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FONDO SECTORIAL PARA INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO TECNOLÓGICO EN ENERGÍA
“2015, Año del Generalísimo José María Morelos y Pavón”
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ANEXO DEMANDAS ESPECÍFICAS
CONVOCATORIA
CFE-CONACYT-2015-C11
 ... “PATRÓN DE REFERENCIA PARA MEDICIÓN DE RADIACIÓN SOLAR PARA CALIBRACIÓN
DE SIMULADORES SOLARES PARA TECNOLOGÍA FOTOVOLTAICA”
 ... “DESARROLLO TECNOLÓGICO DE UN LABORATORIO PORTÁTIL PARA LA MEDICIÓN EN
LÍNEA DE LAS EMISIONES DE PARTÍCULAS SUSPENDIDAS TOTALES EN FUENTES
FIJAS (LAPEM-PST)”
 ... “DESARROLLO DE UN PROYECTO EJECUTIVO PARA DISEÑO, CONSTRUCCIÓN E
IMPLEMENTACIÓN DE UNA CÁMARA MÓVIL AUTOMATIZADA PARA REALIZAR PRUEBAS
DE ENVEJECIMIENTO POR INTEMPERISMO A EQUIPOS ELÉCTRICOS”
 ... “REDUCCIÓN DE DOSIS POR MANTENIMIENTO E INSPECCIÓN DE PREFILTROS DEL
SISTEMA G16 PARA UNIDADES 1 Y 2 DE LA CNLV”
 ... “DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA PARA LA VERIFICACIÓN DE LOS PROYECTOS
HIDROELÉCTRICOS MEDIANTE TÉCNICAS EXPERIMENTALES MODERNAS EN EL
REGISTRO DE VARIABLES FÍSICAS EN MODELO FÍSICO"
 ... "DIPLOMADO EN PROPIEDAD INTELECTUAL”
 ... “DIPLOMADO EN REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES PARA LA CFE”
 ... “DESARROLLO DE UN PROYECTO EJECUTIVO PARA DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE
UN DISPOSITIVO DE CIERRE SINCRONIZADO PARA CORRIENTES DE CORTO CIRCUITO
DE HASTA 250 kA rms”
 ... “DESARROLLO DE UN PROYECTO EJECUTIVO PARA LA EJECUCIÓN DE LA INGENIERÍA
CONCEPTUAL, BÁSICA Y DE DETALLE DE UN “LABORATORIO SINTÉTICO PARA
PRUEBAS TRIFÁSICAS DE CORTO CIRCUITO APLICADAS A INTERRUPTORES DE
POTENCIA HASTA 145 kV”
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“PATRÓN DE REFERENCIA PARA MEDICIÓN DE RADIACIÓN SOLAR PARA
CALIBRACIÓN DE SIMULADORES SOLARES PARA TECNOLOGÍA FOTOVOLTAICA”
ANTECEDENTES
En la actualidad, en México no existen sistemas de referencia para mediciones de radiación solar para
calibración de simuladores solares de pruebas a celdas y paneles solares fotovoltaicos.
En el LAPEM se está implementando el Centro de Pruebas a Tecnologías Renovables para la CFE y
México, sin embargo cuando esté establecido su simulador solar para pruebas a celdas y paneles
solares fotovoltaicos, no se tendrá un sistema de referencia para su calibración con el cual se asegure
que las mediciones que se realizan cuenten con la trazabilidad e incertidumbre requerida, es por ende
la importancia de este proyecto, y no solamente para el LAPEM, ya que existen fabricantes que
cuentan con simuladores solares sin embargo presentan el mismo problema, no tienen la trazabilidad e
incertidumbre y por lo cual no es posible asegurar la calidad de las mediciones que realizan para
evaluar el desempeño y eficiencia de los dispositivos que fabrican queda en dudosa reputación.
Es necesario garantizar que las áreas de prueba para evaluar el desempeño de sistemas y dispositivos
solares fotovoltaicos tengan una referencia nacional que proporcione la trazabilidad e incertidumbre, ya
que actualmente no se cuenta con un sistema de referencia para mediciones de radiación solar en el
país.
La presente demanda tiene un carácter innovador, consistente en:
 No hay sistemas de referencia para establecer la trazabilidad de los simuladores para pruebas
en México, por lo que el sistema propuesto seria la referencia metrológica nacional por el
momento.
El proyecto se desarrolla de acuerdo con lo señalado por el Ejecutivo Federal, en el marco del Plan
Nacional de Desarrollo 2013-2018, el cual establece cinco metas nacionales:
I.
II.
III.
IV.
México en Paz
México incluyente
México con educación de calidad
México Próspero
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V.
México con responsabilidad Global.
En cuanto a Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI), la experiencia internacional muestra que para
detonar el desarrollo en CTI es conveniente que la inversión en investigación científica y desarrollo
experimental (IDE) sea superior o igual al 1% del PIB. En nuestro país, esta cifra alcanzó 0.5% del PIB
en 2012, representando el nivel más bajo entre los miembros de la OCDE, e incluso fue menor al
promedio latinoamericano, por lo que se busca tener un vínculo más estrecho con los actores del
desarrollo de la ciencia y tecnología y las actividades en el sector empresarial, Si bien se han
alcanzado importantes logros en algunas áreas (como biotecnología, medio ambiente, ingeniería, entre
otras), un incremento de la inversión pública y privada debe ir de la mano con el fortalecimiento de los
mecanismos de vinculación para traducirse en una mayor productividad.
La desarticulación del Sistema se debe revertir al interior de la Administración Pública Federal y entre
las entidades federativas, que en su mayoría estimulan débilmente la participación de sus sociedades
en actividades de CTI, desaprovechando sus capacidades y sus vocaciones.
Finalmente, para hacer del desarrollo científico, tecnológico y la innovación pilares para el progreso
económico y social sostenible, se requiere una sólida vinculación entre escuelas, universidades,
centros de investigación y el sector privado. Además, se debe incrementar la inversión pública y
promover la inversión privada en actividades de innovación y desarrollo. Los esfuerzos encaminados
hacia la transferencia y aprovechamiento del conocimiento agregarán valor a los productos y servicios
mexicanos, además de potenciar la competitividad de la mano de obra nacional.
Respecto a la cobertura de electricidad, el servicio se ha expandido y actualmente cubre alrededor de
98% de la población. Si bien hoy en día existe capacidad suficiente respecto al consumo nacional de
electricidad, hacia el futuro la mayor incorporación de usuarios y un mejor acceso al suministro de
energía significarán un reto para satisfacer las necesidades de energía eléctrica de la población y la
planta productiva del país.
De manera adicional, en 2011 la mitad de la electricidad fue generada a partir de gas natural, debido a
que este combustible tiene el menor precio por unidad energética. En este contexto, tecnologías de
generación que utilicen fuentes renovables de energía deberán contribuir para enfrentar los retos en
materia de diversificación y seguridad energética. A pesar del potencial y rápido crecimiento en el uso
de este tipo de energías, en el presente, su aportación al suministro energético nacional es apenas el
2% del total.
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De manera específica el objetivo y estrategia planteados para Ciencia y Tecnología son los siguientes:
Objetivo
3.5. Hacer del desarrollo científico, tecnológico y la innovación pilares para el progreso económico y
social sostenible.
Estrategia 3.5.5. Contribuir al fortalecimiento de la infraestructura científica y tecnológica del país.
Estrategia 3.5.4. Contribuir a la transferencia y aprovechamiento del conocimiento, vinculando a
las instituciones de educación superior y los centros de investigación con los sectores público,
social y privado.
Estrategia 3.5.3. Impulsar el desarrollo de las vocaciones y capacidades científicas, tecnológicas
y de innovación locales, para fortalecer el desarrollo regional sustentable e incluyente.
Estrategia 3.5.2. Contribuir a la formación y fortalecimiento del capital humano de alto nivel.
Estrategia 3.5.1. Contribuir a que la inversión nacional en investigación científica y desarrollo
tecnológico crezca anualmente y alcance un nivel de 1% del PIB.
En cuanto al crecimiento verde, son los siguientes:
Objetivo 4.4. Impulsar y orientar un crecimiento verde incluyente y facilitador que preserve nuestro
patrimonio natural al mismo tiempo que genere riqueza, competitividad y empleo.
Estrategia 4.4.1. Implementar una política integral de desarrollo que vincule la sustentabilidad
ambiental con costos y beneficios para la sociedad.
Estrategia 4.4.3. Fortalecer la política nacional de cambio climático y cuidado al medio ambiente
para transitar hacia una economía competitiva, sustentable, resiliente y de bajo carbono.
Estrategia 4.4.4. Proteger el patrimonio natural.
Abastecimiento energético:
Objetivo 4.6. Abastecer de energía al país con precios competitivos, calidad y eficiencia a lo largo de
la cadena productiva.
Estrategia 4.6.1. Asegurar el abastecimiento de petróleo crudo, gas natural y petrolíferos que
demanda el país.
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Estrategia 4.6.2. Asegurar el abastecimiento racional de energía eléctrica a lo largo del país.
Ámbito normativo:
Objetivo 4.7. Garantizar reglas claras que incentiven el desarrollo de un mercado interno competitivo.
Estrategia 4.7.3. Fortalecer el sistema de normalización y evaluación de conformidad con las
normas.
En el Programa Sectorial de Energía (PSE), establece como estrategia III.2.1.- Desarrollar el programa
Nacional de Energías renovables y establece como líneas de acción:
 Identificar opciones apropiadas para el desarrollo de las energías renovables en el país y
ordenarlas de acuerdo a sus beneficios económicos, sociales y ambientales.
 Identificar los requerimientos de investigación para el desarrollo de nuevas políticas y programas
de innovación tecnológica.
 Formular proyectos demostrativos y programas de implementación en esta materia.
 Apoyar la creación de laboratorios de certificación de productos y sistemas de energías
renovables.
 Fomentar el uso de energías renovables en instalaciones del sector público y establecer
porcentajes mínimos de consumo de energía generada por estos medios.
 Promover mecanismos que fomenten la igualdad de oportunidades en el acceso a energías
renovables y que permitan elevar la calidad de vida.
DESCRIPCIÓN
Es necesario el diseño, fabricación e implementación de un sistema de medición de radiación solar
patrón, para realizar la clasificación y calibración de simuladores solares a nivel nacional, estos
simuladores solares son usados para pruebas a celdas y paneles solares fotovoltaicos, y deben de
cumplir con las normas internacionales que apliquen (IEC, ASTM, JIS, DIN, etc) así como las
nacionales de referencia y de aplicación forzosa.
Entre otras características, el sistema debe contar con las siguientes características:

Trazabilidad a patrones primarios nacionales.
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------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Capacidad de calibración de simuladores continuos y pulsados, de al menos un área de




