Análisis de Confiabilidad como Herramienta para Mejorar la Disponibilidad en Centrales de Generación de Energía Eléctrica

Abstract

Este articulo analiza la confiabilidad, la mantenibilidad y la disponibilidad de la central hidroeléctrica Niquía de Empresas Públicas de Medellín, con el propósito de identificar oportunidades de mejora que contribuyeran a incrementar la eficiencia operativa y la capacidad de cumplir con las metas de energía firme. El estudio se desarrolló mediante la aplicación de diagramas de bloques de confiabilidad, que permitieron representar gráficamente las interacciones entre los diferentes componentes de la planta, y del análisis de Weibull, que se empleó para estimar la vida útil de los equipos y anticipar la ocurrencia de fallas. Para el procesamiento de la información y la simulación de escenarios se utilizó el software Isograph Availability Workbench, lo que facilitó la identificación de los elementos críticos dentro del sistema. Los resultados obtenidos evidenciaron que la aplicación conjunta de estas metodologías permitió identificar una disminución pronunciada de la confiabilidad en las primeras 2.000 a 3.000 horas de operación, especialmente en los modos asociados al sistema de control, la bobina de cierre y los puentes de tiristores, lo que confirma la presencia de fallas tempranas relacionadas con calibración, conexión o sensibilidad de los dispositivos electrónicos y la necesidad de priorizar acciones de mantenimiento orientadas a reducir los tiempos de indisponibilidad y aumentar la capacidad operativa de la planta. Se concluye que el uso sistemático de estas herramientas constituye una estrategia efectiva para mejorar la gestión del mantenimiento en centrales hidroeléctricas, ya que fortalece la toma de decisiones, optimiza la asignación de recursos y asegura una mayor confiabilidad y disponibilidad en la operación.

This article analyzes the reliability, maintainability, and availability (RAM) of the Niquía Hydroelectric Power Plant operated by Empresas Públicas de Medellín (EPM), with the purpose of identifying improvement opportunities that contribute to increasing operational efficiency and the plant’s capacity to meet firm energy targets. The study was developed through the application of Reliability Block Diagrams (RBD), which allowed a graphical representation of the interactions among the different components of the plant, and the Weibull analysis, used to estimate the useful life of the equipment and predict the occurrence of failures. For data processing and scenario simulation, the Isograph Availability Workbench software was employed, facilitating the identification of critical elements within the system. The results showed that the combined application of these methodologies revealed a significant decrease in reliability during the first 2,000 to 3,000 hours of operation, particularly in modes associated with the control system, closing coil, and thyristor bridges. This confirms the presence of early failures related to calibration, connection, or sensitivity of electronic devices and highlights the need to prioritize maintenance actions aimed at reducing downtime and improving the operational capacity of the plant. It is concluded that the systematic use of these tools constitutes an effective strategy for enhancing maintenance management in hydroelectric power plants, as it strengthens decision-making, optimizes resource allocation, and ensures greater reliability and availability in operation.