Universidad de Costa Rica Facultad de Ingenier´ıa Escuela de Ingenier´ıa El´ ectrica

Estudio de factibilidad de un laboratorio de pruebas de transformadores en la EIE-UCR

Por: Jos´ e Manuel Incer Gonz´ alez

Ciudad Universitaria “Rodrigo Facio”, Costa Rica Agosto, 2014

Estudio de factibilidad de un laboratorio de pruebas de transformadores en la EIE-UCR

Por: Jos´e Manuel Incer Gonz´alez

IE-0499 Proyecto el´ ectrico Aprobado por el Tribunal:

Ing. Luis Fernando Andr´es J´acome Profesor gu´ıa

Ing. Jos´e Ignacio Mora Angulo Profesor lector

Ing. Luis Alberto Garc´ıa Gonz´alez Profesor lector

Resumen Este texto es el informe del trabajo de investigaci´on realizado para analizar la factiblidad de implementar un laboratorio de pruebas de transformadores de distribuci´on administrado por la Escuela de Ingenier´ıa El´ectrica de la Universidad de Costa Rica. Se describen los principales factores que inciden en la toma de la decisi´ on de realizar o no el proyecto. Estos factores tambi´en determinan las caracter´ısticas que tendr´ıa el laboratorio. Es un proyecto con variables de ambitos diversos, por lo que el desarrollo se dividi´o en tres secciones, cada una ´ enfocada a un ´ area particular pero articulada con las dem´as. En la primera parte, constituida por el cap´ıtulo 3, se analizan los aspectos t´ecnicos que involucra la construcci´ on y equipamiento de un laboratorio de pruebas. En la segunda parte, a la cual corresponden los cap´ıtulos 4 y 5, se trata la dimensi´on econ´ omica del proyecto, y los escenarios de posibilidades seg´ un se definan las variables. En el cap´ıtulo 6 se ofrece una descripci´ on del contexto en el cual se enmarca el planteamiento de un proyecto como este. Aqu´ı se ven dos temas diferenciados, uno es el proceso administrativo dentro de la estructura de la universidad y despu´es la evaluaci´on social que se debe considerar. Finalmente se presentan las conclusiones obtenidas y recomendaciones para trabajos que traten el tema.

v

´Indice general Nomenclatura

xi

1 Introducci´ on 1.1 Alcance, Problema, Justificaci´ on . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Metodolog´ıa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 1 2 2

2 Marco te´ orico 2.1 Conceptos t´ecnicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Conceptos econ´ omicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Evaluaci´on social de proyectos . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 3 5 5

3 Evaluaci´ on t´ ecnica del proyecto 3.1 Pruebas a los transformadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Requerimientos de equipamiento para las pruebas . . . . . . . .

7 7 15

4 Evaluaci´ on econ´ omica 19 4.1 Inversi´ on inicial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.2 Costos de operaci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5 Escenarios de caracterizaci´ on del laboratorio 35 5.1 Primer escenario: peque˜ na inversi´ on, sin ingresos . . . . . . . . 36 5.2 Segundo escenario: inversi´ on moderada, ingresos constantes . . 37 5.3 Tercer escenario: laboratorio certificado, ingresos constantes . . 38 6 Contexto social del laboratorio 43 6.1 Procesos administrativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 6.2 Evaluaci´on social . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 7 Conclusiones y recomendaciones 47 7.1 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 7.2 Recomendaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Bibliograf´ıa

49

vii

´Indice de figuras 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15

Diagrama de conexiones para el m´etodo por comparaci´on . . . . . Medidor de relaci´ on de transformaci´on Megger TTR330 . . . . . . Transformadores de prueba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transformador para prueba de tensi´on aplicada de la marca Phenix del laboratorio de la CNFL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagrama de los puentes (a) Wheatstone y (b) Kelvin . . . . . . . M´etodo amper´ımetro-volt´ımetro para la medici´ on de resistencia delos devanados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagrama de conexi´ on para prueba de polaridad . . . . . . . . . . Conexi´on de instrumentos para prueba de circuito abierto . . . . . Conexi´on de instrumentos para prueba de circuito abierto con transformadores de instrumentaci´ on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conexi´on de instrumentos para prueba de corto circuito . . . . . . Conexi´on de instrumentos para prueba de corto circuito con transformadores de instrumentaci´ on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medidor de resistencia del aislamiento de la CNFL . . . . . . . . . Diagrama de conexi´ on de medidor de resistencia del aislamiento . . Placa de transformador trif´ asico de 75 kVA . . . . . . . . . . . . . Medidor de relaci´ on de transformaci´on trif´ asico ATRT-03 . . . . . Medidor de relaci´ on de transformaci´on TTRT-03A S2 de Amperis Medidor de relaci´ on de transformaci´on Megger, monof´asico . . . . Medidor de relaci´ on de vueltas AEMC Modelo 8500,monof´ asico . . Equipo Phenix de para pruebas de alta tensi´on . . . . . . . . . . . Sistema para pruebas diel´ectricas de Hipotronics . . . . . . . . . . Medidor de resistencia de devanados WRM-10P . . . . . . . . . . . ´ Ohmetro modelo MTO330 de Megger . . . . . . . . . . . . . . . . Panel de control del modelo MIT1025 de medidor de resistencia de aislamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Amper´ımetro de gancho FLUKE 324 . . . . . . . . . . . . . . . . . Juego de desatornilladores FORCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . Juego de cubos FORCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Juego de alicates y cortadoras aislados FORCE . . . . . . . . . . . Montacargas EOSLIFT de 3500 kg . . . . . . . . . . . . . . . . . . Posible ubicaci´ on (cuadro rojo) del ´area para el LPT-EIE . . . . . viii

8 9 10 11 12 12 12 13 13 14 15 16 16 17 20 21 21 22 23 24 24 25 26 28 29 29 30 31 32

5.1 5.2 5.3 5.4

Flujo neto de efectivo para escenario 1 . . . Flujo neto de efectivo para escenario 2 . . . Tarifas de acreditacio´ on que solicita el ECA Flujo neto de efectivo para escenario 3 . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

37 39 40 41

3.1 3.2

Datos de placa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Resumen de equipamiento para pruebas . . . . . . . . . . . . . . .

17 18

5.1 5.2 5.3

Caracter´ısticas del primer escenario . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caracter´ısticas del segundo escenario . . . . . . . . . . . . . . . . . Caracter´ısticas del tercer escenario . . . . . . . . . . . . . . . . . .

36 39 41

´Indice de cuadros

ix

Nomenclatura Φ

Flujo magn´etico.

A

Ampere. (unidad de intensidad de la corriente)

ANSI

Instituto Nacional Estadounidense de Est´andares (American National Standard Institute).

CA

Corriente alterna.

CC

Corriente continua.

CIEMI

Colegio de Ingenieros Electricistas, Mec´anicos e Industriales.

CNFL

Compa˜ n´ıa Nacional de Fuerza y Luz.

e

fuerza electromotriz generada.

ECA

Ente Costarricense de Acreditaci´on.

EIE

Escuela de Ingenier´ıa El´ectrica.

kg

Kilogramo. (unidad de masa).

ICE

Instituto Costarricense de Electricidad.

IEC

Comisi´on Electrot´ecnica Internacional. (International Electromechanical Comission)

IEEE

Instituto de Ingenieros El´ectricistas y Electr´ onicos. (Institute of Electric and Electronic Engineers)

ISO

Organizaci´ on Internacional de Normalizaci´on. (International Standards Organization)

LPT-EIE

Laboratorio de pruebas de transformadores de la Escuela de Ingenier´ıa El´ectrica de la Universidad de Costa Rica.

IEEE

Escuela de Ingenier´ıa El´ectrica.

m

Metros. xi

N

N´ umero de vueltas de un devanado.

OEPI

Oficina Ejecutora de Proyectos de Inversi´ on.

RMS

Valor cuadr´atico medio.

TIR

Tasa interna de retorno.

UCR

Universidad de Costa Rica.

V

Volts.

VA

Voltampere.

VAN

Valor actual neto.

xii

1

Introducci´ on

1.1

Alcance, Problema, Justificaci´ on

El proyecto desarrollado procura determinar la factibilidad para implementar un laboratorio de pruebas de transformadores de distribuci´on en el campus de la Universidad de Costa Rica (UCR), administrado por la Escuela de Ingenier´ıa El´ectrica (EIE). Este laboratorio tendr´ıa la capacidad de brindar servicios a clientes particulares interesados en conocer datos confiables sobre el estado de transformadores de su propiedad, de determinar si transformadores cumplen con las condiciones exigidas por las empresas distribuidoras para conectarlos a la red y tambi´en funcionar´ıa como un espacio did´ actico donde los estudiantes de la EIE tendr´ıan la posibilidad de apreciar los transformadores reales que van a encontrar en su vida laboral e incluso trabajar como asistentes en las pruebas realizadas. En la determinaci´on de esta factibilidad est´an involucrados factores diversos. Por un lado est´a la parte econ´ omica y financiera, pues un proyecto as´ı involucra una gran inversi´ on inicial por parte de la UCR. Hay un aspecto t´ecnico, donde se eval´ uan las condiciones del equipo y de la infraestructura necesarias para el correcto funcionamiento seg´ un la normativa. Adem´ as se considera la dimensi´on social, pues este laboratorio incidir´ıa en la educaci´ on que reciben los estudiantes y por tanto en su calidad como profesionales, as´ı como en la relaci´ on que existir´ıa entre la EIE con diversos participantes de la realidad el´ectrica del pa´ıs, como empresas privadas y distribuidoras. Estos tres ejes en los que se fundamenta la factibilidad del proyecto est´an asociados a situaciones relevantes para la EIE y sus estudiantes. En primer lugar, en cuanto a conocimientos pr´acticos, pues es com´ un escuchar a personas que ejercen la profesi´ on expresar c´omo despu´es de graduarse se tiene mucho conocimiento te´ orico pero poco contacto con situaciones reales que se presentan en el campo. Con el laboratorio, se tendr´ıa una observaci´ on directa de equipos que van a ser instalados, as´ı como contacto con otros aspectos que se viven en el ´ambito laboral como son el manejo de personal, tiempos de entrega, administraci´on de presupuestos y control de calidad. Tambi´en puede ser una forma para la EIE de generar ingresos que pueden ser destinados a mejoras del laboratorio o a proyectos de investigaci´on. Por u ´ltimo, la disponibilidad de un laboratorio que garantice la calidad de los transformadores que ser´an conectados, es una contribuci´ on a la seguridad y eficiencia de las redes de distribuci´on. 1

2

1 Introducci´ on

1.2

Objetivos

Objetivo general Analizar la conveniencia y factibilidad de un proyecto para implementar un laboratorio de pruebas de transformadores de distribuci´on en la Escuela de Ingenier´ıa El´ectrica de la Universidad de Costa Rica.