trabajo de 2m x 1 m. En el caso de simuladores pulsados capacidad para pulsos mayores a
3ms.
Certificado de calibración para todos los instrumentos relacionados con el patrón con
trazabilidad a patrones nacionales que valide su referencia con el más alto rendimiento para
todo tipo de simuladores de acuerdo a los estándares: IEC, ASTM y JIS.
Portátil.
Fácil reemplazo de la piezas, equipos y/o sistemas que lo componen.
Soporte y asesoría nacional, incluyendo laboratorio para su calibración.
OBJETIVOS
a) Desarrollo de un Sistema de mediciones de radiación solar con las características necesarias
para operar como patrón de referencia para simuladores solares para tecnología fotovoltaica.
b) Capacitación en la aplicación de metodologías para clasificar y calibrar simuladores solares
continuos o pulsados, de pruebas a celdas y paneles solares fotovoltaicos.
c) Compra, desarrollo, integración, implementación y puesta en marcha del sistema necesario
para alcanzar los objetivos a y b en el LAPEM.
METAS
a) Lograr la especialización del personal del LAPEM en el ámbito solar fotovoltaico en cuanto a
clasificación y calibración de simuladores solares para pruebas de desempeño y eficiencia para
celdas y paneles solares fotovoltaicos.
b) Establecer un sistema de medición de radiación solar como patrón de referencia en el LAPEM,
para realizar las calibraciones de acuerdo a la norma lEC 60904-9.
c) Establecer los sistemas de medición necesarios para el mantenimiento metrológico del patrón a
nivel nacional.
ENTREGABLES
Al menos el sistema deberá incluir lo siguiente:
a) Hardware del sistema de medición de radiación solar.
b) Sistema electrónico de medición de irradiancia, estabilidad de intensidad y distribución
espectral
c) Software y unidad de control y procesamiento del sistema.
d) Calibración del sistema con trazabilidad a patrones primarios nacionales.
e) Informe de resultados de pruebas de validación, operación, calibración y desarrollo
f) Todo aquello que se requiera para la correcta operación y mantenimiento del sistema.
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RESULTADOS ESPERADOS
Incremento de capacidades de innovación, investigación y desarrollo tecnológico.
Vanguardia tecnológica, ventajas competitivas, capacidades clave.
Incrementar nuestros ingresos.
Mejora de indicadores clave en LAPEM y CFE
Etapa
Tiempo a terminarse
Ingeniería básica para desarrollo
6 meses
Desarrollo e implementación
12 meses
Puesta en servicio y validación
4 meses
Informe final y transferencia de
tecnología
2 mes
Desarrollar, integrar, poner en marcha un Sistema de medición de radiación Solar Patrón que sirva
como referencia para proporcionar a las mediciones realizadas la trazabilidad e incertidumbre que
requieren las pruebas a los simuladores de Pruebas a Celdas y Paneles Fotovoltaicos de todo tipo en
México y alcance para competir con los patrones de referencia de otras partes del mundo.
RESPONSABLES POR PARTE DE CFE
1. Gerencia del Laboratorio de Pruebas a Equipos y Materiales
Ing. Alberto Alejandro Montoya Vargas
Correo electrónico: [email protected]
2. Gerencia del Laboratorio de Pruebas a Equipos y Materiales
Ing. Sergio Ochoa Márquez
Correo electrónico: [email protected]
3. Gerencia del Laboratorio de Pruebas a Equipos y Materiales
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Ing. Jorge Adolfo Pérez Guzmán
Correo electrónico: [email protected]
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“DESARROLLO TECNOLÓGICO DE UN LABORATORIO PORTÁTIL PARA LA MEDICIÓN
EN LÍNEA DE LAS EMISIONES DE PARTÍCULAS SUSPENDIDAS TOTALES EN FUENTES
FIJAS (LAPEM-PST)”
ANTECEDENTES
Dentro del mercado global, se derivan recursos no renovables que es necesario aprovechar cada vez
de forma eficiente, principalmente por el empleo de técnicas de reducción en la fuente, dentro de las
cuales la optimización de la combustión es una técnica que es empleada como herramienta al contar
con una medición en línea de partículas suspendidas totales, es un procedimiento que permite la
obtención de información valiosa para el proceso de combustión, contribuye al mejor aprovechamiento
del combustible, logrando con ello contribuir en la mejora de la eficiencia energética a través de la
toma de las acciones necesarias para que mejore la condición de combustión existente en cada
momento en las unidades.
El proyecto LAPEM-PST, permitirá el desarrollo de nueva tecnología y promoverá intensamente la
eficiencia energética, a fin de disminuir el impacto ambiental que se deriva por la utilización de
combustibles fósiles que han quedado dentro del objetivo 3 del plan Nacional de Desarrollo (20132018), por otra parte se encuentran alineadas a la estrategia III Objetivo III.1 de Promover el uso y
producción eficientes de la energía mediante la reducción del gasto en insumos energéticos, aumentar
la competitividad del aparato productivo, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y
conservar los recursos energéticos de nuestro país. Es por lo anterior que, la información que se
genera con el proyecto derivada del proceso de combustión será ajustada con el objeto de optimizar
en tiempo real cualesquiera de las condiciones prevalecientes en un rango de actividad, de tal manera
que mientras se estén monitoreando las variables principales que se encuentren involucradas durante
el proceso de combustión y sus correspondientes emisiones y así se pueda responder en tiempo real a
la mejor condición operativa que logre el objetivo plasmado en la primer línea de acción de la
Estrategia III.8 para cumplir con el Plan Nacional de Desarrollo a través de la investigación y aplicación
de medidas sobre eficiencia energética entre las cuales se encuentra el incremento de eficiencia de
combustión o la disminución de las emisiones.
Las emisiones de Partículas Suspendidas Totales (PST) se realizan en la actualidad en México
mediante un muestreo isocinético, del cual se obtiene un dato de su concentración para un periodo
específico de tiempo, el cual es calculado 24 horas posteriores a la medición, limitando con ello la
toma de decisiones que por motivo de la generación de emisiones de PST ocurren, tales como
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limpieza de quemadores, atomización del combustible, ensuciamiento de elementos de caldera y
ajuste de los sistemas de limpieza de los mismos. El anteponer en el estado del arte un desarrollo
tecnológico que pueda medir en línea las PST con un sistema portátil (Que pueda ser desmontado y
llevado a cualquier instalación de CFE) permitirá conocer y caracterizar los sistemas de combustión de
las centrales Termoeléctricas de la CFE y evaluar mejor el funcionamiento de las partes y sistemas de
incremento de eficiencia del generador de vapor. El carácter innovador de la presente demanda
consiste en lograr una medición mediante un proceso físico que no se encuentra en el estado del arte
y que permita con su información la mejora de la combustión mediante un sistema inteligente. Se
encuentra alineado al Programa Nacional de Energía que maneja como importantes líneas de acción
el incremento de la eficiencia energética y la disminución del impacto ambiental.
DESCRIPCIÓN
El proyecto pretende la realización de estudios y pruebas necesarias para obtener un laboratorio
portátil que pueda ser desmontado y transportado a cualquier fuente fija o chimenea, el cual realizará
la medición de PST en línea y tendrá un sistema que permitirá tomar decisiones al sistema de
combustión de la unidad bajo la cual se realice la prueba. Para poder realizar la calibración del
sistema, se deberá de hacer uso de la medición isocinética tal como lo determina la Norma Mexicana
de referencia NMX-AA-010-SCFI-2001. El desarrollo debe ser tal que permita la medición en línea
(Obtener datos al menos cada segundo) de la concentración de PST en mg/m3 para un rango de
partículas de 0 a 1000 mg/m3, está información deberá de ser trasmitida al proceso de combustión
para su mejora. El principio de medición puede ser diverso y se puede aprovechar la información
obtenida de la determinación de emisiones de PST respecto de diversas variables involucradas en el
proceso de la combustión. Con el desarrollo tecnológico se tiene para CFE una excelente alternativa
para tener el menor impacto ambiental y lograr ahorro energético, todo esto llevado a cabo mediante la
incorporación de sistemas de monitoreo continuo de la variable y de indicación al operador o Ingeniero
de pruebas del sistema para su evaluación, diagnóstico y corrección del proceso de combustión
mediante el sistema inteligente, logrando con ello las mejores condiciones operativas en cada
momento. Para llevar a cabo este proyecto se puede designar en alguna fuente fija como lo puede por
cercanía al LAPEM la C.T. Villa de Reyes, la cual es una unidad termoeléctrica convencional de 350
MW que utiliza combustóleo nacional como combustible principal, sin embargo CFE se reserva el
derecho de poder cambiar la unidad a seleccionar.
OBJETIVOS
Desarrollar un laboratorio portátil de monitoreo en tiempo real de la concentración de Partículas
Suspendidas Totales (PST) que permita optimizar el proceso de combustión mediante la toma de
acciones de su sistema inteligente, logrando con ello reducir la emisión de las partículas suspendidas
totales de al menos el 10% respecto del valor de referencia, incrementar la eficiencia del sistema de
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combustión mediante decremento de pérdidas por inquemados un 10%. El sistema debe ser calibrado
in situ respecto de mediciones isocinéticas y gravimétricas, y ser proyecto de referencia en la gestión
de cambio en la normativa Nacional de emisiones.
METAS
1. Desarrollar un equipo portátil para instalación en cualquier fuente fija de CFE, capaz de poder ser
instalado en un solo puerto de 4 pulgadas de la chimenea, que sea desmontable para ser instalado
en otras chimeneas de CFE y que su información sea enviada al laboratorio móvil que lo resguarda
para su traslado a diversas fuentes fijas.
2. Monitoreo en línea de la emisión de Partículas Suspendidas Totales (PST) proveniente de
combustibles fósiles, las cuales pueden ser de diversas formas, tipos y tamaños según la
naturaleza del combustible o tipo de atomización.
3. El equipo debe ser capaz de admitir para su calibración valores de medición de partículas
suspendidas totales (mg/m3) realizado mediante muestreo isocinético, preferentemente en dos
puntos al menos para poder determinar la curva de calibración del instrumento en el rango que el
operador determine.
4. La curva obtenida en el punto anterior (3) debe ser validada mediante la determinación de al
menos tres mediciones de PST de acuerdo a la norma NMX-AA-010-SCFI-2001, con diferentes
condiciones de operación del sistema de combustión o de exceso de oxígeno.
5. Posterior a la validación de la curva de calibración el sistema debe ser validado empleando la
metodología establecida en el procedimiento EPA PS-11, el cual eestablece el procedimiento para
la instalación inicial y el desempeño para evaluar la aceptabilidad del medidor de partículas,
debiendo cumplir con los criterios siguientes:
 Pruebas por siete-días cambio cero y span → < 2% del valor de escala.
 Pruebas de Correlación → El coeficiente de correlación debe ser ≥ 0.85
 Intervalo de confianza debe estar dentro ± 10% del EL
 Intervalo de tolerancia debe estar dentro ± 25% del EL
6. Se deben realizar las curvas de comportamiento del equipo, a diferentes concentraciones de
partículas, que permitan caracterizar mejor la determinación y reducir el error e incertidumbre de la
misma.
7. La información del analizador debe ser llevada de forma inalámbrica a un sistema de adquisición
de datos y/o registrador, la cual debe ser vista en una pantalla en el laboratorio móvil por el
operador o Ingeniero de pruebas.
8. Obtener la información que permita mantener controladas en tiempo real las condiciones de PST
de la combustión a diferentes cargas de la unidad que sean demandadas por el operador o
ingeniero de pruebas en base a las condiciones operativas determinadas.
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9. Instalar un sistema que permita mantener la medición en línea de las PST en una Unidad de la
CFE, a partir de instrumentación primaria de variables, desarrollo tecnológico del equipo de
monitoreo de las emisiones, acondicionamiento de señales y software para cálculo y manejo de
información.
10. Obtener la información que permita mantener los niveles mínimos posibles de emisión de
Partículas Suspendidas Totales (PST).
11. Lograr la transferencia tecnológica para la implantación de este tipo de sistema en otras Centrales
Termoeléctricas de la CFE.
ENTREGABLES
Para el diseño y desarrollo de un sistema portátil que permita la medición en línea de PST, se requiere
que el desarrollador de este contemple los siguientes entregables y sus etapas, las cuales deberán
brindar la transferencia tecnológica de este tipo de sistema para la implantación en proyectos futuros.
I.-Etapa
Estado del Arte en sistemas de medición en línea de PST .
A) Selección del principio de medición de PST en línea, para medir concentraciones de 0 a 1000
mg/m3, en gases ácidos y con diferentes formas de partículas. (principio preferentemente
cumpliendo la norma NOM-085-SEMARNAT).
1. Curvas teóricas de medición del equipo de PST.
II.- Etapa
Desarrollo Tecnológico del equipo de medición en línea de PST .
B) Adquisición de material para el desarrollo de la tecnología de acuerdo al principio seleccionado,
obteniéndose un medidor portátil de partículas suspendidas totales en línea, el cual deberá
cumplir con el principio y rangos de medición establecidos, así como con los siguientes
criterios:
1. El tiempo de respuesta del medidor debe ser de un segundo.
2. Sensibilidad del instrumento de 5 mg/m3.
3. Instalación manual del equipo en un puerto de 4 pulgadas con brida de sujeción de
acero inoxidable.
4. Conectividad vía Ethernet e inalámbrica.
5. Que trabaje a 110 V CA.
6. Equipo para medición de PST en flujos de gases de hasta 200°C.
7. En caso de ser óptico, contemplar sistema de limpieza de lentes con aire ambiente a
bajo costo.
8. Capaz de soportar temperatura ambiente de -5°C a 60°C.
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9. Precisión de +/- 5% del rango seleccionado.
10. Mantenimiento recomendado de cada 6 o 12 meses.
11. Peso no superior a 30 Kg.
12. El equipo debe contar con un sistema de muestreo y medición completo, que incluya las
sondas o elementos primarios de medición, líneas de extracción, cableado de señales,
sistema de limpieza, sistema de calibración (donde aplique), sistema de
acondicionamiento de muestra (donde aplique) y un sistema de adquisición de datos en
tiempo real.
13. El equipo debe de poder situarse en el nivel requerido de la chimenea y su señal llevada
al nivel cero.
14. El sistema de adquisición de datos de todas las señales de la chimenea debe mostrar
los valores adquiridos cada 5 segundos durante un periodo de un mes.
15. Computadora portátil, donde se llevaran a cabo el procesamiento de las señales,
cálculos, reportes y la base de datos, la cual debe incluir el sistema para tomar las
acciones sobre el proceso de combustión en modo de lazo abierto.
16. Se debe de incluir el transporte de la información o envío de las señales del sistema de
adquisición de datos de la chimenea a la Terminal de computadora indicada en el punto
15 de forma inalámbrica, encargada del procesamiento de la información.
17. Se deben incluir periféricos, datos de diseño y construcción del sistema en caso de ser
necesarios.
18. Se debe de incluir un vehículo o laboratorio móvil tipo vagoneta donde se incluirá en su
interior mobiliario para recibir la señal para el diagnóstico y se adapte también para el
traslado del equipo a otra chimenea u otro lugar sin afectación del equipo de PST.
III.- Etapa
Validación del sistema.
A)
Instalar el sistema portátil en la chimenea del generador de vapor de la unidad.
B) Realizar pruebas de funcionalidad del sistema debiendo monitorear durante al menos un mes sin
necesidad de re-calibración, salvo los casos que por cambio de tipo de combustible puedan provocar
un cambio en el tipo y forma de partículas se generen.
C) Realizar validación del sistema empleando la metodología de la EPA con el método PS-11.(Para
esta validación es necesaria la contratación de un laboratorio de referencia acreditado ante la EMA
que sirva de comparación con el sistema)
D) Realizar verificación del sistema con mediciones isocinéticas de acuerdo a la Norma NMX-AA-010SCFI-2001 y en la cantidad indicada en el procedimiento PS-11.
IV.- Etapa
Conclusión del Proyecto.
A)
Se deberán realizar pruebas de combustión con el equipo en funcionamiento en donde se
comparan las condiciones iniciales de la unidad con las obtenidas al terminar las pruebas
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B)
C)
D)
E)
F)
G)
de combustión, ambas condiciones inicial y final deberán ser validadas por el LAPEM
preferentemente cuando la unidad se encuentre a 100% de su capacidad.
Realizar informe de las pruebas de combustión.
Entrega del reporte final del proyecto que incluye las etapas I, II, III Y IV.
Entrega del sistema con su software.
Curso de capacitación sobre el funcionamiento, operación y mantenimiento del sistema, el
cual debe de incluir las notas del mismo y una copia de la presentación.
Entrenamiento técnico sobre el sistema de medición de PST, el cual debe de incluir las
notas del mismo, memorias de cálculo y una copia de la presentación.
Entrega de manuales de operación, especificaciones y el Código o software desarrollados
del proyecto que incluyen los del equipo y sistema de adquisición de datos así como el
software que se utiliza en las aplicaciones del equipo.
RESULTADOS ESPERADOS





