revisar los resultados obtenidos en las pruebas aplicadas al transformador, oprima sobre el que quiera revisar. Recuerde que solo puede revisar las pruebas que se encuentren procesadas.



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MENU PRINCIPAL

En este pantallazo encontramos en la parte izquierda los servicios que presta el Sistema Experto SEDTRANS. 11.9.4 TRANSFORMADORES

11.9.4.1 Crear y modificar



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GENERALIDADES: Manejo de Creación y modificación de Transformadores. OBJETIVOS: Permite ingresar la información correspondiente al Transformador. UTILIZACION: En este submenú permite la creación de nuevos transformadores, donde están incluidos los siguientes datos: serial de tipo alfanumérico, cliente de tipo alfanumérico que se vayan a incluir en la base de datos, fabricante de tipo alfanumérico, tipo de tipo alfanumérico, potencia de tipo numérico, tensión AT de tipo numérico, tensión BT de tipo numérico, peso total de tipo numérico, tipo de conexión de tipo alfanumérico, años de fabricación de tipo numérico, tipo de aceite de tipo alfanumérico, volumen aceite de tipo alfanumérico, ubicación de tipo alfanumérico. Para modificar datos de los transformadores ya existentes para su actualización se escribe el numero de serial y luego tabulador.

11.9.4.2 Iniciar reporte.



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GENERALIDADES: Iniciar Reporte. OBJETIVOS: Permite comenzar un reporte. UTILIZACION: En este submenú Ingrese el numero de serial del transformador sobre el cual quiere iniciar un reporte y seleccione el servicio solicitado por el cliente como Inspección física, Cromatografía de gases y Análisis Fisicoquímico. Si no se encuentra creado el transformador, haga clic en la pestaña que aparece al lado del serial por favor créelo y continué el proceso de registro.

11.9.4.3 Inspección Física

Ingrese el numero de reporte o el serial del transformador sobre el cual quiere registrar una inspección física, los datos de reporte, fabricante, potencia, nombre de cliente, tipo, son llamados automáticamente cuanto uno crea los datos del transformador; los demás datos como se encontró el transformador en la inspección física son ingresados manualmente.



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11.9.4.4 Análisis Cromatografía.

Ingrese el numero de reporte o el serial del transformador sobre el cual quiere registrar los resultados de la cromatografía de gases, enviados por el Laboratorio pueden ser ingresados de dos (2) formas manualmente o haciendo un llamado por medio del archivo plano.

11.9.4.5 Análisis Fisicoquímico.



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Ingrese el número de reporte o el serial del transformador sobre el cual quiere registrar los resultados Análisis Fisicoquímico de Aceite Dieléctrico. Si el número de reporte o el serial del transformador no ha sido creado genera el siguiente mensaje, o cuando ya se ha cerrado toda el proceso de los reportes solicitados por el cliente. 11.9.5 DATOS BÁSICOS. Usted se encuentra en la sección DATOS BÁSICOS Acceda a cada una de ellas dando clic sobre el texto descriptivo de acuerdo a sus necesidades. Dentro de cada una de estas opciones encontrará los formularios o procesos asociados para la captura de la información que se requiere.

11.9.5.1 Creación de Países.



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GENERALIDADES: Crear Países. OBJETIVOS: Permite introducir países. UTILIZACION: En este submenú Ingrese el nombre del país que desea crear y luego Guardar, también trae la opción de limpiar el formulario .

11.9.5.2 Creación de Ciudades.

GENERALIDADES: Crear Ciudades. OBJETIVOS: Permite designar ciudad. UTILIZACION: En este submenú primero seleccione el país donde se encuentra ubicada la ciudad que desea y luego Guardar, también trae la opción de limpiar el formulario.



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11.9.5.3 Creación de Fabricantes.

GENERALIDADES: Crear Fabricantes. OBJETIVOS: Permite instaurar Fabricantes. UTILIZACION: En este submenú Ingrese el nombre del fabricante que desea crear y luego Guardar, también trae la opción de limpiar el formulario .

11.9.5.4 Tipos de Transformador.



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GENERALIDADES: Crear Tipos de Transformadores. OBJETIVOS: Permite establecer Tipos de Transformadores. UTILIZACION: En este submenú Ingrese el nombre del tipo de transformador que desea crear y luego Guardar, también trae la opción de limpiar el formulario.

11.9.5.5 Crear Clientes.

GENERALIDADES: Crear Clientes. OBJETIVOS: Permite introducir datos de Clientes. UTILIZACION: En este submenú Ingrese el código, nombre, contraseña, confirmar contraseña, ciudad, dirección, teléfono y luego Guardar, también trae la opción de limpiar el formulario .



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11.9.6 PARAMETROS

Usted se encuentra en la sección PARÁMETROS

Las opciones que encuentra a la izquierda son las que le fueron otorgadas por el administrador del sistema.

Acceda a cada una de ellas dando clic sobre el texto descriptivo de acuerdo a sus necesidades. Dentro de cada una de estas opciones encontrará los formularios o procesos asociados para la captura de la información que se requiere.

11.9.6.1 CROMATOGRAFIA

11.9.6.1.1 CREACION DE LOS GASES.

GENERALIDADES: Crear Metodologías para el Diagnostico de Cromatografía de Gases.