Objetivos espec´ıficos 1. Determinar las variables del ´ambito t´ecnico, econ´ omico y educativo involucradas en el proyecto. 2. Analizar estas variables para establecer criterios que permitan determinar la factibilidad.

1.3

Metodolog´ıa

En primer lugar se hizo una investigaci´on bibliogr´afica para delimitar y aclarar los conceptos te´ oricos. Paralelo a esto, se obtuvo informaci´ on de entrevistas directas con personas con experiencia en el campo en el que se inscribe el proyecto, como ingenieros y t´ecnicos de laboratorios de pruebas existentes y representantes de empresas que podr´ıan utilizar los servicios del laboratorio. Para el an´ alisis econ´ omico se utilizaron m´etodos existentes para los c´alculos financieros, los cuales ya est´an diagramados en f´ormulas y tablas que facilitan las operaciones, tambi´en se hicieron consultas a personas con conocimientos en esta ´ area. Con la informaci´ on recabada, se hizo un an´ alisis para determinar la factibilidad. En este an´ alisis se procur´ o hacer una ponderaci´on equilibrada de los beneficios y desventajas en cada uno de los ambitos ´ definidos.

2

Marco te´ orico

Como se ha mencionado, la factibilidad del proyecto puede ser valorada desde distintas perspectivas. Por esta raz´on es conveniente aclarar los conceptos involucrados en cada una. En el aspecto t´ecnico se incluye una breve rese˜ na sobre el funcionamiento de los transformadores y sus caracter´ısticas involucradas en las pruebas del laboratorio. Tambi´en la normativa que aplica, tanto para la calidad de los equipos como para la del laboratorio. Desde la visi´on econ´ omica, se deben conocer conceptos financieros b´asicos que permitan seguir con claridad los c´alculos que proyectan la evoluci´on de la inversi´ on y valorar el aporte del laboratorio en t´erminos sociales. Tambi´en es importante conocer los reglamentos de la UCR y la EIE que regir´ıan la puesta en operaci´on de un establecimiento de este tipo.

2.1

Conceptos t´ ecnicos

Transformadores En el sistema que permite el trasiego de la energ´ıa el´ectrica desde los centros de generaci´on hasta las cargas, existen secciones que operan a diferentes niveles de tensi´on, con el fin de lograr una mayor seguridad y eficiencia. Los transformadores de potencia son los equipos que realizan este cambio en el voltaje mediante el fen´ omeno de inducci´on electromagn´etica, descrita por la Ley de Faraday en la expresi´ on (2.1): e=N

dΦ , dt

(2.1)

donde e es la fuerza electromotriz generada en la bobina, N su n´ umero de vueltas y Φ el flujo magn´etico que la atraviesa. Un transformador est´a compuesto, esencialmente, por dos o m´ as devanados enrollados en un n´ ucleo com´ un, por el cual circula un flujo magn´etico que los enlaza. Cuando se conectan los terminales de uno de los devanados a una fuente de corriente alterna, se genera un flujo cambiante en el n´ ucleo, el cual a su vez induce una tensi´on en las terminales del otro, la cual depende de la relaci´ on entre el n´ umero de vueltas de cada devanado, como se deduce de la ecuaci´ on (2.1). La construcci´ on de estos equipos se realiza para alcanzar los mayores niveles de seguridad, precisi´on y eficiencia. El n´ ucleo est´a hecho de acero, dispuesto en laminaciones para reducir p´erdidas por corrientes par´ asitas. Los devanados o bobinados son 3

4

2 Marco te´ orico

conductores de cobre esmaltados y aislados en los que se procuran reducir las p´erdidas. Adem´ as, los transformadores cuentan con un sistema de aislamiento, el cual puede utilizar aire, agua o aceite. Estos son los componentes b´asicos, asociados a ellos existen gran cantidad de elementos y caracter´ısticas, que se incluyen en lo dispuesto por los est´andares y normativas.

Est´ andares y Normativa • ANSI/IEEE Std C57.12.00: Desarrollado por el Instituto de Ingenieros Electricistas y Electr´ onicos (IEEE) y aprobado por Instituto nacional de est´andares de Estados Unidos. Describe los requisitos generales el´ectricos, mec´anicos y de seguridad para transformadores sumergibles de distribuci´on, de potencia, auto transformadores o transformadores de regulaci´ on, de una o varias fases, con tensiones de 601 V o mayores en el lado de alta tensi´on. • ANSI/IEEE Std C57.12.01: Desarrollado por la IEEE. Describe los requisitos generales el´ectricos, mec´anicos y de seguridad para transformadores secos sellados de distribuci´on, de potencia y auto transformadores, con o sin sistema de ventilaci´ on, de una o varias fases, con tensiones de 601 V o mayores en el lado de alta tensi´on. • ANSI/IEEE Std C57.12.90: Desarrollado por la IEEE. Es un c´odigo estandarizado que describe m´etodos para realizar pruebas en transformadores sumergibles de potencia, de distribuci´on y de regulaci´ on. Estas pruebas corresponden a las especificadas en el est´andar IEEE Std C57.12.00. • ANSI/IEEE Std C57.12.91: Desarrollado por la IEEE. Es un c´odigo estandarizado que describe m´etodos para realizar pruebas en transformadores secos de potencia y distribuci´on. Estas pruebas corresponden a las especificadas en el est´andar IEEE Std C57.12.01. • ISO/IEC 17025 Es un est´andar internacional que especifica los requerimientos generales para garantizar la calidad de un establecimiento que lleva a cabo pruebas y/o calibraciones, incluyendo muestreos. Cubre los m´etodos est´andar, no est´andar y m´etodos desarrollados por laboratorios. Desarrollado por la Organizaci´ on internacional para la estandarizaci´ on (ISO) y por la Comisi´on electroct´ecnica internacional (IEC). • Manual para redes de distribuci´ on el´ ectrica subterr´ anea 19.9/34.5 kV Se definen las caracter´ısticas, requerimientos y valores l´ımite de los transformadores y su operaci´on en las redes de distribuci´ on. Este manual fue creado con la colaboraci´on del Colegio de Ingenieros Electricistas,

2.2. Conceptos econ´ omicos

5

Mec´anicos e Industriales (CIEMI), la Compa˜ nia Nacional de Fuerza y Luz (CNFL) y el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE).

2.2

Conceptos econ´ omicos

Al hacer una evaluaci´on del proyecto se utilizan conceptos de las ´areas de la econom´ıa y de las finanzas. En este caso se observa la iniciativa desde el punto de vista del inversionista.

Inter´ es Es un t´ermino que genera discusiones a nivel te´ orico, sin embargo para este caso lo que se necesita conocer son los efectos que act´ uan en el proyecto de inversi´ on. Tiene una doble interpretaci´on. Como costo de capital, es decir, “cu´anto cuesta a quien obtiene un determinado capital usarlo por cierto per´ıodo”(Orteg´ on y Pacheco, 2005). Como retribuci´ on del capital, es decir, cu´ anto es la rentabilidad m´ınima que debe tener un proyecto para que justifique al poseedor del capital hacer una inversi´ on. El inter´es puede ser simple, cuando se aplica siempre sobre el monto inicial, o compuesto, cuando el inter´es ganado en un per´ıodo se suma al inicial y se aplica a este nuevo monto. El per´ıodo al final del cual se cambia el capital que va a ser sujeto al inter´es se denomina per´ıodo de capitalizaci´ on.

Valor actual neto (VAN) y Tasa interna de retorno (TIR) Cuando se conoce el capital inicial, la tasa de inter´es y el per´ıodo de capitalizaci´on, se puede obtener cu´ anto dinero se tendr´ a cuando este finaliza. Se hace un flujo de fondos que consiste en “un ordenamiento en el tiempo de los ingresos, egresos peri´ odicos e inversiones que el proyecto generar´a”(Orteg´ on y Pacheco, 2005). Al hacer la suma de los flujos positivos, (ingresos), y los flujos negativos (costos) se obtiene el valor actual neto de una inversi´ on, el cual es uno de los indicadores que determinan la factibilidad de un proyecto. El indicador m´ as utilizado es la tasa interna de retorno, que equivale a la tasa de inter´es para la cual se hace cero el VAN, en determinado per´ıodo de tiempo; tambi´en se le llama rentabilidad interna del proyecto.