Debe de existir una mejora del régimen térmico bruto de al menos 15 KJ/Kw. respecto de la prueba
a la condición inicial respecto de la obtenida al terminar las pruebas de combustión (condición final)
y una disminución de 10% de la emisión de PST y de inquemados respecto de la línea de
referencia.
Reducir el ensuciamiento del generador de vapor a través de información del proceso de
combustión.
Validar un sistema de emisiones de PST para poder evaluar productos y sistemas para la
combustión con menos personal operativo y reduciendo el riesgo de exposición del personal en
chimeneas.
Mantener la eficiencia del generador de vapor en niveles óptimos por pérdidas por material
particulado.
A diferentes cargas, lograr y mantener la emisión mínima posible de Partículas suspendidas totales
(PST) o la determinada a conveniencia del operador o Ingeniero de pruebas.
En el diagrama de GANTT debe estar definido lo siguiente:
Para cada Etapa, actividad y subactividad:
1. La ponderación con respecto al 100% del proyecto, considerando para esa ponderación, el uso de
recursos, el tiempo consumido y la proporción de contribución al resultado final del proyecto.
2. El nombre del responsable de cada actividad y/o subactividad
3. Para cada actividad y/o subactividad, debe desglosarse el gasto de recursos humanos, recursos
materiales y servicio de terceros (gasto corriente).
En el caso de los recursos humanos describir la categoría: p. ej, Doctor, Ingeniero con maestría,
Ingeniero, Técnico, Ayudante, el costo asociado por categoría así como, las horas hombre por
categoría utilizadas es esa actividad/subactividad.
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En el caso de los recursos materiales debe definirse en forma detallada, la descripción y costo
asociados a la actividad/subactividad.
En el caso de servicios de terceros, debe desglosarse y justificarse el concepto y costo por cada
actividad/subactividad.
4. Para cada actividad/subactividad, el gasto de inversión (adquisición de equipo) cuando proceda.
5. Para cada etapa, el costo total acumulado de las actividades/subactividades en cada rubro,
recursos humanos, recursos materiales y servicios de terceros (gastos e inversión)
6. Cronograma (fecha de inicio, fecha de terminación, máxima y mínima) indicándose en una columna
específica cada una de las fechas (inicio y terminación), mediante un despliegue de barras.
7. Las dependencias entre las actividades/subactividades y etapas (previa y consecuente)
8. Identificar para cada <etapa> <actividad> <subactividad> los riesgos del proyecto, relacionados
con riesgos de recursos, presupuestos, etcétera.
9. Especificar la probabilidad de ese riesgo en las <etapa> <actividad> <subactividad> donde sea
aplicable.
10. Establecer un plan para administrar y controlar los riesgos del proyecto.
RESPONSABLES POR PARTE DE CFE
LAPEM
Subgerencia de Servicios a Generación
Oficina de Sistemas Químicos
Av. Apaseo Ote. S/N., Cd. Industrial, Irapuato, Gto.
C.P. 36541
Ing. Antonio Hernández Silva
[email protected]
Teléfono: (01-462) 623-9428
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“DESARROLLO DE UN PROYECTO EJECUTIVO PARA DISEÑO, CONSTRUCCIÓN E
IMPLEMENTACIÓN DE UNA CÁMARA MÓVIL AUTOMATIZADA PARA REALIZAR
PRUEBAS DE ENVEJECIMIENTO POR INTEMPERISMO A EQUIPOS ELÉCTRICOS”
ANTECEDENTES
Esta demanda nace de la necesidad de implementar nuevas metodologías de evaluación y
aseguramiento de la calidad de los materiales no cerámicos (materiales poliméricos) utilizados en los
aislamientos y equipos primarios, evaluar el comportamiento de los diferentes equipos eléctricos
expuestos a condiciones climáticas adversas con la finalidad de garantizar la confiabilidad y
continuidad del servicio eléctrico a los usuarios de las redes eléctricas de CFE.
Al poder evaluar el comportamiento y desempeño de estos materiales aislantes no cerámicos,
aseguramos su confiabilidad y por ende la continuidad del servicio eléctrico y seguridad del personal
que trabaja con este tipo de aislamientos en las redes de distribución y transmisión.
Esta demanda está de acuerdo con los lineamientos del Programa Sectorial de Energía PSE que está
alineado al Plan Nacional de Desarrollo (PND) y manifiesta como estrategias y líneas de acción entre
otras:
a) Asegurar el abasto de energéticos que requiere la economía
Y que para ello propone como estrategia apoyar las labores de investigación relacionadas con el
incremento en la eficiencia de las actividades de generación, distribución y consumo de energía
eléctrica.
Y como líneas de acción:




Fortalecer a los centros de investigación del sector energético en materia de desarrollo de
tecnologías que impulsen la eficiencia energética.
Fomentar el conocimiento de nuestro capital humano y formación de especialistas.
Incrementar la competitividad y sustentabilidad (Entregando nuestros productos y servicios bajo
los estándares internacionales y elevar la productividad de la CFE apoyados en la innovación y
desarrollo).
Garantizar el abasto del suministro eléctrico “Tiempo de interrupción por usuario (sin evento)”
El carácter innovador de la demanda consiste en:
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Implementar nuevas metodologías de evaluación de aislamientos no cerámicos, actualmente, las
pruebas de prototipo para los aislamientos no-cerámicos, de acuerdo ala NMX-J-614/1-ANCE-2010, no
se pueden realizar en México, por falta de un Sistema Automatizado que garantice la correcta
aplicación simulando las condiciones controladas que establece la norma. El carácter de innovador se
sustenta en un conocimiento del comportamiento de nuevos materiales aislantes, contado con
información de dicho comportamiento de diferentes materiales aislantes y marcas; para su correcta
selección y afectación de documentos normativos. Así mismo tener el conocimiento del fenómeno de
degradación en aislamientos no cerámicos; así como su expectativa de vida útil en función de las
condiciones ambientales a los que se ve sometido.
A su vez, los materiales poliméricos están siendo aplicados en casi todos los equipos primarios de
CFE, por la cual es de gran importancia contar con una cámara móvil que nos de información del
desempeño de los equipos desarrollados con estos materiales. El aislamiento es una de las partes
más importantes de la trasmisión de energía, por lo que si se presenta una falla en la puesta en
servicio o en operación, esta inversión queda sin ser aprovechada en un largo período. Si a esto se
incrementa el costo que se pierde por dejar de realizar la función estratégica de la instalación, se
tienen altas pérdidas económicas, las cuales se minimizarían si se utilizan equipos confiables
certificados por el LAPEM.
Otro punto relevante es la seguridad y el grado de confiabilidad que se debe garantizar a los operarios
de este tipo de sistemas, por lo que, con la infraestructura adecuada podemos realizar las pruebas que
nos retroalimente y garantice estos requerimientos.
Los aisladores son los elementos encargados de sostener los conductores en las estructuras bajo
condiciones de viento y contaminación ambiental; a la vez como su nombre lo indica aísla al conductor
de las estructuras y evitan el efecto corona. Los aisladores cumplen la función de sujetar
mecánicamente el conductor manteniéndolo aislado de tierra y de otros conductores; deben soportar la
carga mecánica que el conductor transmite a la torre a través de ellos.
Existen aisladores de porcelana, de vidrio y no-cerámicos; se han encontrado mejores resultados de
servicio en aisladores no-cerámicos teniendo como ventajas en comparación con los de porcelana y
vidrio: peso ligero, resistencia al vandalismo, bajos costos en mantenimiento, mejor comportamiento a
la contaminación por su propiedad de hidrofobicidad, etc.; pero existen algunos problemas de
degradación como tracking y erosión, agrietamiento, perforación de faldones, pérdida de
hidrofobicidad, pérdida de herrajes, micro fracturas en el material, por lo que es necesario estudiar las
posibles causas del problema.
Los aisladores no-cerámicos pueden envejecerse y presentar cambios debidos a esfuerzos múltiples
encontrados en servicio y esto se debe a varios factores de contaminación y estos pueden ser:
 Temperatura
 Alta Contaminación (Lluvia ácida)
 Rayos ultravioleta
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 Atmósferas Salinas(niebla salina)
 Tensión
 Efecto Corona
DESCRIPCIÓN
La CFE tiene la necesidad de contar con una Cámara móvil de Esfuerzos Múltiples Automatizada para
el Laboratorio de Distribución del LAPEM, tanto para la verificación del comportamiento de los equipos
que sean diseñados con aislamiento no-cerámico, como para optimizar los diseños de dichos equipos
en operación en todas las Redes de Distribución que administra y opera a través de la Dirección de
Operación-Subdirección de Distribución y los nuevos prototipos de las diferentes empresas de la
industria eléctrica nacional e internacional. Para tal efecto se propone el “Proyecto CÁMARA MÓVIL
AUTOMATIZADA PARA REALIZAR PRUEBAS DE ENVEJECIMIENTO POR INTEMPERISMO A
EQUIPOS ELÉCTRICOS PARA GARANTIZAR LA CONTINUIDAD DE SERVICIO DE LA CFE”, que se
desarrollará en su etapa de ingeniería básica y de detalle, para establecer los términos de referencia,
especificaciones técnicas, memorias de cálculo, planos de arreglos generales y de detalle, así como el
catálogo de conceptos con estimación de costos. En base a lo mencionado, el Proyecto deberá ser
desarrollado en las etapas siguientes:
1
Ingeniería básica
2
Ingeniería de detalle
3
Paquete técnico de Ingeniería desarrollada
4
Desarrollo, construcción e implementación
5
Pruebas de puesta en servicio
Cámara móvil (recinto) de esfuerzos múltiples con las siguientes variables controlables:
a) Fuente dedicada de alta tensión hasta 100 kV, 50 kVA
b) Simulación solar con potencia de 6500 W
c) Lluvia artificial con control de resistividad de hasta 58 ohms-metro.
d) Calor seco de hasta 50 °C con una rampa menor de 15 minutos
c) Humedad relativa de hasta 95% a 50 °C
d) Contaminación con niebla salina y control automático de salinidad
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Con las siguientes especificaciones estructurales de la cámara móvil:
a) Estructura tipo truss móvil (con sistema de elevación automático), resistente a las
condiciones de UV, temperatura, niebla salina y humedad.
b) Cubierta móvil, desmontable resistente a las condiciones de UV, temperatura, niebla salina y
humedad.
c) Asegurar la hermeticidad de la misma.
d) Contar con las medidas de seguridad visual y física, dentro y fuera de la cámara móvil, (malla
retráctil o tipo mampara de alta resistencia dentro de la cámara móvil para envolver al equipo o
componente bajo prueba), resistente a las condiciones de UV, temperatura, niebla salina y
humedad
e) Montaje e instalación de componentes dentro de la cámara de fácil integración, pudiendo ser
modulares, resistentes a las condiciones de UV, temperatura, niebla salina y humedad.
El producto entregable será la CÁMARA MÓVIL AUTOMATIZADA PARA REALIZAR PRUEBAS DE
ENVEJECIMIENTO POR INTEMPERISMO A EQUIPOS ELÉCTRICOS PARA GARANTIZAR LA
CONTINUIDAD DE SERVICIO DE LA CFE” debidamente documentado, con características suficientes
para realizar su construcción y el prototipo funcional, de acuerdo a los requerimiento
de la NMX-J-614/1-ANCE-2010.
OBJETIVOS
1.
Desarrollar la ingeniería básica, que comprende: memorias de cálculo, planos,
especificaciones de los equipos electromecánicos y neumáticos.
2.
Desarrollar la ingeniería de detalle, que comprende: memorias de cálculo, planos para
ejecución, especificaciones de equipos electromecánicos y neumáticos, y catálogo de
conceptos.
3.
Documentar la ingeniería básica y de detalle del proyecto, a través del informe final del
Proyecto (planos, catálogo de conceptos, especificaciones técnicas y de construcción,
etc.).
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3.
Construcción y puesta en servicio en función del informe final del Proyecto (planos,
catálogo de conceptos, especificaciones técnicas y de construcción, etc.).
METAS
1
2
3
4
5
Documentar al 100% la ingeniería básica del proyecto a través de las memorias de cálculo,
planos y especificaciones técnicas.
Documentar al 100% la ingeniería de detalle del proyecto a través de las memorias de
cálculo, planos y especificaciones técnicas para la construcción y el equipamiento del
laboratorio.
Documentar el informe final del proyecto ejecutivo.
Obtener la cámara móvil bajo los requerimientos de movilidad y técnicos especificados
Realizar la puesta en servicio de cámara móvil.
ENTREGABLES
El producto a entregar es:
Ingeniería básica
En esta parte del informe se realiza la revisión delos componentes básicos, los materiales a utilizar, las
tecnologías que se van a emplear, la instrumentación correspondiente. Elaboración de diagramas
unifilares para la alimentación eléctrica. Elaboración de rutas preliminares de tuberías, cableado y
demás dispositivos. Cálculos preliminares de cada sistema (mecánico, hidráulico, eléctrico, neumático,
etc.). Determinación preliminar de las dimensiones del dispositivo de prueba así como de las
condiciones de operación. Lista preliminar de equipos y componentes electrónicos, del sistema
neumático (tuberías, válvulas y accesorios), del sistema eléctrico. Todos los elementos anteriores dan
como resultado los datos de entrada para la etapa de diseño de detalle del Proyecto.
Ingeniería de detalle
En esta parte del informe se hace la validación de la ingeniería básica. Se elaboran los planos de
disposición de los componentes, así como de la posición y ensamble de los equipos de alimentación
de aire y componentes mecánicos. Elaboración de los diagramas de proceso definitivos. Memorias de
cálculo definitivo de los sistemas mecánicos, neumáticos, hidráulicos y eléctricos. Especificaciones
técnicas detalladas de equipos, materiales y obras. En esta etapa también se realizan los diagramas
de instalación de los componentes y equipos cumpliendo en todos los casos con las normas
existentes. Elaboración de las instrucciones para arranque y puesta en marcha de los sistemas e
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instrucciones para su operación normal de los componentes y equipos de prueba. En esta parte del
informe se debe presentar el diseño detallado del Sistema Automatizado y equipos de prueba
necesarios, junto con los términos de referencia y catálogo de conceptos involucrados para proceder a
la construcción de los mismos.
Prototipo probado
En esta parte se construirá un sistema “cámara móvil” de pruebas de acuerdo a los planos,
especificaciones técnicas, diagramas de instalación, cumpliendo en todos los casos con las normas
existentes. Se entregará un informe con las evidencias de la pruebas de puesta en servicio, de
acuerdo a las instrucciones para arranque y puesta en marcha del sistema.
RESULTADOS ESPERADOS
1
Revisión del estado del arte, identificando Sistemas similares a nivel mundial, campos de
investigación básica y aplicada, así como nuevas tecnologías para el desarrollo de
Sistemas automatizados a nivel de estudios experimentales, que dimensionen físicamente
su diseño, dando por resultado la ingeniería básica del Laboratorio.
2
Desarrollo de la ingeniería de detalle hasta el catálogo de conceptos y presupuesto del
proyecto.
3
Conformación del paquete técnico (completo) que permita llevar la etapa de construcción
del Sistema Automatizado.
4
Construcción de la cámara móvil.
5
Puesta en servicio de la cámara móvil cumpliendo con la NMX-J-614/1-ANCE-2010 en el
apartado de pruebas correspondiente.
RESPONSABLES POR PARTE DE CFE
Gerencia del Laboratorio de Pruebas a Equipos y Materiales
Ing. Jaime Encinas Rosas [email protected]
Jefe del Laboratorio de Sistemas de Distribución
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Ing. Ricardo A. Martínez Torres [email protected]
Jefe del Departamento de Distribución
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“REDUCCIÓN DE DOSIS POR MANTENIMIENTO E INSPECCIÓN DE PREFILTROS DEL
SISTEMA G16 PARA UNIDADES 1 Y 2 DE LA CNLV”
ANTECEDENTES
Para cumplir con el objetivo de incrementar la efectividad de sus procesos clave, la Central
Nucleoeléctrica Laguna Verde (CNLV) ha iniciado proyectos en busca reducir la dosis radioactiva
colectiva anual a un valor inferior a 672.5 REM.Persona. Un ejemplo de estos proyectos es el proyecto
de limpieza química para unidades 1 y 2 realizado recientemente y cuyos resultados permitieron un
ahorro de dosis sustancial. Así como con esta acción, se buscará reducir la dosis del personal en
tareas de mantenimiento, monitoreo e inspección de equipos, sistemas y componentes de la CNLV
durante su operación normal y en todas aquellas formas en que se promueva evitar la contaminación
radiológica del personal.
Desde el punto de vista de los planes estratégicos del Gobierno Federal, la Secretaría de Energía y la
CFE, la presente demanda se alinea de la siguiente forma:
• Plan nacional de desarrollo 2013-2018:
– Meta 4, México Próspero.
• Objetivo 4.6 Abastecer de energía al país con precios competitivos, calidad y
eficiencia a lo largo de la cadena productiva.
• Estrategia 4.6.2 Asegurar el abastecimiento racional de energía eléctrica
a lo largo del país.
• Línea de acción: Impulsar la reducción de costos en la generación
de energía eléctrica para que disminuyan las tarifas que pagan las
empresas y las familias mexicanas.
– Estrategia transversal:
• Democratizar la productividad:
• Línea de acción: Garantizar el acceso a la energía eléctrica de calidad y
con el menor costo de largo plazo.
• Estrategia Nacional de Energía 2013-2027.
– Tema estratégico 17: Desarrollar soluciones y productos para nuestros retos.
• Línea de acción: Implementación de prácticas que hagan competitivo al sector.
– Tema estratégico 20: Procurar de manera continua la integridad industrial y ambiental.
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•
•
•
Línea de acción: Formular programas futuros de mantenimiento óptimo y mejora
de la infraestructura del sector.
Plan estratégico CFE visión al 2030 en los que se incide directamente:
– Objetivo 1: Garantizar el abasto del suministro eléctrico: Asegurar un suministro
eléctrico, suficiente, oportuno y de calidad.
• Estrategia 5: operar, mantener, modernizar y rehabilitar la infraestructura
eléctrica en las mejores condiciones de seguridad, calidad y costo, incorporando
las mejores prácticas.
– Objetivo 2: incrementar la competitividad: Entregar nuestros productos y servicios con
estándares internacionales, elevar la productividad de la empresa apoyados en
innovación y desarrollo tecnológico, incrementar la eficiencia de sus procesos y
optimizar costos.
• Estrategia 7: Fomentar la innovación y el desarrollo tecnológico en todos los
procesos del suministro de energía eléctrica, así como en otros servicios
relacionados, estableciendo un sistema para su gestión
Plan estratégico de la GCN 2014-2020: perspectiva de crecimiento y desarrollo
– Objetivo O4: Acrecentar la efectividad organizacional para alcanzar excelencia en el
desempeño. Mejora el índice WANO. Tabla 1.
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Tabla 1. Índice WANO para febrero de 2014.
Dado la naturaleza retadora de la presente demanda, se requerirá que la propuesta tenga alto
contenido innovador en el sentido de que el desarrollo tecnológico propuesto tendrá que hacer uso de
nuevo conocimiento (estado del arte o de la práctica), tecnología de punta, o combinación de las dos
anteriores con alto potencial para la creación de nueva tecnología. Las publicaciones, patentes,
derechos de autor producidos y nueva tecnología desarrollada serán propiedad de la CFE.
DESCRIPCIÓN
La CNLV realiza en sus áreas controladas tareas de inspección y mantenimiento donde el personal se
expone a niveles de radiación elevados. Una de ellas es el sistema de condensado (G16), el cual
contiene 9 prefiltros ubicados en 2 grupos: uno con 7 prefiltros (A-G) y otro con dos (H e I). Cada
prefiltro está compuesto por una vasija y 144 elementos filtrantes (filtros o bujías). La Fig. 1 (derecha)
muestra la vasija (contenedor de color rojo) que contiene los elementos filtrantes y la Fig. 1 (izquierda)
muestra una vista lateral de los elementos filtrantes.
La maniobra de mantenimiento de prefiltros se puede dividir en las siguientes actividades: 1) destorque
de la tapa, 2) retiro de tapa, 3) retiro de tornillos del haz de filtros, 4) maniobra de retiro de haz de
filtros (a distancia en U1 y local en U2), 5) retiro de tensores y 6) desensamble de haz de filtros.
(Mostrar videos si es posible). Durante el desensamble, el personal de mantenimiento debe verificar
visualmente el estado de cada elemento filtrante antes de depositarlo en un contenedor llamado
sarcófago, especial para transporte de desechos radioactivos. La idea de la inspección es generar un
reporte de las características de cada elemento filtrante como color, textura, forma y estado general de
cada elemento.
En esta maniobra, el personal de distintas áreas se ha expuesto a niveles tales como 12.16 REMs en
2009 para U1 o 6.62 REMs en 2011 para U2.
Nota: El REM (roentgen equivalent in man) es una medida de peligrosidad de la radiación equivalente
a 0.1 Sievert del SI.
Algunos datos importantes son los siguientes:
 Peso de cada prefiltro= 4 Kg.
 Peso del haz de filtros = 600 Kg.
 Fuerza máxima requerida para extraer elemento filtrante= 50 Kg.
 Las paredes son de concreto reforzado de 1 m. de espesor que dificultan la comunicación
inalámbrica.
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 Los accesos regularmente son de máx. 90 cm.
Fig 1. Elementos filtrantes (Izq) y vasija
contenedora (Der.)
Fig. 2. Prefiltros del sistema G16.
OBJETIVOS
Construir un sistema robusto que permita minimizar la dosis de radiación absorbida por el personal de
protección radiológica (PR), mantenimiento, ingeniería de CNLV, sitio y GST, operación e ing. química,
por maniobras de mantenimiento de prefiltros e inspección de elementos filtrantes en el sistema G16
de unidades 1 y 2.
METAS
Disminuir al máximo la dosis del personal por tareas de inspección y mantenimiento en los 9 prefiltros
del sistema G16 para las unidades 1 y 2 de la CNLV. Tomar como referencia los valores de dosis por
actividad y por prefiltro para Unidad 1 en 2013 de acuerdo con la tabla 2:
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------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Actividad
DESTORQUE DE TAPA
1-CPR-FU-001B 1-CPR-FU-001C 1-CPR-FU-001A 1-CPR-FU-001D 1-CPR-FU-001E 1-CPR-FU-001F 1-CPR-FU-001G
Dosis por actividad (mrem)
18.4
20
18
9
17
10
18
TOTAL
ACTIVIDAD
110.4
Maniobras de Retiro de Tapa
7
7
7
5
5
5
3
39
Retiro de Tornillos del Haz de Filtros
41
36
35
30
10
9
9
170
54
71
56
55
47
54
106
443
121
85
70
58
178
31
43
586
El objetivo en esta actividad es la de eliminar por
completo la dosis absorvida
200
290
195
200
187
137
183
1392
TOTAL por Vasija
441.4
509
381
357
444
246
362
2740.4
Maniobra de Retiro de Haz
El objetivo en esta actividad es minimizar la dosis
Retiro de Tensores
El objetivo en esta actividad es minimizar la dosis
Desensamble de haz filtros
Estos totales solo contemplan actividades con la
fuente expuesta
Peor Caso
Mejor Caso
Tabla 2. Dosis recibida por cada parte de la maniobra de mantenimiento e inspección en
prefiltros A, B, C, D, E, F, G de unidad 1.
ENTREGABLES
1. Sistema de inspección y mantenimiento de prefiltros con documentación de instalación y uso.
2. Documentación probatoria de que los materiales, electrónica y equipos usados por la solución
son capaces de resistir niveles de radiación gamma superiores a los 2.5 mR/hr.
3. Documentación probatoria que los equipos y materiales que conformen el sistema tienen
experiencia operacional en plantas nucleares (presentaciones, fotos, videos, notas, artículos).
4. Maqueta para demostración de la tarea y entrenamiento de personal con documentación de
diseño e instalación.
5. Sistema computacional para diagnóstico de elementos filtrantes con documentación de
instalación y uso.
6. Entregar documentación del software/firmware para un nivel de calidad D para cumplir con
procedimiento PAG-14-3 de CFE.
7. Curso de capacitación para maniobra de mantenimiento de prefiltros.
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RESULTADOS ESPERADOS
Al final del proyecto, la Central Laguna Verde espera:











Contar con un sistema para automatizar la tarea de mantenimiento e inspección de los prefiltros
del sistema G16 con materiales y equipos que cumplan con la normativa para centrales
nucleares y garantía de calidad. El sistema podría será instalado en el edificio de desechos
radiactivos de las unidades 1 y 2 por personal de la central.
Demostrar la efectividad del sistema para realizar las tareas de inspección y mantenimiento
requeridas en una maqueta que reproduzca parcial o totalmente el área de prefiltros del
sistema G16. La maqueta deberá ser modular y de fácil instalación ya que adicionalmente será
utilizada para el entrenamiento principalmente de personal de protección radiológica,
mantenimiento y operación.
Contar con una herramienta flexible y robusta. La herramienta propuesta debe ser capaz de
usarse en otras áreas de la central y en otras aplicaciones como trabajos de inspección,
monitoreo y mantenimiento de equipos, sistemas y componentes de la CNLV durante su
operación normal, y en donde se pueda reducir la exposición a la radiación gamma.
Que el sistema de inspección y mantenimiento propuesto pueda operar en temperaturas de al
menos 40 °C y humedad relativa del 90%.
Contar con una solución basada en materiales y recubrimientos de diseño adecuados para fácil
limpieza de descontaminación radiactiva.
Desarrollar una solución para automatizar la tarea de mantenimiento e inspección de los
prefiltros del sistema G16 con materiales y equipos que cumplan con la normativa para
centrales nucleares y garantía de calidad.
Demostrar que la solución propuesta es capaz de realizar las tareas de inspección y
mantenimiento requeridas.
Desarrollar una solución que parcial o totalmente pueda ser usada en otras aplicaciones tales
como trabajos de inspección, monitoreo y mantenimiento de equipos, sistemas y componentes
de la CNLV durante su operación normal, y otros donde se pueda reducir la dosis de radiación
gamma.
Que la solución propuesta pueda operar en temperaturas de al menos 40 °C y humedad
relativa del 90%.
La solución debe estar basada en materiales y recubrimientos para fácil limpieza de
descontaminación radiactiva.
El proponente deberá hacer uso de nuevo conocimiento (estado del arte o de la práctica),
tecnología de punta, o combinación de las dos anteriores.
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