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OBJETIVOS: Permite crear Metodologías para el Diagnostico de Cromatografía de Gases. UTILIZACION: En este submenú el código es forma consecutiva y aparece en forma automática; ingrese el nombre de la metodología a crear, una descripción, también ingrese el nombre del gas a crear con su respectiva formula química y en archivos otro nombre para confirmar, el valor máximo permitido en años; y oprima tabulador para bajar los datos y crear otro gases con el mismo procedimiento y luego de crear todos los gases haga clic en Relaciones.

11.9.6.1.2 FORMULARIO PARA LA CREACIÓN DE RELACIONES DE DIAGNOSTICO DE CROMATOGRAFÍA DE GASES.



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GENERALIDADES: Crear Relaciones de Diagnostico de Cromatografía de Gases. OBJETIVOS: Permite implantar Relaciones para el Diagnostico de Cromatografía de Gases. UTILIZACION: En este submenú Ingrese el nombre de la relación a crear, luego elija los dos componentes de las relaciones, y guardar; los componentes de los gases no deben ser iguales, ni crear una relación dos veces la misma, posteriormente haga clic en Matriz de Evaluación.



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11.9.61.3 FORMULARIO PARA LA CREACIÓN DE PARAMETROS DE DIAGNOSTICO DE CROMATOGRAFÍA DE GASES.

GENERALIDADES: Crear Parámetros de Diagnostico de Cromatografía de Gases. OBJETIVOS: Permite establecer los Parámetros para el Diagnostico de Cromatografía de Gases. UTILIZACION: En este submenú los parámetros de la relaciones a crear, luego ingrese el diagnostico y la recomendación, haga clic en Guardar y con esto se termina la creación de la metodología.



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11.9.6.2 ANALISIS FISICOQUIMICO

11.9.6.2.1 CREACION PARÁMETROS DE ANÁLISIS FISICOQUIMICO.

GENERALIDADES: Crear Parámetros para el Análisis Fisicoquímico. OBJETIVOS: Permite instaurar Parámetros para el Análisis Fisicoquímico UTILIZACION: En este submenú el código es forma consecutiva y aparece en forma automática; Ingrese el nombre de la norma a crear, una descripción, también ingrese el nombre de la medida a crear, digite S si la medida es utiliza para dar el diagnostico o digite N si es solo de información para saber en que estado se encuentra el aceite luego ingrese los datos de los parámetros según la norma teniendo encuentra la tensión del transformador y en que condición se encuentra el aceite, si es nuevo, usado o regenerado oprima tabulador para bajar los datos y crear otra medida con el mismo procedimiento y luego de crear todos las datos que se analizan en el laboratorio haga clic en Crear Índice de Calidad.



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11.9.6.2.2 CREACION DE RELACION DEL INDICE DE CALIDAD.

En este submenú se crea la relación del índice de calidad entre los valores de medida creados.

11.9.6.2.3 CREACION DE RELACION DEL ANÁLISIS FISICOQUIMICO.



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11.9.7 OTROS

11.9.7.1 USUARIOS.

GENERALIDADES: Crear Usuarios al Sistema. OBJETIVOS: Permite introducir Usuarios al Sistema. UTILIZACION: En este submenú Ingrese el Código o cedula del usuario a crear, nombre, contraseña, confirmación de la contraseña, correo electrónico, y asigne los permisos que desea que el usuario tenga acceso a la página, y haga clic en guardar. Si desea asignar un permiso o quitar al permiso a un usuario ya existente digite el código y oprima tabulador y el le llamara los datos y haga las modificaciones correspondientes; también trae la opción de limpiar formulario si lo desea.



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11.9.7.2 REVISAR REPORTES

GENERALIDADES: Búsqueda de Reportes.



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OBJETIVOS: Permite Averiguar Reportes. UTILIZACION: En este submenú el numero de serial del reporte que desea buscar ó haga clic en buscar si desea ver todos los reportes que existente en el momento. Si el reporte se encuentra en estado de procesado haga clic en el reporte que desea ver de inspección física, cromatografía o análisis fisicoquímico, en esta opción no se puede modificar ningún dato del informe.

si desea ver el reporte en PDF ACROBAT haga clic en REPORTE; o de lo contrario volver. Si dice que no aplica fue porque el cliente no solicito esta prueba, o si se encuentra pendiente es porque no se ha creado el informe.



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11.9.7.3 BACKUP

Haga clic en Backup si desea realizar una copia de seguridad y le mostrara el mensaje anterior.



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11.9.7.4 CIERRE DE REPORTES.



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GENERALIDADES: Cierre de Reportes. OBJETIVOS: Permite clausurar el Reportes. UTILIZACION: En este submenú el numero de serial del reporte que desea buscar ó haga clic en buscar si desea ver todos los reportes que existente en el momento. En este menú se puede realizar la última modificación al informe antes de ser entregado al cliente final si el reporte se encuentra en estado de procesado haga clic en el reporte que desea ver de inspección física, cromatografía o análisis fisicoquímico, en esta opción no se puede modificar ningún dato del informe.

sistema experto para el diagnóstico preventivo de

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