2.3

Evaluaci´ on social de proyectos

Un laboratorio de transformadores, especialmente por estar ubicado en una universidad, supone efectos en la sociedad que no se reflejan en el an´ alisis financiero antes descrito. La evaluaci´on social de proyectos propone una serie de elementos para intentar medir y evaluar estos efectos. Se puede utilizar

6

2 Marco te´ orico

el mismo m´etodo de costos y beneficios, con la diferencia que se incluye el impacto, con sus efectos negativos y positivos, desde otras perspectivas y no solamente desde la del inversionista, es un an´ alisis m´ as amplio. Otro concepto importante es la valoraci´ on econ´ omica. En una sociedad existen recursos, que son utilizados de una u otra forma, ya sea respondiendo al mercado o a directrices del estado. Estos recursos deben ser valorados, y una forma de hacerlo es mediante el hecho de que las personas est´an dispuestas a pagar por ellos, lo cual se representa con un precio, cuando pasa a trav´es del mercado; pero este no revela el verdadero valor social de los recursos. Esto es lo que busca la valoraci´ on econ´ omica, pues se basa en la predisposici´ on a pagar por alg´ un bien, lo cual refleja las preferencias de la gente, y estas pueden estimarse en dinero. De acuerdo a la CEPAL la evaluaci´on social incluye los siguientes tipos de efectos del proyecto: • Secundarios: el impacto en el mercado del bien o servicio de quienes lo demandan y el impacto en el mercado de los proveedores de insumos del proyecto. • Externalidades: los efectos que impactan fuera del ´ambito del proyecto, pero dentro de la sociedad. • Redistributivos: las transferencias de ingresos que el proyecto genera, el efecto en la distribuci´on de la riqueza. • Intangibles: efectos que se pueden identificar pero es complejo cuantificar. Existen varios m´etodos para traducir el valor social de un proyecto a un precio, y con ello hacer una estimaci´on de los precios sociales, para poder integrarlos en el an´ alisis de factibilidad, junto a las cantidades financieras.

3

Evaluaci´ on t´ ecnica del proyecto

En este cap´ıtulo se exponen las caracter´ısticas y los requisitos m´ınimos con los que debe contar el Laboratorio de pruebas de transformadores propuesto para la EIE, en adelante referido como LPT-EIE. Se puede considerar la posibilidad de que el LPT-EIE cuente con capacidad para realizar pruebas m´ as complejas, lo cual genera otros escenarios en los que crece la inversi´ on y las condiciones de operaci´on. En el presente an´ alisis se toma como referencia por una parte, lo establecido por el est´andar C57.12.90 y tambi´en lo inferido de la evaluaci´on del funcionamiento del laboratorio de transformadores de la CNFL. Con estos insumos como gu´ıa se proyecta un laboratorio con garant´ıas de calidad y seguridad, y tambi´en cercano a la situaci´on real de operaci´on en el contexto local. El est´andar C57.12.90 trata de los transformadores sumergibles, pero para las propiedades evaluadas en el LPT-EIE, los requisitos son los mismos. En este documento se hace referencia al C57.12.00, que contiene las caracter´ısticas que deben tener los transformadores y para las que se realizan las pruebas. A continuaci´ on se describen los m´etodos recomendados para comprobar que estas variables se mantengan dentro de los valores adecuados para el trabajo del LPT-EIE, y el equipamiento necesario para las pruebas que corresponden.

3.1

Pruebas a los transformadores

Relaci´ on de transformaci´ on Se debe comprobar la relaci´ on entre el n´ umero de vueltas del devanado de alta tensi´on y el n´ umero de vueltas del devanado de baja t´ension. Tambi´en se debe aplicar la prueba a cada posici´on de los cambiadores de tensi´on cuando el transformador cuente con ellos. En el est´andar C57.12.91 se presentan tres m´etodos para comprobar estos valores. En el primero se utilizan dos volt´ımetros para medir la tensi´on en cada devanado. En el m´etodo por comparaci´on se utiliza un transformador con una relaci´ on de vueltas conocida igual a la que se quiere comprobar, se alimentan en paralelo y entre los terminales secundarios con la misma polaridad se coloca un volt´ımetro que detecta la diferencia. Esto est´a representado en el diagrama de la figura 3.1. Este m´etodo tiene la variante en la cual no se conectan en paralelo los devanados secundarios y se miden ambas tensiones con dos volt´ımetros. Finalmente la relaci´ on de vueltas se puede determinar observando la relaci´ on de resistencias en un po7

8

3 Evaluaci´on t´ecnica del proyecto

Figura 3.1: Diagrama de conexiones para el m´etodo por comparaci´on

tenci´ ometro conectado a los terminales de los devanados dispuestos como un autotransformador. Equipamiento: Existen equipos disenados espec´ıficamente para esta medici´ on, por ejemplo el Megger TTR330, utilizado en el laboratorio de la CNFL, el cual se puede observar en la figura 3.2. Este equipo, adem´ as, contiene un medidor de corriente para determinar el valor de la corriente de excitaci´ on. Se ha comprobado que mantener un registro hist´ orico de la corriente de excitaci´ on es una manera confiable para detectar problemas en los transformadores. Tambi´en cuenta con la capacidad de determinar la diferencia de fase entre los devanados primario y secundario. Se pueden aplicar las pruebas tanto a transformadores monof´asicos como trif´ asicos. En el caso de utilizar los m´etodos descritos en lugar del instrumento, se requieren al menos dos volt´ımetros, un transformador de referencia para el m´etodo por comparaci´on, o bien un potenciom´etro.

Tensi´ on aplicada Est´a dentro de las pruebas realizadas a los materiales diel´ectricos en los equipos. El prop´ osito es comprobar que los transformadores cuentan con los niveles de aislamiento requeridos, cuando se ven sometidos a altas tensiones. Este nivel de aislamiento est´a especificado seg´ un las caracter´ısticas del equipo, en la

3.1. Pruebas a los transformadores

9

Figura 3.2: Medidor de relaci´ on de transformaci´on Megger TTR330

Tabla 5 del est´andar C57.12.01. Esta es una prueba considerada destructiva, ya que los procedimientos ejercen un esfuerzo severo en el aislamiento, y no se recomienda realizarla m´ as de una vez. Equipamiento: Se necesita un transformador de prueba que permita generar las tensiones e impulsos necesarios. Este tipo de transformadores generalmente tienen un valor bajo de potencia pero relaciones de transformaci´on muy grandes. En la figura 3.3 est´a el diagrama de dos tipos de transformadores de prueba. Existen equipos fabricados para medir los datos requeridos. Uno de ellos es el modelo 6CP100-7.5, con capacidad de generar hasta 100 kV, el cual es el utilizado en el laboratorio de la CNFL. En la figura 3.4 se aprecia el transformador de prueba de este equipo. Por las altas tensiones requeridas en estas pruebas, cuando est´an en proceso se debe abandonar el ´ area donde realizan, por lo tanto, se debe contar con la infraestructura adecuada para una operaci´on segura, as´ı como protocolos rigurosos para la ejecuci´ on de las pruebas.

Mediciones de resistencia de los devanados El objetivo es verificar que las conexiones internas de los devanados est´an conectadas correctamente. Tambi´en se obtienen los valores de resistencia de los devanados con los cuales se pueden estimar las p´erdidas por efecto Joule. En

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3 Evaluaci´on t´ecnica del proyecto

Figura 3.3: Corte transversal de transformadores de prueba aislados en aceite: 1) Devanado de AT. 2)Devanado BT. 3)N´ ucleo. 4) Base. 5)Terminal AT. 6) Boquilla. 7)Tanque met´alico. 8)Recipiente aislado.

estas pruebas se verifican continuamente las temperaturas de los devanados, puesto que inciden en el valor de resistencia. Equipamiento: Se recomienda el uso de instrumentos digitales de alta precisi´ on que aplican las configuraci´ ones de puente de Wheatstone o bien puente de Kelvin, para corrientes nominales menores de 1 A; los diagramas de estos circuitos se observan en la figura 3.5. Otra posibilidad es aplicar el m´etodo volt´ımetro-amper´ımetro, incluido tambi´en en el est´andar ANSI/IEEE, el cual se emplea solamente si la corriente nominal del devanado es 1 A o m´ as. En este caso, se hacen las conexiones y mediciones seg´ un se muestra en el diagrama de la figura 3.6.

Pruebas de polaridad y relaci´ on entre fases Para verificar los datos de polaridad, el procedimiento consiste en conectar una terminal del devanado primario con su correspondiente en el secundario. Entonces se aplica un determinado valor de tensi´on en las terminales del devanado de alta tensi´on y se mide este valor y el de la tensi´on que existe entre las terminales de alta y baja tensi´on que no est´an conectadas. Si este u ´ltimo valor es mayor qye el aplicado, la polaridad del transformador es aditiva, y si es menor, substractiva. El diagrama de conexi´ on es el de la figura 3.7. Equipamiento: Los elementos requeridos son un volt´ımetro y un generador de tensi´on de CA, que puede ser un transformador para pruebas.

3.1. Pruebas a los transformadores

11

Figura 3.4: Transformador para prueba de tensi´on aplicada de la marca Phenix del laboratorio de la CNFL

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3 Evaluaci´on t´ecnica del proyecto

Figura 3.5: Diagrama de los puentes (a) Wheatstone y (b) Kelvin

Figura 3.6: M´etodo amper´ımetro-volt´ımetro para la medici´ on de resistencia delos devanados

Figura 3.7: Diagrama de conexi´ on para prueba de polaridad

3.1. Pruebas a los transformadores

13

Figura 3.8: Conexi´on de instrumentos para prueba de circuito abierto

Figura 3.9: Conexi´on de instrumentos para prueba de circuito abierto con transformadores de instrumentaci´ on

P´ erdidas de circuito abierto La finalidad de esta prueba es medir las p´erdidas en circuito abierto a una tensi´on de excitaci´ on y frecuencia espec´ıficas, las cuales corresponden a p´erdidas en el n´ ucleo en el transformador. La medici´ on de estas p´erdidas est´a basada en una tensi´on de onda sinusoidal, a menos que la operaci´on particular del transformador requiera una forma de onda distinta. Para trasladar las mediciones a una base de onda sinusoidal se utiliza un m´etodo de correcci´on en el cual se conectan dos volt´ımetros en paralelo, de los cuales uno est´a configurado para medir valor promedio y el otro valor real rms. La tensi´on se ajusta para que el valor requerido sea el medido por el volt´ımetro de tensi´on promedio, y se hace la correcci´on con el valor registrado en el otro instrumento. Los diagramas en las figuras 3.8 y 3.9 muestran la conexi´ on entre los equipos necesarios para la medici´ on cuando no se requieren transformadores de instrumentaci´ on y cuando estos s´ı se utilizan, respectivamente. Equipamiento: Fuente de tensi´on, dos volt´ımetros, un amper´ımetro.