Cumplir con los criterios de evaluación mismos que estarán en función del grado de
cumplimiento de los desafíos y resultados esperados por el comité técnico de la CNLV
asignado.
El formato de presentación de la propuesta estará descrita en los términos de referencia de la
convocatoria del fondo.
RESPONSABLES POR PARTE DE CFE
Gerencia de Centrales Nucleoeléctricas
Ing. César Amador Cabrera
Subgerencia de Ingeniería
Carretera Veracruz-Medellín Km. 7.5, Dos Bocas,
C.P.94270, Medellín de Bravo, Veracruz.
Tel. 229 9899090 ext. 8600
[email protected]
Ing. Jesús Apolinar Martínez San Germán
Coordinación de Proyectos Subgerencia de Ingeniería
Carretera Veracruz-Medellín Km. 7.5, Dos Bocas,
C.P.94270, Medellín de Bravo, Veracruz.
Tel. 229 9899090 ext. 8522
[email protected]
Ing. Francisco Tijerina Salazar
Disciplina Análisis de Ingeniería
Carretera Veracruz-Medellín Km. 7.5, Dos Bocas,
C.P.94270, Medellín de Bravo, Veracruz.
Tel. 229 9899090 ext. 8522
[email protected]
Ing. Luis Rafael Huesca Guevara
Departamento de Protección Radiológica
Carretera Cardel-Nautla km. 42.5,
C.P. 91680, Alto Lucero, Veracruz
Tel. 229 9899090 ext. 1107
[email protected]
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“DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA PARA LA VERIFICACIÓN DE LOS PROYECTOS
HIDROELÉCTRICOS MEDIANTE TÉCNICAS EXPERIMENTALES MODERNAS EN EL
REGISTRO DE VARIABLES FÍSICAS EN MODELO FÍSICO"
ANTECEDENTES
Los proyectos de grandes presas y plantas generadoras hidroeléctricas cuentan con una gran solidez
técnica desde su concepción y diseño, su construcción y operación. En estos proyectos se mezclan
armónicamente, la Ingeniería Civil, la Hidráulica, la electromecánica así como la Arquitectura y otras
disciplinas sociales que se conjugan para crear “Grandes Obras” que garanticen que los proyectos
sean operativos, eficientes y seguros. En este concierto de variadas disciplinas y tareas que ejecuta el
cuerpo técnico de Comisión Federal de Electricidad (CFE), para garantizar la operación confiable de la
hidroelectricidad, el Laboratorio de Hidráulica cumple una función muy importante verificando en
modelos físicos y numéricos el comportamiento del agua, de las estructuras y de los equipos que la
conducen para lograr el refinamiento más apropiado que resuelva condiciones de diseño y de
operación tan complicados que se pueden presentar en la realidad. Los Proyectos de CFE deben ser
seguros y eficientes en su operación y en su estabilidad. Garantizarlo es la tarea del Laboratorio de
Hidráulica.
El Laboratorio de Hidráulica de la CFE forma parte de la Coordinación de Proyectos Hidroeléctricos
(CPH) que depende orgánicamente de la Subdirección de Proyectos y Construcción. El Laboratorio de
Hidráulica desde su fundación en 1981, ha verificado el funcionamiento de estructuras hidráulicas
utilizando modelos físicos, y técnicas experimentales convencionales, orientadas a problemas
generales de la ingeniería.
En el Laboratorio, se realizan estudios de modelación física para verificar los proyectos hidroeléctricos
que en su momento se estén preparando para llevarse a licitación. Es de suma importancia que previo
a la licitación de un proyecto este haya sido verificado, lo que permitirá tener la certeza de un correcto
funcionamiento hidráulico en las estructuras a construir. Para realizar esta verificación es necesario
contar con las herramientas necesarias que permitan medir las variables físicas de interés como son:
velocidades del flujo, presiones, tirantes del agua, concentración o entrada de aire, concentración y
remoción de sedimentos, erosión en el cauce, entre otras. Dada la dificultad para medir las variables
antes expuestas, se requiere realizar previamente un estado del arte de nuevas tecnologías que
puedan ser aplicadas para el registro de las diferentes variables físicas mencionadas, para
posteriormente desarrollar las tecnologías necesarias para la obtención de las mismas.
Las variables físicas a registrar, son de suma importancia para la realización de análisis que permitan
proporcionar a los diseñadores los cambios necesarios a las estructuras de los proyectos
hidroeléctricos en de diseño y su posterior licitación.
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El Laboratorio, desde su creación en el año de 1981, no ha modernizado sus instalaciones y cuenta
con algunos equipos ya obsoletos, teniendo actualmente serios problemas al momento de registrar
algunas de las variables, viéndose en la necesidad de solicitar el apoyo a otros Laboratorios o incluso
omitir su registro como en el caso de velocidades en flujos turbulentos. Todo ello aumenta los tiempos
de operación de los modelos físicos y en consecuencia su costo.
Por lo anterior es necesario realizar el proyecto "Desarrollo de la tecnología para la verificación de
los proyectos hidroeléctricos mediante técnicas experimentales modernas en el registro de
variables físicas en modelo físico" con la finalidad de eficientar los procesos.
Al implementar el proyecto, se estará en condiciones de: mejorar la incertidumbre en la medición de
las variables físicas, reducir los tiempos en los registros de las mismas, incrementar la productividad
del personal y eficientar los recursos. En consecuencia, se tendrán mayores registros, en menos
tiempo y a menor costo para el desarrollo de los proyectos hidroeléctricos.
Las ventajas antes descritas están plenamente alineadas a las estrategias del Plan Nacional de
Desarrollo 2013-2018 del Gobierno de la República, específicamente con las estrategias y líneas de
acción transversales: DEMOCRATIZAR LA PRODUCTIVIDAD al incentivar entre todos los actores de
la actividad económica el uso eficiente de los recursos productivos, y GOBIERNO CERCANO Y
MODERNO, consolidar un gobierno que sea productivo y eficaz en el logro de sus objetivos, mediante
una adecuada racionalización de recursos, el reconocimiento del mérito, la reproducción de mejores
prácticas y la implementación de sistemas de administración automatizados.
Así mismo el proyecto "Desarrollo de la tecnología para la verificación de los proyectos
hidroeléctricos mediante técnicas experimentales modernas en el registro de variables físicas
en modelo físico" se alinea con las estrategias del Plan Estratégico de la CFE 2010 v.3,
concretamente en los puntos a) Operar, mantener, modernizar y rehabilitar la infraestructura eléctrica
en las mejores condiciones de seguridad, calidad y costo, incorporando mejores prácticas, b) Reducir
costos a partir de incrementar la eficiencia en todos los procesos y optimizar la utilización de los
recursos al generar sinergias entre las áreas, c) Fomentar la innovación y el desarrollo tecnológico en
todos los procesos del suministro de energía eléctrica, así como en otros servicios relacionados,
estableciendo un sistema para su gestión, d) Desarrollar nuevos productos y servicios, considerando
los mercados nacionales e internacionales, y establecer un plan de negocios por cada proyecto, que
incluya las políticas, facultades y recursos que posibiliten su comercialización.
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“2015, Año del Generalísimo José María Morelos y Pavón”
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DESCRIPCIÓN
El Laboratorio de Hidráulica de la CFE tiene la necesidad de contar con el proyecto "Desarrollo de la
tecnología para la verificación de los proyectos hidroeléctricos mediante técnicas
experimentales modernas en el registro de variables físicas en modelo físico" que consiste
principalmente en desarrollar la tecnología que permita al Laboratorio eficientar la realización de los
ensayes con equipos de medición automatizados y de vanguardia. El proyecto principalmente
corresponden al registro de las variables físicas: velocidad en flujos turbulentos, para velocidades
superiores a los 10 m/s, perfil de velocidades con técnicas no invasivas e invasivas en tres direcciones,
cuantificar velocidades y gastos en conductos a presión mediante técnicas no invasivas (medios
ultrasónicos) y por último registros de velocidad del aire en diferentes diámetros de tuberías con rango
de hasta 90 m/s,. Todo lo anterior con el diseño de software para el monitoreo, captura de registros en
tiempo real y periodos largos de almacenamiento. A continuación se mencionan los componentes que
deberán de conformar el proyecto:
a) Sistema de registro de velocidades en flujos turbulentos con técnicas de alta velocidad.
El sistema de registro es requerido para verificar el comportamiento del flujo en los modelos físicos,
con la finalidad de mejorar el servicio de pruebas que este Laboratorio ofrece a clientes tanto
nacionales como extranjeros y ayudar a resolver controversias acerca del comportamiento y operación
de los modelos, este tipo de dispositivos favorece en la medición de las variables físicas ya que no es
un instrumento invasivo. Los registros obtenidos a través de técnicas de visualización son muy
precisos y se obtienen de manera muy rápida (poder procesar información en una sola prueba), el
sistema optimizará la medición de ciertas variables físicas que no es posible medir con otros
instrumentos, esto proporcionará información adicional de gran utilidad para el diseño de las diferentes
estructuras hidráulicas que se encuentren en proceso de estudio. Este sistema requiere también de
equipo de iluminación, el cual es indispensable para la toma de imágenes de los fenómenos
hidráulicos observados en el modelo.
La tecnología proporcionará imágenes de excelente calidad con resoluciones 1280 x 1024 píxeles, con
la capacidad de capturar imágenes en más de 2000 fps en máxima resolución y 160000 fps en máxima
velocidad. Memoria interna de cuando menos 16 Gb y tiempos de grabación para 1000 fps en cuando
menos 8 segundos. Tendrá un disparador automático. Se deberá de adaptar a espacios reducidos
para las pruebas en modelos físicos. Interfaz Gigabit Ethernet que permita al usuario operarla desde
cualquier Notebook / PC estándar/ Laptop.
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b) Sistema de procesamiento de imágenes mediante técnicas BIV (Bubble Image Velocimetry)
para la obtención de velocidades en flujos.
Para el análisis de imágenes obtenidas con el sistema de registro de velocidades con la tecnología
desarrollada de alta velocidad, es indispensable la obtención de un algoritmo de procesamiento (que
incluya su código fuente) que pueda manejar todas las imágenes grabadas durante los ensayes, para
realizar un análisis imagen por imagen del movimiento de las burbujas producidas por el flujo
turbulento, y permita determinar la velocidad y otros parámetros del mismo. Este proceso de manera
manual se puede hacer de burbuja en burbuja por lo que llevaría un tiempo de procesamiento
prácticamente mayor al de la duración del estudio. Utilizando un software con técnica BIV para el
procesamiento de imágenes prácticamente se haría inmediato.
c) Sistema de perfilamiento de velocidades, tirantes del flujo mediante técnicas (UVP) en
sección transversal.
El Laboratorio de Hidráulica requiere el perfilamiento del flujo mediante técnicas ultrasónicas (UVP).
Debido al tipo de ensayes que se realizan en los modelos, se requiere medir la velocidad del flujo en
varias secciones. Esta perfilación del flujo originalmente se realiza a través de medios manuales de
medición al obtener perfiles de velocidad con tubos pitot, o micropropelas electrónicas, esto a veces no
es posible por la limitación de accesar a la zona de medición y además conlleva mucho más tiempo.
La perfilación del flujo por medios ultrasónicos (UVP) permitirá medir la velocidad de líquidos en
función de la distancia, usando un método Doppler pulsado.
Esta técnica está basada en los siguientes principios:
 Emisión pulsada de señales de Ultrasonidos.
 Recepción del eco generado por el Ultrasonido sobre las partículas suspendidas en el fluido como
función del tiempo (ecografía).
 Detección de la frecuencia Doppler.
El manejo de esta tecnología reducirá los tiempos de los ensayes para la medición de velocidades a lo
largo de un tramo de canal o cauce hasta en un 50%.
La tecnología desarrollada deberá de controlarse a distancia vía PC, vía Ethernet. Los instrumentos
deberán de poder trabajar en cinco frecuencias, 0.5 - 1 - 2 - 4 - 8 MHz que correspondan con las
transductores a utilizar. Integrar un multiplexor con 20 canales que permite la operación secuencial de
20 transductores.
Software deberá de ser suministrado, para ser instalado en Windows Vista o superior . Este software
debe tener las siguientes funcionalidades tanto de adquisición y revisión de datos en un solo programa
básico:
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





Control remoto de la UVP a través de Ethernet
Funciones estadísticas, RMS, asimetría, curtosis, histogramas
Módulo de mapeo de flujo 2D integrado, editor de cuadrícula transductor en línea
Formato de archivo nuevo con descripción integrada
Compatibilidad con software de terceros: La función de Portapapeles, exportar a Word, Excel,
Matlab
Utilerías que ofrece la posibilidad de controlar el hardware UVP con una aplicación de software
realizado por el usuario desarrollado con cualquier entorno compatible con ActiveX, como
Matlab, Labview, Visual Basic, C ++, etc.
d) Sistema de perfilamiento y registro de velocidades mediante técnica acústica doppler en
tres dimensiones.
El Laboratorio de Hidráulica requiere de un sistema de perfilamiento de velocidades acústico Doppler,
debido al tipo de ensayes que se realizan en los modelos, se requiere medir la velocidad de los
líquidos en varias distancias y al mismo tiempo tener resultados no solo puntuales sino también en tres
direcciones. Los equipos que se tienen para la medición de la velocidad son tubos pitot,
micromolinetes y micropopelas. Al realizar estos registros de manera manual conlleva un tiempo más
prolongado, por lo que los ensayes se pueden limitar a un cierto número de secciones de registro para
no acrecentar el tiempo de entrega de los resultados.
El desarrollo de la tecnología, permitirá medir la velocidad en 3D con frecuencias de 100 Hz, debe de
estar diseñado principalmente para uso en Laboratorio, este sistema complementa al anterior, y
permitirá registrar velocidades en la vertical de manera instantánea. La tecnología básica de medida es
coherente al procesamiento Doppler, que se caracteriza por los datos precisos a altas tasas sin cero
apreciable. El uso de esta tecnología permitirá que los ensayes en los modelos físicos se realicen en
un tiempo menor al que se realizan considerando el uso de equipo convencional como son tubos Pitot
y micropropelas electrónicas. El tiempo de medición se reduciría en un 50%.
La tecnología deberá de contar con cabezal fijo tipo 4-beam (para muestreos a 100 Hz y para
mediciones de distancia a 10 Hz), conector de 12 pines UW, cable de 10 m para conector de 12 pines
UW, convertidor AD/DC, desarrollar software para configurar y recibir los datos del sistema, conexión a
USB para conectarse a una PC/Laptop con Windows XP, Vista o superior.
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e) Sistema de registro de altas velocidades, superiores a 10 m/s instantánea y fija.
En el Laboratorio de Hidráulica para el registro de velocidades se utiliza equipos convencionales como
son: propelas, micropropelas y tubos Prandtl Pitot. Estos equipos tienen ciertos rangos de aplicación
que van desde los 30 cm/s hasta 3 m/s, para el caso de la propelas y micropropelas, en el caso del
tubo Pitot la única limitante es la altura de los manómetros a utilizar para medir la diferencia entre las
cargas de presión y de velocidad, pero la incorporación del aire hace difícil la medición en ciertos
puntos. En ambos existen limitaciones para medir velocidades mayores a los 4 m/s, presentándose en
modelos y en prototipo velocidades que llegan hasta los 18 m/s para ciertas condiciones de operación.
El desarrollo de la tecnología permitirá el obtener velocidades superficiales mayores a los 4 m/s que se
estarían presentando en algunos modelos físicos y en prototipo. Esto permitirá contar con un equipo
confiable para el registro de altas velocidades y no importando la incorporación de aire afectando el
equipo. Esta tecnología deberá de instalarse de manera fija en Laboratorio y almacenar a través de
datalogger las velocidades superficiales obtenidas para posteriormente ser analizadas.
La tecnología deberá de poderse operar de manera manual y ser portátil con lo que se podrá medir de
manera casi inmediata la velocidad del flujo superficial en los canales de vertedores, obras de desvío,
canales de conducción que permitirá realizar diagnósticos de manera inmediata de la operación de
éstas estructuras. Se deberá de manejar en rangos de 0.2 m/s a 18.0 m/s con una precisión de ±0.1
m/s, registro de mediciones en el sistema métrico.
f) Sistema de registro de los fenómenos hidráulicos mediante técnicas visuales de alta
definición y que se puedan integrar a los reportes enviados en la verificación de los
modelos físicos.
Durante el desarrollo de los estudios es necesario registrar los fenómenos hidráulicos de las diferentes
alternativas estudiadas, mediante técnicas visuales de alta definición en formato de fotos y videos.
Esto con la finalidad de poder hacer una comparativa de las diferentes modificaciones realizadas, y de
manera cualitativa definir cuál es la alternativa que presenta el mejor funcionamiento hidráulico, como
complemento de los estudios cuantitativos. Además, se le proporciona al cliente un registro fotográfico
y de video de la solución adoptada del proyecto en cuestión, que facilita el análisis de los diseñadores
que no pueden asistir al Laboratorio para observar el funcionamiento de las estructuras en modelo
físico.
En la actualidad el Laboratorio cuenta solo con un equipo de esta naturaleza en estado funcional, que
tiene que ser compartida por todos los técnicos para el registro de imágenes, esto retrasa el desarrollo
de los estudios en modelo físico, debido a que por lo general se operan alrededor de 5 modelos de
manera simultánea, lo que implica tener que esperar a que el equipo mencionado esté disponible para
continuar con los registros.
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El registro de las imágenes debe ser con calidad por lo menos de 13 mega pixeles, almacenamiento
de 4 Gb, velocidad de disparo de 5 cuadros por segundo, ISO 100-25,600, alta definición 1920x1080 y
amplio ángulo de visión variable.
g) Sistema de registro del flujo en conductos a presión, en tuberías de Polietileno, acero,
acrílico y PVC, con procesamiento de la información en tiempo real y sistema registrador
de datos.
Para la verificación de los modelos físicos, el Laboratorio necesita realizar pruebas de la medición del
flujo volumétrico. Este tecnología deberá de poder realizar registros en tiempo real y con periodos de
almacenamiento largos, que permitan identificar la correcta medición de la velocidad, y posteriormente
calcular el gasto volumétrico, además de ser instalados provisionalmente de manera externa en
tuberías de acero, polietileno de alta densidad, acrílico, PVC, entre otros.
La tecnología deberá de ser versátil; portátil de tiempo en tránsito con opciones y accesorios para la
medición de caudal de líquidos. Con un pack interno de batería recargable y cargador de alimentación
eléctrica. No se deberá de perforar el tubo en la instalación de sensores; contendrá un modo gráfico,
un LCD que muestre datos tanto en tiempo real como registrados. Dos transductores como
generadores y receptores de señales ultrasónicas que al montarse en un tubo, están en comunicación
acústica entre sí y un sistema de diagnóstico a través de software para monitorear las variables.
Se requiere conocer el espesor de la pared del tubo para asegurar que se tenga la mejor exactitud
posible. Se podrá usar un puerto IR para transferir datos entre la unidad y una PC o Laptop, en caso
de no tener un puerto IR, necesita un adaptador IR mediante un puerto USB. Será necesario un cable
de entrada y salida para proporcionar salidas de 4-20 mA o de pulso. Contar con una exactitud de
±0,5% de la lectura con una calibración del proceso. Software de interfaz de PC que se comunica con
los sistemas operativos Windows Vista o superior. Manuales en español para la operación de la
tecnología. Con el desarrollo de la tecnología se podrán realizar de manera simultánea la operación de
varios modelos físicos. Lo que reducirá los tiempos de entrega de los resultados.
h) Sistema de registro de velocidad de aire en conductos cerrados y con incorporación de
brisa.
Para la verificación de los modelos físicos, es necesario el realizar pruebas de la medición del flujo de
aire en los aireadores y en las estructuras hidráulicas que así lo requieran, en la actualidad se cuenta
con un anemómetro de propela que ha resultado insuficiente, debido al número de estudios que se
realizan de manera simultánea. Con el desarrollo de la tecnología se podrán realizar de manera
simultánea la operación de varios modelos físicos. Los rangos de medición de aire deben de ser de 1 a
90 m/s, con una precisión de ±1,5% y adaptación a tuberías desde 2" de diámetro. La tecnología
reducirá los tiempos de entrega de los resultados a obtener.
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En el desarrollo de todas las tecnologías se requiere manuales de operación en español, capacitación,
puesta a punto en el modelo físico y que sea un sistema que pueda ser utilizado en los modelos
subsecuentes para los siguientes años.
OBJETIVOS



