Diseño de un sistema de gestión de mantenimiento basado en condición (CBM) para optimizar la distribución eléctrica y eficiencia energética en el Hospital Regional de Lambayeque 2024

Abstract

El Hospital Regional dispone de un suministro eléctrico de Media Tensión proporcionado por la empresa concesionaria Electronorte SA. Se estima que el consumo promedio de energía eléctrica es de 292,390.8427 kW-h mensuales. En la actualidad, el sistema encargado de distribuir la electricidad en el Hospital Regional de Lambayeque presenta numerosas deficiencias y malfuncionamientos. La gran mayoría de estas fallas se deben a la inadecuada realización de tareas de mantenimiento. Como conclusiones de la presente investigación son: Los activos críticos del sistema eléctrico del hospital que impactan directamente en la distribución eléctrica y eficiencia energética son: Transformador de potencia y distribución, Tableros de distribución y celdas de media tensión, Sistema de respaldo energético (Grupo electrógeno y UPS). Las tecnologías de monitoreo a emplear para la recolección de datos en tiempo real son: Termografía, DGA, Termografía, análisis armónicos, Monitoreo vibracional y baterías, Diagnóstico red/sensores, Monitoreo lumínico. Los Parámetros críticos y umbrales de alarma para anticipar fallas y programar intervenciones de mantenimiento oportunas son: Temperatura del aceite y devanados, gases H2, CO, C2H2, descargas parciales, corriente, carga; Temperatura de barras, THD, desbalance, sobrecarga; Vibración, temperatura, presión de aceite, corriente de salida. El consumo energético actual en forma anual es de 3 508 690 kWh/año y la eficiencia del sistema eléctrico actual es de 82%. El Plan de mantenimiento basado en condición que integre la gestión de mantenimiento con la eficiencia energética, alineado con normativas y estándares aplicables al sector salud, tiene su aplicación al Sistema eléctrico del Hospital Regional de Lambayeque (subestaciones, tableros, transformador, UPS, motores, iluminación crítica, sistema de tierra), con lo que se va a lograr un Ahorro

11 estimado: 10–15 % → (131,000 – 196,500 kWh/año); ahorro económico: S/ 78,000 – 118,000/año; nueva eficiencia estimada: 90–92 %, un ROI del sistema: 1,8 años.

The Regional Hospital is supplied with medium-voltage electricity by the concessionaire Electronorte SA. The average electricity consumption is estimated at 292,390.8427 kWh per month. Currently, the system responsible for distributing electricity to the Lambayeque Regional Hospital presents numerous deficiencies and malfunctions. The vast majority of these failures are due to inadequate maintenance. The conclusions of this research are: The critical assets of the hospital's electrical system that directly impact electrical distribution and energy efficiency are: power and distribution transformers, medium-voltage switchgear and switchgear, and backup power systems (generator set and UPS). The monitoring technologies used for real-time data collection are: thermography, DGA, thermography, harmonic analysis, vibration and battery monitoring, network/sensor diagnostics, and light monitoring. The critical parameters and alarm thresholds to anticipate failures and schedule timely maintenance interventions are: Oil and winding temperature, H2, CO, C2H2 gases, partial discharges, current, load; Bar temperature, THD, imbalance, overload; Vibration, temperature, oil pressure, output current. The current annual energy consumption is 3,508,690 kWh/year and the efficiency of the current electrical system is 82%. The Condition-Based Maintenance Plan that integrates maintenance management with energy efficiency, aligned with regulations and standards applicable to the health sector, is applied to the electrical system of the Lambayeque Regional Hospital (substations, panelboards, transformer, UPS, motors, critical lighting, ground system), which will achieve an estimated Savings: 10–15 % → (131,000 – 196,500 kWh/year); Economic savings: S/ 78,000–118,000/year; new estimated efficiency: 90–92%, system ROI: 1.8 years.