Prueba de corto circuito y tensi´ on de impedancia En esta prueba se aplica una tensi´on en corriente continua a cada devanado, estando el otro en corto circuito, para medir su impedancia cuando la corriente se encuentra en un valor definido. En el est´andar C57.12.91 se les llama p´er-

14

3 Evaluaci´on t´ecnica del proyecto

Figura 3.10: Conexi´on de instrumentos para prueba de corto circuito

didas por carga, ya que coresponden a aquellas que se producen a un nivel de carga espec´ıfico. Incluyen las p´erdidas por efecto Joule en los devanados y en las terminales debidas a la corriente de carga y tambi´en las corrientes par´ asitas inducidas por flujos dispersos en los devanados o terminales. La tensi´on de impedancia es la que se requiere para que circule la corriente nominal a trav´es de alguno de los devanados cuando el otro se encuentra en corto circuito. Este valor se suele expresar en por unidad, o en porcentaje, respecto a la tensi´on nominal del devanado. La componente resistiva de esta impedancia corresponde a las p´erdidas por carga y la componente reactiva a los encadenamientos de los flujos dispersos de los devanados. Existen varios m´etodos para hacer las mediciones de esta prueba, pero en este caso se considerar´an u ´nicamente los que utilizan amper´ımetros, volt´ımetros y vat´ımetros, pues estos instrumentos tambi´en son utilizados en otras pruebas. Equipamiento: Fuente de corriente directa, volt´ımetros para controlar la tensi´on aplicada y amper´ımetros para medir la corriente, as´ı como un vat´ımetro, el diagrama de conexi´ on para la prueba mediante este procedimiento es el que se encuentra en la figura 3.10. Tambi´en, ya que se requieren en la mayor´ıa de los casos, transformadores de instrumentaci´ on, en cuyo caso el diagrama corresponde al de la figura 3.11. En esta prueba es importante tener control sobre la temperatura de los devanados, por lo que se debe tomar en cuenta en el procedimiento.

Pruebas de resistencia del aislamiento Con ellas se determina la resistencia del aislamiento de cada devanado a tierra o entre cada devanado. Esta es usualmente medida en megohms utilizando un medidor de resistencia de aislamiento, tambi´en llamado meg´ ohmetro, sin embargo, tambi´en puede ser calculada de las mediciones de tensi´on aplicada y

3.2. Requerimientos de equipamiento para las pruebas

15

Figura 3.11: Conexi´on de instrumentos para prueba de corto circuito con transformadores de instrumentaci´ on

corriente de fuga, la cual est´a generalmente en el nivel de los microamperes o miliamperes. Equipamiento: El instrumento m´ as utilizado es un meg´ ohmetro, como el que se encuentra en el laboratorio de la CNFL y que se muestra en la figura 3.12. El diagrama de conexi´ on es el de la figura 3.13. La otra posibilidad involucra una fuente de tensi´on variable de corriente continua, configurada con la capacidad para medir tensi´on y corriente en el rango de microamperes o miliamperes.

Datos de placa Es importante que los transformadores tengan disponibles los datos de fabricante para tener seguridad de que las caracter´ısticas correspondan con el uso que se le va a dar. El est´andar C.57.12.00 especifica que una placa met´alica debe estar fijada en los transformadores con la informaci´ on mostrada en el cuadro 3.1 como m´ınimo. Equipamiento En este caso solo se requiere una inspecci´ on visual. No se necesitan equipos. Como ilustraci´ on en la figura 3.14 se presenta la placa de un transformador trif´ asico de 75 kVA.

3.2

Requerimientos de equipamiento para las pruebas

Para efectos de ilustrar las herramientas necesarias para realizar las pruebas y tambi´en considerando que hay instrumentos que se usan en varios procedimientos, se presenta una posible cantidad de equipos e instrumentos en el cuadro 3.2. En este resumen ya han sido seleccionados los m´etodos en algu-

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3 Evaluaci´on t´ecnica del proyecto

Figura 3.12: Medidor de resistencia del aislamiento de la CNFL

Figura 3.13: Diagrama de conexi´ on de medidor de resistencia del aislamiento

nas pruebas, basado en un criterio de precio y de log´ıstica, seg´ un se ver´a m´ as adelante. Por lo tanto, el cuadro incluye la cantidad de instrumentos utilizados. Tambi´en debe considerarse la posibilidad de adquirir un solo equipo que cuente con los elementos para realizar varias de las mediciones descritas.

3.2. Requerimientos de equipamiento para las pruebas

17

Cuadro 3.1: Datos de placa Numero de serie Mes y ano de fabricaci´ on Clase (tipo de aislamiento) N´ umero de fases Frecuencia kVA nominales Tensiones nominales Tensi´ on en derivaciones Polaridad (transformadores monof´asicos)

Porcentaje de impedancia Diagrama de conexi´ on Nombre del fabricante Referencia a instrucciones para instalaci´ on y operaci´on La palabra transformador o autotransformador El tipo de l´ıquido de aislamiento Material del conductor de cada bobinado ˆ ◦C Aumento en temperatura A Diagrama fasorial (transformadores polif´asicos)

Figura 3.14: Placa de transformador trif´ asico de 75 kVA

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3 Evaluaci´on t´ecnica del proyecto Cuadro 3.2: Resumen de equipamiento para pruebas

Prueba

Instrumentos

Cant.

Condiciones particulares

Relaci´ on de transformaci´ on

Medidor de relaci´ on de transformaci´on

1

Espacio adecuado para colocar equipo de prueba y transformador

Fuente CA variable

1

Equipo de alta potencia para pruebas diel´ectricas (Hi-Pot)

1

Tensi´ on aplicada

Altas tensiones

Protocolo de seguridad, ´area libre durante la prueba Espacio adecuado para disponer el transformador de prueba, el equipo de medici´ on y el transformador. Medici´ on de resistencia

Amper´ımetros

1

Volt´ımetros Fuente CD variable Medidor de resistencia de devanados

1 1 1

Pruebas de polaridad

Volt´ımetros

2

P´erdidas en circuito abierto

Volt´ımetros

2

Amper´ımetros Vat´ımetros Fuente CA variable

2 1 1

Volt´ımetros

2

Amper´ımetros Fuente CA variable

2 1

Equipo de prueba de resistencia al aislamiento (”Megger”)

1

P´erdidas carga

con

Resistencia del aislamiento

Debe tomarse en cuenta la temperatura al hacer las mediciones

Puede integrarse en un s´ olo m´ odulo de pruebas

Puede integrarse en un s´ olo m´ odulo de pruebas

Se debe hacer una calibraci´on peri´ odica delicada

4

Evaluaci´ on econ´ omica

Una vez conocidos las posibles pruebas y los insumos necesarios para su operaci´ on, surgen diferentes posibilidades para la implementaci´ on del laboratorio. Las mismas est´an en funci´on de la cantidad de pruebas que se quiera tener disponibles, del grado de sofisticaci´on de los instrumentos, del n´ umero de transformadores por mes que se quiera que sea capaz de atender el LPTEIE y de la oferta de otros servicios relacionados, pero que no necesariamente consisten en pruebas a los equipos. La especificaci´ on de todos estos factores define los elementos econ´ omicos que deben ser tomados en cuenta para hacer el an´ alisis del proyecto desde esta perspectiva. A partir de ellos se generan diversos escenarios que cuentan con inversi´ on inicial, costos de operaci´on y personal espec´ıficos. Tambi´en, seg´ un las caracter´ısticas de los servicios brindados y de la demanda, existen varias posibilidades para el comportamiento de los ingresos. Como se mencion´ o en el cap´ıtulo anterior, para la proyecci´ on del LPT-EIE se ha tomado como referencia el laboratorio de la CNFL y el est´andar de la IEEE C57.12.91. Con esta consideraci´ on, aqu´ı se describen tres escenarios representativos que permiten apreciar el rango de posibilidades del proyecto. Primero se analizan los rubros requeridos en la inversi´ on inicial.

4.1

Inversi´ on inicial

Los equipos de prueba son costosos, pero por otro lado, hay variedad de precios en el mercado, seg´ un la calidad y el prestigio del fabricante. A continuaci´ on se presentan varias opciones, con sus caracter´ısticas principales y el precio obtenido en Internet o mediante cotizaciones de fabricantes.

Equipos de medici´ on especializados • Medidores de relaci´ on de transformaci´ on Modelo ATRT-03 de Vanguard Instruments, Trif´ asico – Port´ atil, autom´atico, con interfaz para control por computadora mediante software propio. – Permite la medici´ on en transformadores trif´ asicos bajo distintas configuraciones sin necesidad de hacer cambios en las conexiones. 19

20

4 Evaluaci´on econ´ omica – El rango de medici´ on es de una relaci´ on de vueltas desde 0,8 hasta 15000 con una precisi´ on m´ axima del 1 por ciento. – Permite la medici´ on de la corriente de excitaci´ on y del ´angulo de fase. – Precio: $ 8111 En la figura 4.1 se observa el instrumento con sus controles e indicadores.