Desarrollar las tecnologías para el registro de las variables físicas en los modelos.
Incrementar las capacidades del Laboratorio para el registro de variables físicas.
Documentar el desarrollo de las tecnologías a través del informe final.
METAS



Contar con las tecnologías para el registro de las variables físicas en la verificación de los
proyectos hidroeléctricos.
Documentar al 100% el desarrollo de las tecnologías que permitan verificar los proyectos
hidroeléctricos mediante técnicas experimentales modernas en el registro de variables físicas
en modelo físico.
Documentar el informe final del proyecto.
ENTREGABLES
El producto a entregar son las tecnologías desarrolladas que nos permitan verificar los proyectos
hidroeléctricos mediante técnicas experimentales modernas en el registro de las variables físicas,
como son: velocidades del flujo, presiones, tirantes del agua, concentración o entrada de aire,
concentración y remoción de sedimentos, erosión en el cauce. Estas variables deberán de poder
cuantificarse en velocidad en flujos turbulentos, velocidades por encima de 10 m/s, perfil de
velocidades con técnicas no invasivas, y con técnicas invasivas en tres direcciones. Además de
cuantificar velocidades y gastos en conductos a presión mediante técnicas no invasivas por medios
ultrasónicos y por último registros de velocidad del aire en diferentes diámetros de tuberías con rango
de hasta 90 m/s, todo lo anterior con el diseño de software para el monitoreo, captura de registros en
tiempo real y con periodos largos de almacenamiento.
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Informe final del proyecto conteniendo: en el desarrollo de todas las tecnologías se requieren
manuales de operación en español, capacitación, puesta a punto en el modelo físico y que sea un
sistema que pueda ser utilizado en los modelos subsecuentes para los siguientes años.
RESULTADOS ESPERADOS
Revisión del estado del arte, identificando tecnologías similares a nivel mundial, campos de
investigación básica y aplicada, dando por resultado la definición de las tecnologías más adecuadas a
utilizarse en el Laboratorio.
Las tecnologías desarrolladas se utilizarán en el Laboratorio para eficientar los tiempos y la calidad de
las mediciones. El desarrollo de las tecnologías resuelve la problemática y cubre las necesidades del
Laboratorio de Hidráulica respecto a las mediciones de una mejor calidad y con un mayor número de
datos que permitan garantizar el correcto funcionamiento de la Central Hidroeléctrica en operación.
En resumen se espera que:
 Se incrementa las capacidades del Laboratorio al realizar mediciones y registros de
velocidades en tiempos menores a los normalmente utilizados que conlleva en un ahorro en el
gasto.
 Contar con el equipo necesario para realizar mediciones de velocidad en secciones de registro
donde es difícil obtener resultados con equipos convencionales como son tubos Pitot, y
micropropelas.
 Incrementar la productividad del Laboratorio buscando orientar la realización de los estudios en
modelos físicos mejorando nuestros procesos para incrementar la satisfacción del cliente
utilizando técnicas y tecnologías mejores.
 Reducir la incertidumbre en la medición de las velocidades.
 Reducir los tiempos de respuesta en la realización de los ensayes de los estudios en modelo
físico.
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RESPONSABLES POR PARTE DE CFE
Subdirección de Construcción.
Coordinación de Proyectos Hidroeléctricos CFE:
Ing. Ever. V. Hernández López.
Correo electrónico: [email protected]
Laboratorio de Hidráulica.
Ing. Salvador Aguirre Tello.
Correo electrónico: [email protected]
Ing. Carlos Cortés Cortés.
Correo electrónico: [email protected]
Ing. Federico J. Ochoa Álvarez
Correo electrónico: [email protected]
Ing. Elizabeth González Soberanis.
Correo electrónico: [email protected]
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“DIPLOMADO EN PROPIEDAD INTELECTUAL”
ANTECEDENTES
La Propiedad Intelectual cobra gran importancia en CFE debido a la investigación que se genera en la
Comisión Federal de Electricidad con el propósito de hacer más eficientes sus procesos.
Adicionalmente existen 62 proyectos financiados por el Fondo Sectorial para la Investigación y
Desarrollo en Tecnología de los cuales el 12% han generado algún registro de Propiedad Intelectual
debido a la falta de conocimiento del tema.
La presente demanda está enfocada a preparar especialistas en materia de Propiedad Intelectual, para
llevar a cabo los registros que se deriven de los proyectos financiados por el Fondo Sectorial y los que
surjan de la mejora continua de los procesos de todas las áreas de CFE.
La demanda está alineada a las estrategias del Plan Nacional de Desarrollo 2013-2018,
Gobierno de la República.
Objetivo:
a cabo los
dan valor a la
Estrategia 3.5.2.
Contar con especialistas en materia de Propiedad Intelectual que puedan llevar
registros correspondientes para consolidar los activos intangibles que le
Empresa
Contribuir a la formación y fortalecimiento del capital humano de alto nivel.
Línea de acción
Promover la capacitación del personal ubicado en las áreas estratégicas de
CFE, para que
pueda identificar la actividad inventiva de los proyectos y/o la
parte creativa susceptible de
registro.
Estrategia 3.5.4.
Contribuir a la transferencia y aprovechamiento del conocimiento, vinculando a
las
instituciones de educación superior y los centros de investigación con los
sectores público, social y privado. Incentivar, impulsar y simplificar el registro de
la propiedad intelectual entre
las instituciones de educación superior, centros
de investigación y la comunidad científica.
Línea de acción
Promover la participación de las instituciones de educación superior, centros de
investigación y despachos especializados en materia de Propiedad Intelectual
con estricto apego a la
legislación aplicable
Estrategia 5.1.6. Consolidar el papel de México como un actor responsable, activo y comprometido en
el ámbito multilateral, impulsando de manera prioritaria temas estratégicos de beneficio global y
compatibles con el interés nacional. Reforzar la participación de México ante foros y organismos
comerciales, de inversión y de propiedad intelectual.
Línea de acción. Participar de conformidad con los tratados internacionales y a legislación de la
materia para contribuir en la innovación tecnológica del sector eléctrico.
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DESCRIPCIÓN
Impartición de un Diplomado especializado que contribuya a la consolidación de una estrategia de
protección de la actividad inventiva que surge de la mejora continua de los procesos de CFE mediante
la impartición de una capacitación consistente el 60% teórico y el 40% práctico, en donde el personal
adquiera las habilidades necesarias para efectuar los registros correspondientes a Propiedad
Industrial y Derechos de Autor.
El perfil de los participantes podrán ser ingenieros, abogados, administradores y contadores.
El proponente deberá incluir la participación de expertos, de centros de investigación, universidades,
despachos especializados en el país; con la más alta experiencia y conocimiento en los siguientes
temas:







Importancia económica y conceptos relevantes de la Propiedad Intelectual.
Regulación Internacional de la Propiedad Intelectual.
Protección de las Invenciones y los Secretos Industriales.
Redacción y tramite de una solicitud Nacional e Internacional de Patentes y figuras afines.
Principios rectores de los Signos Distintivos y Conservación de Derechos.
Los Derechos de Autor, trámites administrativos y Derechos Conexos.
Licenciamiento, cesiones, conservación de derechos, franquicias y transferencia de tecnología.
La duración del diplomado se definirá de acuerdo a los temarios de las propuestas presentadas.
OBJETIVOS



Desarrollar las competencias necesarias de 40 personas de las áreas estratégicas de CFE,
para realizar los registros de la Propiedad Intelectual ante Instituto Mexicano de la Propiedad
Industrial y el Instituto Nacional de Derechos de Autor a favor de Comisión Federal de
Electricidad.
Implantar una sistema de registro de la Propiedad Intelectual de CFE.
Establecer las bases para el licenciamiento de la Propiedad Intelectual de CFE.
METAS


