Determinación de la confiabilidad en interruptores de potencia: caso de estudio

Determination of reliability in high voltage breakers: case study

En este trabajo se describen algunos métodos para el análisis de la confiabilidad, tales como la tasa de fallainstantánea, la razón promedio de fallas, herramientas estadísticas y otras técnicas usadas para mejorarla vida útil de equipos y componentes. A partir de estas consideraciones se analizan los interruptoresde potencia instalados en una subestación para determinar su confiabilidad e identificar los elementoscon mayor incidencia y el comportamiento de falla basado en una distribución Weibull, lo cual permitepredecir las posibles fallas de dichos elementos.

INTRODUCCIÓN

La confiabilidad es el área de la estadística que se encarga del estudio de las fallas que presentan distintos componentes a lo largo del tiempo [1]. Esta área ha tomado mucha importancia desde que se empezó a aplicar en otras áreas de estudio, en sistemas como lo son los biológicos y de la salud, mecánicos, ingenieriles, industriales, en las ciencias sociales, entre otros.

La confiabilidad es de gran importancia en estudios de planeación del mantenimiento [2], el cual es vital para la maquinaria que lo necesita a lo largo de su período de vida para mantenerla en el mejor estado posible; también, es importante contar con una buena estimación de la variación, la cual siempre vamos a tener presente en el desempeño de todo sistema, la vida esperada de todo tipo de componentes y en muchos otros aspectos más.

Se conoce que algunos sistemas se comportan con una tasa de falla constante en el principio de su vida, para posteriormente entrar en una tasa de fallas creciente que es cuando estos sistemas ya tienen un período de tiempo funcionando. Al integrarse estas dos etapas se obtiene la distribución Hockey Stick. Actualmente, existen métodos que solo pueden modelar parcialmente los datos de esta distribución exponencial en su primera etapa y en la segunda a una distribución Weibull [3], eligiendo de manera arbitraria el punto de corte o de inflexión.

Para la evaluación de la confiabilidad de las subestaciones se deberán primeramente determinar los conjuntos de corte a evaluar si vamos a realizar el análisis en su conjunto, mientras que si es por elementos adoptaremos otros métodos como es el caso de la criticidad. El conjunto de corte es un arreglo de bloques dispuesto de tal forma que la falla simultánea de todos estos causa una ruptura entre la entrada y la salida de la red de confiabilidad del sistema.