Figura 4.1: Medidor de relaci´ on de transformaci´on trif´ asico ATRT-03

TTRT 03A S2 de Amperis, Trif´ asico – Port´ atil, bater´ıa hasta 3 horas. – M´etodo de medida acorde a ANSI/IEEE C57.12.90 – Rango de medida de 0,8 a 15000 – Lectura de corriente de excitaci´ on y de ´angulo de desplazamiento de fase. – Pantalla LCD e interfaz de conexi´ on a computadoras mediante software propio. – Precio: $ 12530

Megger 55005B, monof´ asico – Rango de medici´ on de 0,001 a 129,999. – Precisi´ on de 0,1 % en transformadores de distribuci´on y de potencia. – Medici´ on de corriente de excitaci´ on de 0 a 1 A. – Precio: $4743

4.1. Inversi´ on inicial

21

Figura 4.2: Medidor de relaci´ on de transformaci´on TTRT-03A S2 de Amperis

Figura 4.3: Medidor de relaci´ on de transformaci´on Megger, monof´asico

TTRT 01 S3 de Amperis, monof´ asico – M´etodo de medida acorde a ANSI/IEEE C57.12.90. – Rango de medida de 0,8 a 1999. – Indicaci´on de desfasamiento en polaridad. – Lectura de corriente de excitaci´ on y de ´angulo de desplazamiento de fase. – Pantalla LCD e interfaz de conexi´ on a computadoras mediante software propio. – Precio: $ 3200

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4 Evaluaci´on econ´ omica Medidor de relaci´ on de transformaci´ on digital Modelo 8500 de AEMC Instruments – Port´ atil, con bater´ıa recargable y entrada para alimentaci´ on en CA. – Rango de medida de relaci´ on de 0,8 a 1500. – Despliega lecturas de relaci´ on de transformaci´on y corriente de excitaci´ on de forma simult´ anea. – Lectura de corriente de excitaci´ on y de ´angulo de desplazamiento de fase (figura 4.4). – Precisi´ on de 0,2 % – M´etodo de medida acorde a ANSI/IEEE C57.12.90. – Precio: $ 2995

Figura 4.4: Medidor de relaci´ on de vueltas AEMC Modelo 8500,monof´asico • Equipo para prueba de tensi´ on aplicada Set para pruebas diel´ ectricas CA modelo 6CP100 de Phenix – Tensi´ on de prueba de hasta 100 kV. – Medici´ on precisa de la corriente de fuga en la prueba de tensi´on aplicada al anular las corrientes par´ asitas capacitivas. – Incluye un transformador para pruebas aislado en aceite, con un encapsulamiento cil´ındrico montado sobre una s´ olida base de acero. La salida de alta tensi´on est´a equipada con un electrodo con pantalla de aluminio.

4.1. Inversi´ on inicial

23

– Se puede utilizar para realizar diversas pruebas diel´ectricas a otros aparatos, como pararrayos. – Es posible transportarlo a otras locaciones.

Figura 4.5: Equipo Phenix de para pruebas de alta tensi´on

Sistemas para pruebas diel´ ectricas en CA modelo 7100-5 de Hipotronics – Tensi´ on de prueba de hasta 100 kV CA. – Tensi´ on de prueba ajustable entre el 10 % y 100 % de la tensi´on nominal. – Transformador de prueba con potencia nominal de 5 kVA. – Incluye volt´ımetro y amper´ımetro externos. Precios: Para este tipo de equipo el precio aproximado es de $ 50000, dato obtenido en conversaciones con profesionales con experiencia. No se pudo recibir una cotizaci´on directa de los fabricantes, dado que la informaci´ on no se requiri´ o con inter´es comercial. • Equipos para medici´ on de resistencia de los devanados Medidores de resistencia WRM-10P de Vanguard

24

4 Evaluaci´on econ´ omica

Figura 4.6: Sistema para pruebas diel´ectricas de Hipotronics

– Mediciones simult´ aneas para dos devanados. – Port´ atil, con interfaces para computadores mediante software propio. – Precisi´ on para lecturas de 1 a 19999 micro-ohms es de +-5 %, para mediciones de 20 a 999 mili-ohms es +-1 % y de 1 a 2000 ohms, 1,5 %. – Pantalla LCD.

Figura 4.7: Medidor de resistencia de devanados WRM-10P

Serie MTO3XX de Megger de o ´hmetros autom´ aticos para transformadores – Disenado para uso en transformadores trif´ asicos. Es posible una sola configuraci´ on de conexi´ on para m´ utltiples mediciones.

4.1. Inversi´ on inicial

25

– Las terminales pueden ser utilizadas con la serie TTR300 de medidores de relaci´ on de transformaci´on. – Opci´ on de usar software que permite an´ alisis de datos y diagn´ostico sin necesidad de computadora externa o solamente con interfaz de comunicacion para computadoras. – Mediciones de 1 micro ohm a 2 ohms al utilizar 10 A como de corriente de salida, de 10 micro ohms a 20 ohms con 1 A, de 100 micro ohms a 200 ohms con 100 mA y de 1 mili ohm a 2000 ohms con 10 mA.

´ Figura 4.8: Ohmetro modelo MTO330 de Megger Precios: Los precios disponibles encontrados para medidores trif´ asicos son en promedio de $12000 y para equipo de medici´ on devanado por devanado es de $4500 • Medici´ on de resistencia del aislamiento Equipos MIT525 y MIT525 de Megger – Tensiones de prueba de 5 kV y 10 kV – Capacidad de transmitir o descargar datos a computador. – Medici´ on de resistencias de hasta 20 Tohms con el equipo de 10 kV y hasta 10 Tohms con el de 5 kV.

26

4 Evaluaci´on econ´ omica – Exactitud de 5 %, para valores hasta 1 Tohm @ 5kV y 2 Tohms @ 10 kV – Filtro de ruido de hasta 3 mA. – Se puede comprobar la presencia de tensiones inducidas. – Port´ atil, con bater´ıa con una duraci´ on de 6 h de prueba continua a 5 kV con carga de 100 Mohms – Precios: MIT525: $ 3469; MIT1025: $4158

Figura 4.9: Panel de control del modelo MIT1025 de medidor de resistencia de aislamiento

Instrumentos y herramientas complementarias Adem´ as de los equipos m´ as sofisticados, el LPT-EIE debe contar con una serie de herramientas que permitan a los operarios manipular los equipos, hacer mediciones adicionales y realizar el procesamiento y an´ alisis de los datos. Tambi´en, algunos de estos instrumentos como los volt´ımetros, amper´ımetros

27

4.1. Inversi´ on inicial

y vat´ımetros, pueden ser utilizados para realizar algunas pruebas sin necesidad de los equipos, siguiendo los m´etodos descritos en el cap´ıtulo anterior. Como base para definir la cantidad de herramientas necesarias, se consult´ o el diagn´ostico que se hizo del laboratorio de la CNFL como proyecto el´ectrico (Valverde, 2006) y las observaciones en la visita al mismo. Los instrumentos y herramientas, sus caracter´ısticas y los precios de mercado se resumen a continuaci´ on. • Mult´ımetro FLUKE – Modelo 117, medici´ on de corriente y tensi´on en CC y CA. – Protecci´ on para transientes con tensi´on pico de 6 kV. – Bater´ıa de 400 horas de duraci´ on. – Con detector de tensi´on sin contacto. – Precio: $167 • Amper´ımetro de gancho FLUKE – Modelo 324, medici´ on de corrientes de hasta 400 A. – Precisi´ on de 1,5 %. – Valor verdadero eficaz RMS – Mediciones de tensi´on hasta 600 V CA y CC, de resistencia hasta 4000 ohms. – Precio: $127 • Juego de desatornilladores – 2 PHILLIPS cortos tipo sapita: PH1, PH2 – 2 Planos cortos tipo sapita: 5.5mm, 6.5mm – 4 PHILLIPS: PH0, PH1, PH2, PH3 – 6 Planos: 3, 3.5, 4, 5.5, 6.5, 8mm – 1 PHILLIPS extra largo: PH2 – 1 PHILLIPS extra largo: 6mm – 13 Llaves TORX – 14 Llaves TORX de seguridad – 1 Desmagnetizador / Magnetizador – Precio: 61113 colones

28

4 Evaluaci´on econ´ omica

Figura 4.10: Amper´ımetro de gancho FLUKE 324

• Juego de cubos – 12 cubos de 6 puntas espiga 1/2 10, 11, 12, 13, 14, 17, 19, 22, 24, 27, 30, 32 mm – 1 ratchet reversible 1/2”, 24 dientes, 270mm – 1 mango corredizo 300mm – 1 extensi´ on 127mm – 1 articulaci´on universal 70mm – 1 estuche organizado. Total 3500g – Precio: 14280 colones

29

4.1. Inversi´ on inicial

Figura 4.11: Juego de desatornilladores FORCE

Figura 4.12: Juego de cubos FORCE • Juego de alicates aislados – 1 Alicate de combinaci´on 8” – 1 Alicate de puntas largas 8” – 1 Cortadora diagonal 8” – 1 Alicate pelacables 8.3” – 2 Destornilladores Phillips PH.1 x 80mm, PH.2 x 100mm – 3 Destornilladores ranurados 2.4x75mm, 4x100mm, 5.5x125mm – 1 Probador de circuito de inducci´on – Precio: 85800 colones Los transformadores son m´ aquinas pesadas. Un transformador trif´ asico de pedestal puede pesar m´ as de3000 kg. Su transporte se debe realizar

30

4 Evaluaci´on econ´ omica

Figura 4.13: Juego de alicates y cortadoras aislados FORCE

con mucho cuidado y con ayuda de veh´ıculos y mecanismos auxiliares. Por esta raz´on se incluye como parte de los insumos para el laboratorio un montacargas de capacidad adecuada. • Montacargas a gasolina 3500 kg EOSLIFT – Altura de elevaci´ on de 3000 mm – Capacidad de carga de 3500 Kg – Altura libre de 145 mm – Saliente frontal de 500 mm – Ancho global de 1225 mm – Radio de giro de 2540 mm – Gradiente m´ axima para movimiento con carga de 15 % – Precio: 21 327 495 colones.