Los participantes elaborarán propuestas de patentes, diseños industriales, modelos de utilidad,
marcas, nombres comerciales, avisos comerciales, secretos industriales y los relativos a
derechos de autor como programas de cómputo, obras literarias, manuales, publicaciones, etc.
Los participantes realizarán los registros de la Propiedad Intelectual a favor de CFE.
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ENTREGABLES
Manual de participante y del instructor, en electrónico y en papel, para que posteriormente con
recursos de la CFE, se continúen impartiendo diplomados con el tema relacionado.
Diploma con reconocimiento de validez oficial a cada participante que acredite el diplomado,
considerando su asistencia y la presentación de un caso práctico.
RESULTADOS ESPERADOS
Los participantes que concluyan el diplomado, identificarán qué figuras están comprendidas dentro de
la categoría de invenciones, signos distintivos y otros derechos de propiedad intelectual.
Los participantes podrán analizar cada figura, su concepto, clasificación, trámite, vigencia, ámbito de
protección, derechos y obligaciones de su titular y la autoridad encargada de su protección.
Los participantes adquirirán la información necesaria para proponer patentes, diseños industriales,
modelos de utilidad, marcas, nombres comerciales, avisos comerciales y derechos de autor.
Los participantes conocerán la relevancia de los secretos industriales para la CFE.
Los participantes podrán realizar los registros de Propiedad Intelectual ante las autoridades
competentes.
El diplomado deberá de incluir como mínimo temas relacionados con : Importancia económica y
conceptos básicos de la propiedad intelectual, Regulación Internacional de la Propiedad Intelectual, La
Protección de las Invenciones y los Secretos Industriales, Redacción y Trámite de una solicitud
Nacional e Internacional de Patentes y figuras afines, Principios Rectores de Signos Distintivos y
Conservación de Derechos, Licencias, cesiones y franquicias de patentes, marcas, derechos de autor,
entre otros temas relevantes.
El Diplomado debe cubrir al menos 5 módulos de 20 horas cada uno para cubrir un total de 100 horas.
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RESPONSABLE POR PARTE DE CFE
M.C. Cynthia Alejandra Pérez Malpica
Jefe de Departamento de Seguimiento de
Proyectos
Av. Apaseo Ote. S/N Cd. Industrial
C.P. 36541 Irapuato Gto.
Tel (462) 623-94-16
[email protected]
L.C. Cynthia Salazar López
Encargada del Registro de la Propiedad
Intelectual de CFE
Av. Cuauhtémoc 536 5o Piso Col. Narvarte
Del. Benito Juárez C. P. 03020 México D.F.
Tel 52294400 Ext. 42102 y 42103
[email protected]
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“2015, Año del Generalísimo José María Morelos y Pavón”
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“DIPLOMADO EN REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES PARA LA CFE”
ANTECEDENTES
Para atender las necesidades de modernización, crecimiento y confiabilidad del Sistema Eléctrico
Nacional, de acuerdo a lo definido en la Ley de la Industria Eléctrica promulgada en abril de 2014, es
necesario preparar especialistas que puedan afrontar las necesidades de modernización y crecimiento
de la infraestructura de la CFE.
La presente demanda está enfocada a fortalecer a la CFE en el nuevo marco regulatorio de la Industria
Eléctrica de acuerdo a la Ley de la Industria Eléctrica y a la Ley de la Comisión Federal de
Electricidad.
Esta Demanda está alineada al Plan Nacional de Desarrollo 2013 - 2018 en los siguiente Objetivo,
Estrategias y Líneas de Acción:
Objetivo
Hacer del desarrollo científico, tecnológico y la innovación pilares para el
progreso económico y social sostenible.
Estrategia 3.5.2
Contribuir a la formación y fortalecimiento del capital humano de alto nivel.
Línea de acción
Promover la participación de estudiantes e investigadores mexicanos en la
comunidad global del conocimiento.
Estrategia 3.5.4
Contribuir a la transferencia y aprovechamiento del conocimiento, vinculando a
las instituciones de educación superior y los centros de investigación con los
sectores público, social y privado.
Línea de acción
Promover la vinculación entre las instituciones de educación superior y centros
de investigación con los sectores público, social y privado.
Estrategia 4.6.2
Asegurar el abastecimiento racional de energía eléctrica a lo largo del país.
Línea de acción
Línea de acción
Modernizar la red de transmisión y distribución de electricidad.
Promover el uso eficiente de la energía, así́ como el aprovechamiento de fuentes
renovables, mediante la adopción de nuevas tecnologías y la implementación de
mejores prácticas.
Línea de acción
Promover la formación de nuevos recursos humanos en el sector, incluyendo los
que se especialicen en la energía nuclear.
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“2015, Año del Generalísimo José María Morelos y Pavón”
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Por lo que toca a la Estrategia Nacional de Energía 2013 - 2027, esta Demanda está alineada a los
siguientes temas estratégicos:
Tema estratégico 8.
Dotar de flexibilidad a las redes de transmisión y distribución.
Tema estratégico 19.
Fortalecer la regulación, supervisión y normatividad de los organismos del
sector.
Actualmente no se cuenta en el mercado con una oferta técnica - académica que cubra los
requerimientos específicos de la CFE en el nuevo entorno del Sistema Eléctrico Nacional en el marco
de Reforma Energética de 2014.
DESCRIPCIÓN
La CFE debe contribuir, como actor principal en el Sistema Eléctrico Nacional, a un servicio de energía
eléctrica más confiable a sus clientes, en términos de continuidad, calidad y precio. Por lo anterior,
requiere de la modernización y crecimiento de la infraestructura en los procesos de Generación,
Transmisión y Distribución de la Energía Eléctrica.
Este proyecto consiste en la implantación de una cultura y visión de la CFE en términos de una Red
Eléctrica Inteligente. Es por esto que el Diplomado en Redes Eléctricas Inteligentes para la CFE debe
considerar al menos los siguientes temas:















Filosofía de la Red Eléctrica Inteligente.
Sistemas Inteligentes en Transmisión, Aplicaciones a nivel de Transmisión.
Prevención de Apagones (Blackout).
Administración Avanzada de la Distribución.
Automatización de la Distribución.
Automatización de Subestaciones Inteligentes.
Fuentes de Energía Distribuida.
Medición Avanzada para Facturación y Administración de la Red.
Calidad de la Energía (Power Quality).
Respuesta a la Demanda y Administración de la Carga.
Hogares Inteligentes y Automatización de Edificios.
Almacenamiento Eléctrico.
Movilidad eléctrica (E-Mobility).
Monitoreo por Condición.
Generación con Fuentes Renovables de Energía.
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


Compatibilidad Electromagnética.
Instalaciones en Baja Tensión.
Mapa de Ruta de la Normalización en Redes Eléctricas Inteligentes.
El Diplomado debe cubrir al menos 12 módulos de 12 horas cada uno para un total de 144 horas
efectivas de capacitación presencial.
OBJETIVOS
Lograr la capacitación de 70 ingenieros, tanto de la CFE como del Sistema Eléctrico Nacional, con el
propósito de que adquieran las siguientes habilidades:



Elaborar la planeación de proyectos de Redes Eléctricas Inteligentes para la CFE.
Elaborar Mapas de Ruta Tecnológica en Redes Eléctricas Inteligentes para la CFE.
Administrar proyectos de Redes Eléctricas Inteligentes en la CFE.
El LAPEM recibirá las solicitudes de ingreso al Diplomado de participantes externos y decidirá quienes
participarán de acuerdo a los objetivos de cada solicitud y que estén alineados a los objetivos de la
CFE.
METAS


Adquirir las habilidades y los conocimientos necesarios para el desarrollo de proyectos de redes
eléctricas inteligentes en la Comisión Federal de Electricidad que le permitan enfrentar los retos del
Sistema Eléctrico Nacional.
Presentar proyectos técnicos de mejora de la infraestructura de la CFE en los temas de Redes
Eléctricas Inteligentes.
ENTREGABLES






Un Diplomado Especializado en Redes Eléctricas Inteligentes para la CFE.
Diploma de cumplimiento, avalado por una institución educativa reconocida por la SEP y por el
CONACYT.
Debe contar con la capacidad para impartir los temas de manera presencial a los participantes.
Capacidad de impartirse en dos sedes, una en las instalaciones del LAPEM en Irapuato, Gto. y otra
en las instalaciones de CFE en México, D.F.
Los instructores deben ser especialistas en los temas que impartan.
Entre los instructores se debe contar con la participación de especialistas del Instituto Nacional de
Tecnología y Estándares (National Institute for Standards and Technology - NIST) de Estados
Unidos, del Instituto Nacional para Ciencias Naturales y de Ingeniería (Physikalisch-Technische
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
Bundesanstalt - PTB) de Alemania y de la Comisión Electrotécnica Internacional (International
Electrotechnical Commission - IEC).
Definir un Mapa de Ruta Tecnológica en Redes Eléctricas Inteligentes que le permita a la CFE
planear los proyectos que requiere para atender los requerimientos de confiabilidad y calidad del
servicio de energía eléctrica.
RESULTADOS

La culminación del Diplomado debe permitir a los participantes elaborar Mapas de Ruta
Tecnológica, así como plantear y administrar proyectos de Redes Eléctricas Inteligentes para la
CFE.
RESPONSABLES POR PARTE DE CFE
Ing. Alberto Alejandro Montoya Vargas
Subgerente de Gestión de la Calidad
Av. Apaseo Ote. S/N. Cd. Industrial
36541 Irapuato, Gto.
Tel (462) 623-9416
[email protected]
Ing. Jorge Adolfo Pérez Guzmán
Jefe del Departamento de Normalización y
Metrología, LAPEM
Av. Apaseo Ote. S/N. Cd. Industrial
36541 Irapuato, Gto.
Tel (462) 623-9478
[email protected]
Regresar
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“DESARROLLO DE UN PROYECTO EJECUTIVO PARA DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE
UN DISPOSITIVO DE CIERRE SINCRONIZADO PARA CORRIENTES DE CORTO
CIRCUITO DE HASTA 250 kA rms”
ANTECEDENTES
Esta demanda está de acuerdo con los lineamientos del Programa Sectorial de Energía PSE que está
alineado al Plan Nacional de Desarrollo (PND) y manifiesta como estrategias y líneas de acción entre
otras:
f)
Asegurar el abasto de energéticos que requiere la economía
Y que para ello propone como estrategia apoyar las labores de investigación relacionadas con el
incremento en la eficiencia de las actividades de generación, distribución y consumo de energía
eléctrica.
Y como líneas de acción:
Fortalecer a los centros de investigación del sector energético en materia de desarrollo de tecnologías
que impulsen la eficiencia energética.
Fomentar el conocimiento de nuestro capital humano y formación de especialistas.
Incrementar la competitividad y sustentabilidad (Entregando nuestros productos y servicios bajo los
estándares internacionales y elevar la productividad de la CFE apoyados en la innovación y
desarrollo).
Garantizar el abasto del suministro eléctrico “Tiempo de interrupción por usuario (sin evento)”
El LAPEM es un área de servicios de pruebas, entre otros. Siendo su cliente principal la CFE. La
creciente demanda de energía eléctrica en la industria eléctrica ha provocado que los niveles de corto
circuito en baja tensión hayan crecido a valores tales que es necesario efectuar pruebas de corto
circuito de hasta 250 kA.
Hoy en día, las empresas ABB, SIEMENS y GE, que son fabricantes de equipo eléctrico de baja
tensión como tableros, centros de control de motores, interruptores termomagnéticos, etc., solicitan al
LAPEM de manera recurrente, servicios de pruebas de corto circuito. Sin embargo el LAPEM hasta
ahora cuenta con una capacidad de 130 kA.
Las pruebas de corto circuito de estos equipos son indispensables tanto para desarrollo y mejora del
diseño como para prototipo. Con ellas se avalúa además del diseño eléctrico y mecánico, el nivel de
seguridad que presenta para el personal ante una eventualidad de corto circuito.
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La capacidad actual está dada por el Dispositivo de Cierre Sincronizado (DCS), que en el sistema de
pruebas es la parte responsable provocar el flujo de la corriente de corto circuito. Para cubrir la
demanda actual de corrientes de corto circuito de 250 kA es necesario que el LAPEM adquiera un
DCS con esta capacidad además de su redundancia.
El carácter innovador de la demanda consiste en:






Ingeniería de altas corrientes.
Materiales y aleaciones para altos esfuerzos térmicos y dinámicos.
Compatibilidad electromagnética.
Diseño de nuevas tecnologías y técnicas de calibración de sistemas de medición de altas
corrientes.
Medición de esfuerzos térmicos y dinámicos.
Dispositivos hidráulicos y neumáticos de accionamiento rápido de alta exactitud.
DESCRIPCIÓN
El LAPEM tiene la necesidad de contar con un Dispositivo de Cierre Sincronizado (DCS) trifásico con
capacidad para conducir corrientes de hasta 250 kA además de uno de respaldo (redundancia).
El dispositivo debe:










Tener una velocidad de cierre de sus contactos de 30 ms.
Su mecanismo móvil debe ser accionado mediante un sistema neumático.
Debe ser trifásico.
Soportar corrientes nominales de corto circuito de 250 kArms, 1 s.
Soportar mecánicamente los esfuerzos dinámicos producidos por las corrientes de hasta 2.6
veces la corriente nominal.
Ser adaptable física y dimensionalmente a la instalación actual del laboratorio de Alta Corriente.
Es decir, sus dimensiones no deben ser mayores que el DCS actual en más del 50 %.
Tener aislamiento eléctrico de al menos 2000 V.
Ser de fácil mantenimiento y remplazo de partes.
Ser de fácil alineación.
Adaptarse eléctricamente al sistema de control actual (alimentación eléctrica, señales de
mando, etc).
Lo anterior para cubrir la demanda de pruebas de cortocircuito de los fabricantes de equipo eléctrico
de baja tensión.
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OBJETIVOS
1.
2.
3.
Desarrollar la ingeniería básica, que comprende: memorias de cálculo, planos,
especificaciones de obra civil y equipos electromecánicos.
Desarrollar la ingeniería de detalle, que comprende: memorias de cálculo, planos para
ejecución, especificaciones de obra civil, electromecánicos, y catálogo de conceptos.
Documentar la ingeniería básica y de detalle del proyecto, a través del informe final del
Proyecto (planos, catálogo de conceptos, especificaciones técnicas y de construcción,
etc.).
Con esto garantiza:




El control de calidad de los suministros.
La seguridad del personal y de instalaciones
El aumento de costos debidos a que los fabricantes tengan que efectuar pruebas en
laboratorios extranjeros.
El abasto en el mercado.
METAS
1.
Satisfacer la demanda de servicios de pruebas de corto circuito de equipo eléctrico de
baja tensión, de hasta 250 kA.
2.
Aumentar el número de servicios del Laboratorio Alta Corriente a 170.
3.
Aumentar el ingreso por facturación de clientes externos a 14 MDP.
4.
Contribuir a disminuir tiempo de interrupción por usuario por fallas catastróficas de
equipo eléctrico.
5.
Apoyar a los fabricantes de equipo eléctrico en la mejora de sus diseños.
6.
Reducir los costos de los suministros de la CFE evitando que los fabricantes tengan
que realizar pruebas en laboratorios extranjeros.
7.
Permitir conocer el comportamiento de equipo eléctrico a altas corrientes de corto
circuito.
8.
Conocer el efecto de altas corrientes de corto circuito en los materiales utilizados en los
diseños de equipo eléctrico de baja tensión.
Es necesario:
1
Documentar al 100% la ingeniería básica del proyecto a través de las memorias de
cálculo, planos y especificaciones técnicas.
2
Documentar al 100% la ingeniería de detalle del proyecto a través de las memorias de
cálculo, planos y especificaciones técnicas para la construcción y el equipamiento del
laboratorio.
3
Documentar el informe final del proyecto ejecutivo.
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ENTREGABLES
Al término del proyecto, la empresa responsable deberá entregar:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Dos Dispositivos de Cierre Sincronizado.
Dispositivo de accionamiento hidráulico o neumático.
Un juego de refacciones de contactos y demás partes críticas.
Juego de herramientas necesarias para el mantenimiento y remplazo.
Ingeniería de detalle, planos dimensionales del conjunto y por pieza del dispositivo y el sistema
de accionamiento hidráulico o neumático.
Planos y diagramas eléctricos del control y fuerza del dispositivo y el sistema de accionamiento
hidráulico o neumático.
Manual de operación y mantenimiento tanto del dispositivo como del sistema de accionamiento
neumático o hidráulico.
Instalación y pruebas de recepción del DCS y su sistema de accionamiento en sitio.
Garantía.
RESULTADOS ESPERADOS
1. Funcionamiento en forma confiable sin sufrir daños térmicos ni mecánicos en sus partes, al
conducir corrientes de corto circuito de hasta 250 kA por tiempos de hasta 1 s.
2. Permitir que pueda darse el mantenimiento preventivo de manera rápida y confiable.
3. Debe permitirse la calibración de forma rápida y confiable.
4. Contar con garantía de al menos 1 año cualquiera de sus partes.
5. Satisfacer la demanda de pruebas de corto circuito con corrientes de hasta 250 kA.
Etapa
Duración
Ingeniería básica
4 meses
Ingeniería de
detalle
3 meses
Construcción
7 meses
Documentación
1 mes
Instalación y
pruebas en sitio
0.5 meses
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El dispositivo de cierre sincronizado que existe en México fue fabricado por el CESI de Italia. La
capacidad con la que cuenta este dispositivo es la más alta que tienen los diseños de esta institución.
No se tiene conocimiento de que haya fabricado dispositivos de 250 kA.
El diseño de estos dispositivos involucra un conocimiento avanzado en materiales, los cuales deben
ser capaces de soportar esfuerzos térmicos súbitos y al mismo tiempo soportar esfuerzos mecánicos
con fuerzas de varios kN.
La ingeniería de diseño y materiales no son los mismos que para los diseños existentes. Los
materiales y diseño en general debe garantizar que la velocidad de cierre de contactos se mantenga a
los largo de su vida útil, de tal manera que permita controlar siempre el punto de la onda de voltaje en
el que se desea cerrar el corto circuito.
El dispositivo debe garantizar una vida útil de al menos diez años sin tener que sustituir partes o
efectuar mantenimiento correctivo.
Debe permitir que la calibración y alineación de los contactos se realice de manera natural con solo
apretar unos cuantos tornillos. Por lo anterior, el reto mayor que enfrenta este proyecto es el de
ingeniería de materiales.
RESPONSABLES POR PARTE DE CFE
Ing. Juan Carlos Martínez Magdaleno
[email protected]
Jefe de la Oficina de Alta Corriente
Ing. Ricardo A. Martínez Torres
[email protected]
Jefe del Departamento de Distribución
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“DESARROLLO DE UN PROYECTO EJECUTIVO PARA LA EJECUCIÓN DE LA
INGENIERÍA CONCEPTUAL, BÁSICA Y DE DETALLE DE UN “LABORATORIO
SINTÉTICO PARA PRUEBAS TRIFÁSICAS DE CORTO CIRCUITO APLICADAS A
INTERRUPTORES DE POTENCIA HASTA 145 kV”
ANTECEDENTES
Actualmente los interruptores de potencia en alta tensión han incrementado su capacidad de
interrupción de corto circuito debiendo ser probados en instalaciones especiales “laboratorios
Sintéticos de Alta Tensión” con fuentes de corriente y de tensión independientes, estos equipos deben
ser verificados en pruebas prototipo para verificar su comportamiento en la interrupción de fallas
trifásicas. La prueba sintética trifásica es un método de prueba bastante reciente apenas incluido en
las normas internacionales IEC/IEEE.
Los interruptores de alta tensión deben cumplir exigencias extraordinariamente elevadas de fiabilidad
operativa para poder contribuir a una transmisión de energía segura. Para conseguir una buena
economía en servicio y la máxima disponibilidad, se requieren pruebas especiales que solo pueden
realizarse en “laboratorios Sintéticos”. En México, Centroamérica y Suramérica no existe laboratorio
que pueda probar a capacidad nominal a más de 34.5 kV y corrientes mayores a 25 kA, es por ello la
enorme necesidad de contar con una instalación que permita evaluar los equipos de interrupción a
estas capacidades
Esta demanda está de acuerdo con los lineamientos del Programa Sectorial de Energía PSE que está
alineado al Plan Nacional de Desarrollo (PND) y manifiesta como estrategias y líneas de acción entre
otras:
10. Asegurar el abasto de energéticos que requiere la economía
Y que para ello propone como estrategia apoyar las labores de investigación relacionadas con
el incremento en la eficiencia de las actividades de generación, distribución y consumo de
energía eléctrica.
Y como líneas de acción:




Fortalecer a los centros de investigación del sector energético en materia de desarrollo de
tecnologías que impulsen la eficiencia energética.
Fomentar el conocimiento de nuestro capital humano y formación de especialistas.
Incrementar la competitividad y sustentabilidad (Entregando nuestros productos y servicios bajo
los estándares internacionales y elevar la productividad de la CFE apoyados en la innovación y
desarrollo).
Garantizar el abasto del suministro eléctrico “Tiempo de interrupción por usuario (sin evento)”
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El carácter innovador de la demanda consiste en:





Ingeniería de altas corrientes y de altas tensiones.
Materiales y aleaciones para esfuerzos eléctricos, térmicos y dinámicos.
Diseño de nuevas tecnologías y técnicas de calibración de sistemas de medición de altas
corrientes y altas tensiones.
Medición de esfuerzos térmicos y dinámicos.
Dispositivos hidráulicos y neumáticos de accionamiento rápido de alta exactitud.
DESCRIPCIÓN
La CFE tiene la necesidad de contar con un “laboratorio Sintético de Alta Tensión” que sea parte del
Laboratorio de Alta Potencia del LAPEM ya existente, tanto para la verificación del comportamiento de
los interruptores de potencia que adquiere, se requiere desarrollar este proyecto en su etapa de
ingeniería, conceptual, básica y de detalle, especificaciones técnicas, memorias de cálculo, planos de
arreglos generales y de detalle. Es por esta razón que el Proyecto deberá ser desarrollado en las
etapas siguientes:
4
Ingeniería conceptual
5
Ingeniería básica
6
Ingeniería de detalle
7
Paquete técnico de Ingeniería desarrollada
El producto entregable el DESARROLLO DE LA INGENIERÍA CONCEPTUAL, BÁSICA, BÁSICA
EXTENDIDA Y DE DETALLE DE UN “LABORATORIO SINTÉTICO PARA PRUEBAS TRIFÁSICAS DE
CORTO CIRCUITO APLICADAS A INTERRUPTORES DE POTENCIA HASTA 145 kV debidamente
documentado, cumpliendo con las características suficientes para realizar su construcción posterior a
este proyecto, y cumpliendo con los requerimientos de las especificación y normas internacionales
vigentes.
1.- INGENIERÍA CONCEPTUAL:
Desarrollo de la primera etapa del proyecto de ingeniería, en la cual se comprende el problema o
necesidad específica que plantea a CFE y se conciben diferentes alternativas de solución, se evalúan
estas alternativas bajo criterios técnicos, económicos y sociales (Seguridad y Medio Ambiente), y se
presentan los resultados dando un orden de prelación a las alternativas analizadas. Por su parte el
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Cliente en forma unilateral o conjuntamente con el Contratista (proponente), optará por la alternativa
más conveniente.
Entregables:




Memoria Descriptiva
Arreglo general (layout)
Diagramas de Flujo de Procesos (PFD)
Estudios técnicos básicos (estudios ambientales, estudios de riesgos).
2.- INGENIERÍA BÁSICA:
Desarrollo la alternativa seleccionada en la etapa de ingeniería conceptual a un nivel de resolución tal
que permita obtener una idea muy clara de cómo se “verá” el proyecto, establecer las dimensiones
generales del sistema, la programación de las etapas constructivas y el cálculo de presupuestos por
ítems globales. Se busca un grado de precisión que permita la toma de decisiones.
Entregables:
 Bases de Diseño
 Arreglos generales (plot plan, layout)
 Especificaciones técnicas generales
 Especificaciones técnicas de equipo y componentes de medición
 Balance de Materia y Energía
 Diagramas de Flujo de Procesos (PFD)
 Criterios de Diseño
 Estudios técnicos (ejemplo: batimetría, geotecnia, geofísica, estudios ambientales, estudios de
riesgos).
Adicionalmente, se debe presentar la Ingeniería Básica Extendida presentando documentos que
constituyen la Ingeniería Básica además de otros documentos que forman parte de la ingeniería de
Detalle preliminar, de forma tal que se permita estimar el Monto de Inversión del Proyecto con una
aproximación del ± 10 %, y al mismo tiempo elaborar el Pliego de Especificaciones Técnicas para el
Concurso de licitación.
Entregables:
 Arreglos generales (plot plan, layouts)
 Especificaciones técnicas de los componentes principales.
 Balances de materia y energía
 Diagramas de Flujo de Procesos
 Diagramas de Instrumentación y Equipamiento
 Memorias de cálculo tanto para sistemas de proceso como sistemas auxiliares.
 Listas de Líneas, de equipos
 Estudios técnicos (físicos, estudios ambientales, estudios de riesgos)
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3.- INGENIERÍA DE DETALLE
Desarrollo de la documentación técnica necesaria para la construcción y montaje en todas las
especialidades involucradas en el proyecto, desde el punto de vista técnico, económico, temporal y
legal.
Entregables:
 Planos de Detalle final para construcción y/o fabricación (cortos, secciones, elevaciones).
 Memorias de cálculo detalladas.
 Especificaciones técnicas revisadas.
 Procedimientos técnicos y operativos.
 Protocolos de prueba.
 Metrado y presupuesto final.
 Estudios técnicos (estudios ambientales, estudios de riesgos).
 Manuales de operación y mantenimiento.
 Cronograma de ejecución de obras.
 Licencias, licitaciones y contratos.
 Hojas de datos, Listas de Equipos, y otros.
OBJETIVOS
1.- GENERAR LA INGENIERÍA CONCEPTUAL:
Corresponde a la primera etapa del proyecto de ingeniería, en la cual se comprende el
problema o necesidad específica que plantea el Cliente (CFE) y se conciben diferentes
alternativas de solución, se evalúan estas alternativas bajo criterios técnicos, económicos y
sociales (Seguridad y Medio Ambiente), y se presentan los resultados dando un orden de
prelación a las alternativas analizadas. Por su parte el Cliente en forma unilateral o
conjuntamente con el Contratista, optará por la alternativa más conveniente.
2.- GENERAR INGENIERÍA BÁSICA:
En esta fase se desarrolla la alternativa seleccionada en la etapa de ingeniería conceptual a un
nivel de resolución tal que permita obtener una idea muy clara de cómo se “verá” el proyecto,
establecer las dimensiones generales del sistema, la programación de las etapas constructivas
y el cálculo de presupuestos por ítems globales. Se busca un grado de precisión que permita la
toma de decisiones.
3.- GENERAR LA INGENIERÍA BÁSICA EXTENDIDA
Presentando documentos que constituyen la Ingeniería Básica además de otros documentos
que forman parte de la ingeniería de Detalle preliminar, de forma tal que se permita estimar el
Monto de Inversión del Proyecto con una aproximación del ± 10 %, y al mismo tiempo elaborar
el Pliego de Especificaciones Técnicas para el Concurso de licitación.
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4.- GENERAR LA INGENIERÍA DE DETALLE
Etapa de diseño final de un proyecto, se desarrolla con toda la documentación técnica
necesaria para la construcción y montaje en todas las especialidades involucradas en el
proyecto, desde el punto de vista técnico, económico, temporal y legal.
METAS
6
7
8
Documentar al 100% la ingeniería conceptual, básica, básica extendida y de detalle del
proyecto a través de las memorias de cálculo, planos y especificaciones técnicas.
Documentar al 100% la ingeniería conceptual, básica, básica extendida y de detalle a
través de las memorias de cálculo, planos y especificaciones técnicas para la construcción
y el equipamiento del laboratorio.
Documentar el informe final del proyecto ejecutivo.
ENTREGABLES
El producto a entregar es:
Un informe técnico que contiene las siguientes partes del Proyecto:
 Ingeniería conceptual, básica y básica extendida:
En esta parte del informe se realiza la revisión de los componentes básicos, los materiales a utilizar,
las tecnologías que se van a emplear, la instrumentación correspondiente. Elaboración de diagramas
unifilares para la alimentación eléctrica. Elaboración de rutas preliminares de tuberías, cableado y
demás dispositivos. Cálculos preliminares de cada sistema (mecánico, hidráulico, eléctrico, neumático,
etc.). Determinación preliminar los equipos de prueba, así como de las condiciones de operación. Lista
preliminar de equipos y componentes electrónicos del sistema de pruebas, Todos los elementos
anteriores dan como resultado los datos de entrada para la etapa de diseño de detalle del Proyecto.
 Ingeniería de detalle
En esta parte del informe se hace la validación de la ingeniería básica. Se elaboran los planos de
disposición de los componentes, así como de la posición y ensamble de los equipos de alimentación
de aire y componentes mecánicos. Elaboración de los diagramas de proceso definitivos. Memorias de
cálculo definitivo de los sistemas mecánicos, neumáticos, hidráulicos y eléctricos. Especificaciones
técnicas detalladas de equipos, materiales y obras. En esta etapa también se realizan los diagramas
de instalación de los equipos de prueba cumpliendo en todos los casos con las normas existentes.
Elaboración de las instrucciones para arranque y puesta en marcha de los sistemas e instrucciones
para su operación normal de los equipos de prueba. En esta parte del informe se debe presentar el
diseño detallado del Sistema de pruebas sintético y los equipos que lo integran, junto con los términos
de referencia y catálogo de conceptos involucrados para proceder a la construcción de los mismos.
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RESULTADOS ESPERADOS
6
Revisión del estado del arte, identificando Sistemas similares a nivel mundial, campos de
investigación básica y aplicada, así como nuevas tecnologías para el desarrollo de
laboratorios de prueba sintéticos a nivel de estudios experimentales, que dimensionen
físicamente su diseño, dando por resultado la ingeniería básica del Laboratorio.
7
Desarrollo de la ingeniería conceptual, básica, básica extendida y de detalle hasta el
catálogo de conceptos y presupuesto del proyecto.
8
Conformación del paquete técnico (completo) que permita llevar a la etapa de construcción
del laboratorio sintético.
Etapa
Ingeniería
conceptual
Duración
Ingeniería básica
5 meses
Ingeniería básica
extendida
Ingeniería de
detalle
RESPONSABLES POR PARTE DE CFE
Ing. Fernando Giovanni Velázquez Cortes
[email protected]
Jefe de la Oficina de Alta Potencia
Ing. Ricardo A. Martínez Torres
[email protected]
Jefe del Departamento de Distribución
Regresar
3 meses
3 meses
5 meses