Infraestructura En este caso hay dos posibilidades muy distintas. Utilizar un espacio del edificio de la Escuela de Ingenier´ıa El´ectrica, o bien, abrir el proceso para la

4.1. Inversi´ on inicial

31

Figura 4.14: Montacargas EOSLIFT de 3500 kg

asignaci´ on de un terreno y construcci´ on de una edificaci´on nueva. Para tomar la decisi´ on se deben considerar una serie de aspectos que un laboratorio de este tipo requiere: • El espacio que necesitan los equipos, los espacios de seguridad para pruebas peligrosas • La distribuci´on id´ onea para una din´ amica de trabajo eficiente y segura • Espacios de almacenamiento de materiales • Acceso a salidas de potencia para alimentaci´ on de los equipos • Espacio para uso personal de los trabajadores. • El mantenimiento que se deba dar al material y de los elementos presentes en el laboratorio sin la necesidad de su desmontaje o desplazamiento (P´erez, 2009). Una referencia es el laboratorio de la CNFL, el cual cuenta con un ´area de 190 metros cuadrados, pero se debe tener en cuenta que en ese mismo espacio hacen trabajos de reparaci´on, y por otro lado, es notorio que el laboratorio de pruebas requiere un espacio mayor al que ocupa actualmente para mejorar su seguridad y facilidad de maniobras de trabajo. Otra consideraci´ on importante es el disponer de un lugar con facilidad de acceso para los veh´ıculos que transportan los transformadores. (Mu˜ noz, 2008). En el caso de utilizar un area de la Escuela, esto implica adecuar el n´ ´ umero de transformadores que

32

4 Evaluaci´on econ´ omica

Figura 4.15: Posible ubicaci´ on (cuadro rojo) del ´area para el LPT-EIE

se pueden atender al espacio disponible, as´ı como el tama˜ no de los equipos. El laboratorio deber´ıa implementarse en el primer piso, para facilidad en la maniobra de los transformadores y seguridad de los usuarios del edificio. El ´area m´ as adecuada para este fin, actualmente est´a destinada al laboratorio de alta tensi´on, en el extremo sur del edificio. Es de aproximadamente 60 metros cuadrados. En la figura 4.15 est´a resaltada la ubicaci´ on y tambi´en se pueden observar las rutas de acceso en el costado este para el ingreso de los veh´ıculos de transporte. En ambos casos, se debe seguir el proceso respectivo para los proyectos de infraestructura de la Universidad de Costa Rica, el cual entra bajo la autoridad de la Oficina Ejecutora del Programa de Inversiones. Si se opta por la construcci´ on de un edificio dedicado, hay que contemplar en la inversi´ on inicial los rubros propios de cualquier construcci´ on en cada una de sus etapas. Inicialmente, de acuerdo al Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos, se debe cumplir con la presentaci´ on del anteproyecto, los planos de construcci´ on y las especificaciones t´ecnicas, el presupuesto y la programaci´ on de la obra. Todo esto involucra la participaci´on de profesionales en ingenier´ıa y otras ´areas, cuyos honorarios entran en los n´ umeros de la inversi´ on. A esto se deben sumar los costos de la etapa de ejecuci´ on de la obra. Para el alcance de este trabajo, se utiliza para el c´alculo de la construcci´ on un costo global de $ 675, cifra obtenida del estudio de prefactibilidad hecho por Mu˜ noz en el a˜ no 2008 (Mu˜ noz, 2008) y considerando una inflaci´on promedio de 7 %. Con informaci´ on de este mismo estudio y conjug´andola con la situaci´on del laboratorio de la CNFL, se define que el laboratorio debe contar con un ´area de 100 metros cuadrados aproximadamente. Con estos datos se obtiene que el costo aproximado del edificio es de $67500.

4.2. Costos de operaci´on

33

Otros insumos necesarios para la puesta en marcha • Dise˜ no de manuales: Se debe contar con documentos claros y efectivos que describan las actividades que deben seguirse para mantener el laboratorio funcionando con eficiencia y seguridad. Es recomendable tener manuales para procedimiento de pruebas, de seguridad, de mantenimiento y de calibraci´on. • Materiales para labores administrativas, como papel para impresiones, lapiceros, boletas para recepci´ on de equipos,entre otras. • Adem´ as de todos estos elementos, se debe considerar cualquier imprevisto, por lo que es recomendable an˜ adir un 5 % al costo de la infraestructura, ya sea que se implemente en el edificio de la EIE o en un edificio nuevo, en este u ´ltimo caso el costo llegar´ıa a $70875. Si se considera que el acondicionamiento del espacio del edificio de la Escuela se hace con un 10 % del costo del nuevo edificio, la inversi´ on por infraestructura ser´ıa de $7087,5.

4.2

Costos de operaci´ on

Una vez construido el edificio y con los equipos y materiales especificados y disponibles se puede poner en marcha el trabajo del laboratorio. Para ello es necesario la contrataci´ on de personas encargadas de la aplicaci´on de las pruebas y de su operaci´on en general. Los salarios de estos trabajadores constituyen el principal egreso del LPT-EIE. Tambi´en existen otros rubros: mantenimiento y calibraci´on de equipos, combustible para el montacargas, reposici´on de insumos administrativos. En general, estos gastos est´an en funci´on del tama˜ no y grado de especializaci´on del laboratorio. Por otro lado, tambi´en esto influye en los ingresos que se puedan percibir por ventas de servicios. Por ello, en el cap´ıtulo siguiente se describen escenarios representativos de las posibilidades hacia donde dirigir el proyecto.

5 Escenarios de caracterizaci´ on del laboratorio Como se mencion´ o, se pretende ilustrar las posibilidades de las dimensiones que puede alcanzar el laboratorio, tanto t´ecnicas como financieras. Para lograr esto se generaron escenarios en los que las variables constitutivas se llevaron a los extremos, pero manteniendo un principio de razonabilidad. Por ejemplo, en el primer caso se tiene una inversi´ on inicial y gastos de operaci´on moderados, en combinaci´on con un esquema de ingreso pr´acticamente nulo, para que la inversi´ on no sea una suma inalcanzable para poner en marcha el laboratorio. Antes de presentar esas opciones, es necesario hacer una descripci´on del mercado para los servicios que podr´ıa ofrecer el LPT-EIE. Un estudio de mercado es un an´ alisis complejo que rebasa los alcances de este trabajo, pero en t´erminos generales se puede afirmar que los clientes consisten en los entes que necesitan verificar la calidad y el estado de transformadores que posteriormente usar´ an para sus fines particulares. Aplicando esta premisa se incluyen b´asicamente las empresas y cooperativas dedicadas a la distribuci´on de energ´ıa el´ectrica y las empresas constructoras de proyectos cuyo sistema el´ectrico requiere transformadores. Por otro lado, en el desarrollo de la investigaci´on se lograron determinar varias condiciones que permiten clasificar el esquema de ingreso por ventas de servicio en categor´ıas con marcadas diferencias. Estas condiciones son las siguientes: • Necesidad de la aprobaci´on por parte de las distribuidoras para que las empresas constructoras puedan conectar los transformadores utilizados en sus proyectos. • Certificaci´on existente de pruebas por parte de los fabricantes de las caracter´ısticas de sus transformadores. • Cantidad, complejidad y costo de las pruebas realizadas en las empresas distribuidoras como requisito para conexi´ on. • Acreditaci´ on del laboratorio por parte del Ente Costarricense de Acreditaci´ on, cumpliendo el est´andar ISO/IEC 17025, para que pueda adquirir el rango de ente regulador. 35

36

5 Escenarios de caracterizaci´ on del laboratorio Cuadro 5.1: Caracter´ısticas del primer escenario

Equipos

Infraestructura

Personal

Volt´ımetro (Mult´ımetro)

Acondicionamiento de ´area para el laboratorio Sistema de seguridad

1 operario

Amper´ımetro tro)

(Mult´ıme-

Equipo para prueba de tensi´on aplicada (pruebas diel´ectricas) Vat´ımetro (Mult´ımetro) Juegos de herramientas

Montacargas

Categor´ıa de trabajador es t´ecnico con educaci´ on diversificada Salario m´ınimo de 329717 colones Horario de lunes a viernes de 8 am a 5 pm Beneficios de trabajadores estimados en 40 %

• Posibilidad de establecer un acuerdo entre la EIE y empresas distribuidoras para que las pruebas realizadas en el laboratorio les garanticen seguridad para la conexi´ on con su red.

5.1

Primer escenario: peque˜ na inversi´ on, sin ingresos

Se opta por los equipos m´ as baratos, y por evitar comprarlos cuando las pruebas se pueden hacer con instrumentos m´ as sencillos, seg´ un se ha mencionado. Tambi´en, se hace el acondicionamiento en la Escuela para que pueda albergar el LPT-EIE, lo cual implica menores gastos en operarios y en mantenimiento. Estas condiciones tambi´en determinan que se tenga una capacidad de atender una cantidad peque˜ na de transformadores. En este caso los ingresos provienen de los transformadores a los que ocasionalmente una empresa quiera hacer una prueba particular, pues no se est´an considerando alianzas con distribuidoras ni una especializaci´on suficiente para una acreditaci´on. Para efectos de c´alculo anual de ingresos, es un valor pr´acticamente nulo, por lo tanto no habr´ıa un retorno de inversi´ on y los beneficios obtenidos ser´ıan u ´nicamente en el ´ambito educativo, para pr´actica de los estudiantes. El cuadro 5.1 resume las condiciones de esta opci´ on. Utilizando un programa de hojas electr´onicas que incluye f´ormulas para obtener los indicadores financieros se obtuvo el flujo neto de efectivo presentado en la figura 5.1. Esta es una informaci´ on ilustrativa dado que este escenario

5.2. Segundo escenario: inversi´ on moderada, ingresos constantes

37

Figura 5.1: Flujo neto de efectivo para escenario 1

no tiene como objetivo un retorno de inversi´ on, y m´ as bien formar´ıa parte del presupuesto de la Universidad como un monto regular que se ejecuta anualmente. Se observa que la tasa interna de retorno es un n´ umero inexistente.

5.2

Segundo escenario: inversi´ on moderada, ingresos constantes

En este escenario se considera que la Escuela de Ingenier´ıa El´ectrica ha conseguido establecer un convenio con una o varias empresas distribuidoras, para que se hagan en el LPT-EIE las pruebas a transformadores de particulares y que la aprobaci´on de los ensayos sea considerada por las distribuidoras suficiente para aceptar la conexi´ on de estos equipos a su red. Bajo estas condiciones, el volumen de equipos que se deben probar es considerable, de acuerdo a los datos recopilados por Mu˜ noz (Mu˜ noz, 2008). Para el momento de ese estudio el n´ umero de transformadores particulares probados en cada distribuidora era el siguiente: • ICE: 185 transformadores por mes, se considera un que un 25 % son privados, es decir, 46.

38

5 Escenarios de caracterizaci´ on del laboratorio • CNFL: 20 transformadores privados por mes. • Coopesantos: 28 transformadores por mes, 20 % de privados: 6 unidades. • ESPH: 36 transformadores por mes, 25 % privados: 9 unidades. • JASEC 25 transformadores por mes, 25 % privados: 6 unidades. • Coopelesca: 1 o 2 transformadores privados por mes.

Por cuestiones log´ısticas, los convenios se har´ıan con las empresas presentes en el ´area metropolitana: ICE, CNFL, ESPH y JASEC. Seg´ un lo observado del trabajo en el laboratorio del CNFL, un n´ umero adecuado de equipos por atender es de 50 unidades por mes. La especializaci´on de las pruebas es similar a las brindadas por el laboratorio de la CNFL, pues el objetivo en este escenario es dar el servicio para la aprobaci´on del estado de los transformadores y de esta forma contribuir con la agilizaci´on del proceso de construcci´ on de proyectos, manteniendo la calidad de las pruebas realizadas. Tomando como base el cobro que se hace en la CNFL, se define un costo por transformador de 40 mil colones para monof´asico y 60 mil para trif´ asico. En este escenario se est´a contemplando u ´nicamente pruebas a transformadores monof´asicos. Por el constante movimiento, carga y descarga de equipos, se opta por la construcci´ on de un edificio nuevo de 100 metros cuadrados. Las caracter´ısticas que tendr´ıa este laboratorio se resumen en el cuadro 5.2 En este caso s´ı existe un ingreso mensual, el cual se estima como constante en vista de que los convenios proyectados permiten el trabajo del LPT-EIE en su m´ axima capacidad. Para la operaci´on en estas condiciones se consideran tres trabajadores. En la figura 5.2 se observa que considerando el per´ıodo de capitalizaci´ on de 9 a˜ os y aplicando un inter´es de 7 % anual, si se mantienen las condiciones, se lograr´ıa alcanzar un retorno de la inversi´ on inicial y a partir de ese momento se empiezan a generar ingresos libres que se pueden invertir en el propio laboratorio o en otros proyectos. El flujo neto de efectivo para esta situaci´on se muestra en la figura 5.2. All´ı tambi´en se aprecia que la tasa interna de retorno a es en este caso un valor positivo.

5.3

Tercer escenario: laboratorio certificado, ingresos constantes

El grado de precisi´ on y rigurosidad en la aplicaci´on de las pruebas es el que indica el est´andar ISO/IEC 7025. Esto implica una mayor inversi´ on en los equipos e instrumentos, as´ı como en el mantenimiento. Se hace la estimaci´on de un 25 % de aumento en la inversi´ on inicial para que re´ una las condiciones que se requieren. Adem´ as, se debe a˜ adir la tarifa que se debe pagar al Ente

5.3. Tercer escenario: laboratorio certificado, ingresos constantes

39

Cuadro 5.2: Caracter´ısticas del segundo escenario Equipos

Infraestructura

Personal

Volt´ımetro (Mult´ımetro)

Acondicionamiento de ´area para el laboratorio Sistema de seguridad

2 operarios y un ingeniero supervisor Categor´ıa de trabajador es t´ecnico con educaci´ on diversificada Salario m´ınimo de 329717 colones

Amper´ımetro tro)

(Mult´ıme-

Equipo para prueba de tensi´on aplicada (pruebas diel´ectricas) Vat´ımetro (Mult´ımetro) Probador de relaci´ on de vueltas

Montacargas

Horario de lunes a viernes de 8 am a 5 pm Beneficios se estiman en un aumento de 40 % del salario

Equipo para medici´ on de resistencia del aislamiento Juegos de herramientas

Figura 5.2: Flujo neto de efectivo para escenario 2

40

5 Escenarios de caracterizaci´ on del laboratorio

Figura 5.3: Tarifas de acreditacio´ on que solicita el ECA

Costarricense de Acreditaci´ on, que para febrero de 2014 es el que se muestra en la figura 5.3, tomado de su p´agina en internet. Aqu´ı la inversi´ on inicial crece considerablemente, por ello se adopta un esquema de ingreso que tambi´en considera un convenio con las empresas distribuidoras. Adem´ as se ofrece el servicio para transformadores trif´ asicos y se considera que una tercera parte del total corresponde a este tipo de equipos. Las caracter´ısticas generales se resumen en el cuadro 5.3 El flujo de efectivo resultante muestra que con los ingresos y gastos del laboratorio considerados constantes, se presenta una tendencia a disminuir su diferencia. La recuperaci´on de la inversi´ on inicial ocurre a los 10 a˜ nos, per´ıodo para el cual la tasa interna de retorno corresponde a 1 %. Estos datos est´an presentes en la figura 5.4 Es importante se˜ nalar que en el an´ alisis presentado en este trabajo no se est´a considerando el origen del financiamiento para la inversi´ on inicial. Al incluir este elemento en el estudio, surgen otros factores que aumentan su complejidad. Para cada uno de los escenarios los indicadores financieros revelan que es dif´ıcil recuperar la inversi´ on en un corto plazo, adem´ as que las estimaciones de ingresos dependen de condiciones que hay que alcanzar a trav´es de procesos complejos y hasta cierto punto inciertos, dado que los convenios entre las empresas distribuidoras y la universidad involucran a agentes en niveles de estas instituciones que est´an sujetos en ocasiones a cambios pol´ıticos

5.3. Tercer escenario: laboratorio certificado, ingresos constantes

41

Cuadro 5.3: Caracter´ısticas del tercer escenario Equipos

Infraestructura

Personal

Volt´ımetro (Mult´ımetro)

Acondicionamiento de ´area para el laboratorio Sistema de seguridad

3 operarios y 1 ingeniero supervisor Categor´ıa de trabajador es t´ecnico con educaci´ on diversificada Salario m´ınimo de 329717 colones

Amper´ımetro tro)

(Mult´ıme-

Equipo para prueba de tensi´on aplicada (pruebas diel´ectricas) Vat´ımetro (Mult´ımetro) Probador de relaci´ on de vueltas Equipo para medici´ on de resistencia del aislamiento Juegos de herramientas Equipo para medici´ on de resistencia de los devanados

Montacargas

Protocolos y sistemas de seguridad certificados Mantenimiento riguroso

Salario profesional: 497774 colones Horario de lunes a viernes de 8 am a 5 pm Beneficios se estiman en un aumento de 40 % del salario

Figura 5.4: Flujo neto de efectivo para escenario 3

42

5 Escenarios de caracterizaci´ on del laboratorio

o ajustes estructurales. Por otro lado, algo que es claro es que la implementaci´ on del LPT-EIE contribuir´ıa con la calidad educativa del ´area de potencia de la Escuela. Con la existencia de manuales de procedimientos y una preparaci´ on adecuada, los estudiantes pueden participar en los ensayos, con lo cual adem´ as de apoyar las labores de los encargados del laboratorio, se logra una conjugaci´on entre los conocimientos te´ oricos y la realidad nacional, a nivel de distribuci´on el´ectrica. Es indudable que este aprendizaje tiene un valor, que finalmente va a expresarse en la colectividad y econom´ıa del pa´ıs, por la formaci´ on de profesionales con una formaci´on te´ orica s´ olida y cierta pr´actica en las din´ amicas del sector el´ectrico constructivo. Sin embargo, este valor es dif´ıcil de cuantificar y no est´a expresado con ninguna cifra en los flujos de efectivo presentados. Por ello es importante reconocer e incluir este valor social en el proyecto, y para ello existen ciertas t´ecnicas que se mencionan en el cap´ıtulo siguiente.

6

Contexto social del laboratorio

En este cap´ıtulo se presentan dos aspectos que conlleva un proyecto como este, aunque no tienen una relaci´ on directa uno con el otro. Primero se hace una descripci´ on general de la situaci´on en la esfera administrativa interna de la universidad, los pasos que se deben seguir dentro de la estructura organizativa para lograr la aprobaci´on y ejecuci´ on del proyecto. Finalmente, se presenta una breve descripci´ on de algunos m´etodos que se utilizan para hacer un an´ alisis de proyectos de inversi´ on p´ ublica con los que se pueda cuantificar el impacto de la obra en la sociedad.

6.1

Procesos administrativos

Aqu´ı se hace la suposici´on de que el financiamento proviene de los fondos con los que cuenta la universidad para la creaci´ on de infraestructura. Siendo as´ı, la administraci´on del proyecto se adscribe a la Oficina Ejecutora de los Programas de Inversi´ on (OEPI). Seg´ un consta en su reglamento, esta oficina es la ”responsable de planificar, ejecutar, supervisar y administrar todos los proyectos de obras mayores, referentes al desarrollo, ampliaci´on, remodelaci´ on y acondicionamiento general de la planta f´ısica de la Universidad de Costa Rica”(de Costa Rica, 1989). De acuerdo a los datos recopilados por (Cotter, 2012), bajo la direcci´on de la OEPI, la iniciativa debe pasar por varias etapas. El paso inicial es dar a conocer el proyecto, con la justificaci´on de su importancia. Esto se hace mediante una carta oficial que puede estar dirigida a la Rector´ıa, a la Vicerrector´ıa de administraci´on, a la Comisi´on Institucional de Planta F´ısica o directamente a la OEPI. Con esto se pasa a las evaluaciones preliminares, que deben cumplir con los siguientes procesos (Cotter, 2012): 1. Reuni´on inicial con representante de la unidad interesada, en este caso la Escuela de Ingenier´ıa El´ectrica. 2. An´ alisis de posibles sitios, cuando se trate de una construcci´ on nueva. 3. Completar documento de descripci´ on y justificaci´on del proyecto. 4. Con esa informaci´ on la OEPI establece un programa arquitect´onico. 5. Se elabora un informe con la evaluaci´on del proyecto, que es enviado a la Rector´ıa para su aprobaci´on. 43

44

6 Contexto social del laboratorio

Si el proyecto es aprobado, se incluye en programa de trabajo anual, se pasa a los procesos de planificaci´on, que contemplan varias actividades, despues de las cuales se da inicio a la construcci´ on de la obra seg´ un el calendario definido: 1. Estudios t´ecnicos previos: determinaci´on de recursos necesarios, equipo de trabajo, subcontratos de consultor´ıa, levantamiento topogr´ afico, levantamiento de obra existente, estudios de capacidad del suelo, requerimientos electromec´anicos, elaboraci´on de programa arquitect´onico y estimaci´on de costos. 2. Anteproyecto: cronograma, an´ alisis de variables del sitio, an´ alisis de las relaciones funcionales en el espacio, verificaci´on de normas, conceptualizaci´on arquitect´ onica, propuesta arquitect´ onica, revisi´ on de ingenieros estructurales y electromc´ anicos, env´ıo de anteproyecto a usuario (EIE), aprobaci´on, correcciones y revisi´ on de costos. 3. Dise˜ no y elaboraci´on de planos constructivos: revisi´ on de requerimientos estructurales y electromec´anicos, memorias de c´alculo, dise˜ os espec´ıficos, coordinaci´on de sistema de comunicaciones con el Centro de Inform´atica de la UCR, coordinaci´on con Seguridad, elaboraci´on de borradores, dibujo de planos constructivos, almacenamiento digital con informaci´ on de planos. 4. Especificaciones t´ecnicas: revisi´ on de machotes, incorporaci´on de ´ıtemes espec´ıficos, integraci´on en un solo documento, entrega de documento y presupuesto. 5. Documentaci´ on: Justificaci´ on de la decisi´ on inicial de la licitaci´ on, memoria descriptiva, archivo de documentos del proyecto, copias a incumbentes.

6.2

Evaluaci´ on social

Como se mencion´ o anteriormente, el valor de la participaci´on del laboratorio en la sociedad es complejo de cuantificar, especialmente trat´andose un impacto en el ´ area de la educaci´ on. Actualmente, se han desarrollado t´ecnicas que permiten trasladar ese valor social a n´ umeros que se pueden incluir en los an´ alisis econ´ omicos para la evaluaci´on de proyectos de inversi´ on p´ ublica. Existen varias metodolog´ıas que se han propuesto para proyectos de d´ıficil medici´ on y valoraci´ on de beneficios con los que se logre trasladar todos los elementos a valores monetarios con el fin de tener un criterio u ´nico de decisi´ on. Entre ellos est´an los de m´etodos directos e indirectos de valoraci´ on en mercados observados, los m´etodos de mercados hipot´eticos directos. (Contreras, 2004). Para el

6.2. Evaluaci´on social

45

caso del laboratorio, se puede aplicar un nuevo desarrollo metodol´ogico llamado evaluaci´on multicriterio. Este consiste en un ”conjunto de teor´ıas, modelos y herramientas de apoyo a la toma de decisiones”(Contreras, 2004) en las que se reconoce la complejidad en estos procesos de decisi´ on, tanto individuales como colectivos. Una evaluaci´on de este tipo para el proyecto del laboratorio es un trabajo especializado que no est´a dentro de los alcances de esta investigaci´on. Sin embargo, es un elemento que debe ser destacado para que se tome en cuenta desde el planteamiento del proyecto. En t´erminos generales, los modelos de evaluaci´on multicriterio provienen del ´ambito de la Investigaci´on de Operaciones, y en t´erminos matem´ aticos esencialmente se busca optimizar un set de funciones objetivo sujetas a una red de restricciones (Contreras, 2004). Esto implica no solo maximimizar los indicadores financieros, sino que paralelamente a esto se aplican otros criterios.

7

Conclusiones y recomendaciones

7.1

Conclusiones

• La factibilidad para la implementaci´ on del laboratorio est´a determinada por la perspectiva desde la cual se decida plantear el proyecto. Si se tiene como un objetivo determinante que con la venta de servicios se recupere la inversi´ on y se convierta en un ente autosustentable, es necesario que se mantenenga una demanda constante, lo cual involucra establecer convenios con las empresas de distribuci´on de energ´ıa el´ectrica. Si por otro lado, el impacto positivo en la calidad de la formaci´on en la EIE es el objetivo primordial, no es absolutamente necesario que la universidad tenga que realizar estas alianzas. • La oferta de un laboratorio de pruebas especializado en el pa´ıs es pr´acticamente inexistente, pues no hay ninguno que cuente con certificaciones de calidad y las pruebas que realizan las distribuidoras tienen como objetivo verificar la seguridad de la red en la conexi´ on de transformadores. • Los transformadores que comercializan las empresas constructoras cuentan con protocolos de prueba y garant´ıas, por lo que no ha surgido la necesidad de contar con un laboratorio en el pa´ıs que les permita verificar las condiciones de sus equipos. • Hay un rango amplio de posibilidades para las cuales se puede dise˜ ar el laboratorio, que est´an en funci´on de los objetivos y el grado de sofisticaci´ on que se pretenda. Estas posibilidades las brindan la diversidad tanto en la oferta de equipos de pruebas, como en los m´etodos aceptados por los est´andares internacionales. Seg´ un estos, se pueden utilizar instrumentos sencillos, y con un procedimiento adecuado se obtienen resultados confiables. • La implementaci´ on y operaci´on de un laboratorio de pruebas de transformadores conlleva una serie de procesos log´ısticos y laborales en los cuales se involucran los estudiantes que participan como asistentes, y adquieren experiencia directa de una parte de la realidad laboral y de mercado del ´ area de distribuci´on el´ectrica en el pa´ıs. 47

48

7 Conclusiones y recomendaciones

7.2

Recomendaciones

• Para depurar el criterio de decisi´ on en cuanto a la perspectiva en el planteamiento del proyecto, es necesario hacer un estudio de mercado detallado, adem´ as de que se pueden descubrir nichos de servicios que pueda ofrecer el laboratorio, y que mantengan el objetivo de aplicaci´on de la teor´ıa y el involucramiento de los estudiantes. • Explorar posibles alianzas con empresas fabricantes de equipos de medici´ on especializados. Estos acuerdos pueden traer beneficios para ambas partes, pues se podr´ıan adquirir los insumos a menor costo y la empresa puede hacer estudios de investigaci´on en colaboraci´on con la Escuela. • Se deben investigar las posibilidades de financiamiento. Estas se pueden dar con el sector privado o con empresas p´ ublicas como la CNFL o el ICE, dentro de un marco de cooperaci´on. • Establecer contacto con otras escuelas de ingenier´ıa el´ectrica donde cuenten con un laboratorio de pruebas. Estudiar las condiciones en las que trabaja, la din´ amica laboral y el involucramiento con el mercado.

Bibliograf´ıa Contreras, E. (2004). Evaluaci´ on social de inversiones p´ ublicas: enfoques alternativos y su aplicabilidad para Latinoam´erica. Naciones Unidas, cepal edici´ on. Cotter, K. (2012). Gu´ıa para la gesti´ on de proyectos de infraestructura, en sus etapas de inicio, planificaci´on y dise˜ no para la oficina ejecutora del programa de inversiones de la universidad de costa rica. Reporte t´ecnico, Instituto Tecnol´ogico de Costa Rica. de Costa Rica, U. (1989). Reglamento de la oficina ejecutora del programa de inversiones (oepi). Publicado En el Alcance a La Gaceta Universitaria 03-89,07/03/1989. Mu˜ noz, A. (2008). Estudio de pre-factibilidad para el montaje de un laboratorio de pruebas de transformadores en las instalaciones de la universidad de costa rica en finca 2. Reporte t´ecnico, Escuela de Ingenier´ıa El´ectrica, Universidad de Costa Rica. Orteg´ on y Pacheco (2005). Metodolog´ıa general de identificaci´ on, preparaci´ on y evaluaci´ on de proyectos de inversi´ on p´ ublica. Naciones Unidas, cepal edici´on. P´erez, A. (2009). Dise˜ no de laboratorio para pr´acticas en media tensi´on para la universidad polit´ecnica salesiana. Master’s thesis, Universidad Polit´ecnica Salesiana, Cuenca, Ecuador. Valverde, D. (2006). Diagn´ostico de operaci´on del laboratorio de transformadores de distribuci´on de la compa˜ n´ıa nacional de fuerza y luz, s.s. Reporte t´ecnico, Escuela de Ingenier´ıa El´ectrica, Universidad de Costa Rica.

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