Supervision y Mantenimiento de Instalaciones FV

Lacayo Hernández, Darwin Zacarías

Supervisión y mantenimiento de instalaciones FV Supervisión y mantenimiento de instalaciones FV

Supervisión y mantenimiento de instalaciones FV

SUPERVISIÓN Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES SOLARES FOTOVOLTAICAS

El estudiante, luego del estudio de este módulo, deberá ser capaz de: - Identificar los distintos procedimientos de mantenimiento posibles posibles en las instalaciones fotovoltaicas. - Mantener correctamente todos y cada uno de los elementos que componen una instalación. - Establecer el procedimiento y metodología y llevar a cabo la identificación de averías en la instalación.

Para lograr los objetivos anteriores, a continuación los subtemas que se van a desarrollar: 

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Introducción Mantenimiento predictivo y supervisión Mantenimiento preventivo Mantenimiento preventivo de instalaciones autónomas o aisladas de la red Mantenimiento preventivo realizado por usuario final Matenimiento preventivo realizado por un técnico especialista Mantenimiento preventivo de instalaciones interconectadas a red Panel fotovoltaico Estructuras de sustentación Canalizaciones Cableados Tableros eléctricos Tableros o cajas de agrupamiento de strings Inversores Subestaciones de transformación intermedia Sistemas de polarización a tierra 

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Laboratorio de Sistemas Electrónicos

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Estaciones meteorológicas Infraestructura civil Sistema de iluminación de la planta y limpieza general Mantenimiento correctivo Repuestos Equipos y herramientas Gestión del mantenimiento 

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Estaciones meteorológicas Infraestructura civil Sistema de iluminación de la planta y limpieza general Mantenimiento correctivo Repuestos Equipos y herramientas Gestión del mantenimiento 

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Introducción Introducción

Introducción Cualquier instalación de calidad que, además de haber tenido un buen buen diseño, se precie de una correcta planificación de su implementación y de una adecuada metodología y programa de ejecución, debe contemplar un adecuado plan de mantenimiento, de acuerdo con las características de la instalación. De esta manera, se asegura su correcto funcionamiento.

Siempre se ha considerado que las instalaciones solares, por sus propiedades y peculiaridades intrínsecas de sencillez, necesitan poco mantenimiento, debido a que, en algunas ocasiones, no presentan partes móviles, combustibles, etc. Sin embargo, hay que tener en cuenta que estas instalaciones son inversiones a largo plazo. Por lo tanto, para garantizar y preservar la inversión realizada inicialmente, no hemos de olvidar que la fiabilidad, durabilidad o vida útil y la disponibilidad de servicio se deben garantizar, optimizando la producción y minimizando las pérdidas. Lo anteriormente expresado nos obliga a desarrollar un programa de revisiones y comprobaciones para mantener las instalaciones en perfecto estado de funcionamiento. Cada plan de mantenimiento dependerá del tipo y configuración de las instalaciones,. Al menos se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: 

Tipología: Dentro de las instalaciones solares tenemos dos grandes grupos atendiendo a si están interconectadas a la red pública o privada de distribución de energía eléctrica o no. Estos dos grupos son: Instalaciones autónomas o aisladas de red Instalaciones conectadas a red. Y ya dentro de las interconectadas a red tendremos otra clasificación en dos grupos, tomando en cuenta su sistema de fijación y/o seguimiento solar: Instalaciones “fijas” Instalaciones “con seguimiento” 

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Ubicación: Se debe tener muy en cuenta las condiciones particulares del emplazamiento de la instalación solar. Se tienen dos grandes agrupamientos: Instalación en suelo Instalación integrada en edificación 

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Esto nos marcará pautas para definir correctamente el plan de mantenimiento, como podrían ser accesibilidad a las partes, medios de trabajo específicos y otros aspectos peculiares por tener en cuenta. 

Condiciones ambientales: Este aspecto es muy importante a la hora de definir un correcto plan de mantenimiento adecuado a las circunstancias en las que va a estar expuesta la planta solar. Se


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deben considerar condiciones particulares en las que va a trabajar, tales como nivel medio de pluviometría, cercanía a zonas de alto indice de polvo, cercanía al mar u otros ambientes corrosivos o salinos, ya que esto afectaría a las pautas de frecuencia de limpieza de paneles, pautas de revisión y mantenimiento de estructuras de fijación , etc. Aunque algunos de los elementos en las instalaciones fotovoltaicas autónomas y conectadas a red son comunes (como el generador fotovoltaico, los soportes de los paneles, los inversores, etc.), vamos a distinguir entre las operaciones propias de mantenimiento para cada tipo de instalación. (Ver tabla 1). Tabla 1. Checklist de comprobación según tipos de instalaciones.

Puntos a comprobar Generador fotovoltaico (Paneles + soportes) Regulador Acumulador Inversor Elementos de protección Cableado Conexión a red

Instalaciones autónomas

Instalaciones conectadas a red

Sí

Sí

Sí

No

Sí

No

Sí

Sí

Sí

Sí

Sí

Sí

No

Sí

Teniendo en cuenta todo lo anterior, para poder definir completamente un Plan de Mantenimiento, habrá que estructurar éste en tres grandes apartados: 

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Mantenimiento predictivo y supervisión Mantenimiento preventivo Mantenimiento correctivo

Para facilitar estas labores de mantenimiento, se suele establecer una guía con las actuaciones correspondientes, lo que facilitará al instalador/mantenedor la realización de las tareas. Este plan de mantenimiento, deberá también contemplar los siguientes aspectos: 

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Repuestos Equipos y herramientas Gestión del mantenimiento

Todo esto es lo que analizaremos en las próximas pantallas.


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1. Mantenimiento predictivo y supervisión 1. Mantenimiento predictivo y supervisión

1. Mantenimiento predictivo y supervisión Los trabajos de mantenimiento predictivo y supervisión de la planta solar estarán enfocados en la atención cotidiana de las actividades y contingencias propias de ésta. Fundamentalmente, las actividades que se deben contemplar en el ámbito de esta tarea, engloban a todos los trabajos que contribuyan a la optimización de la producción de energía de la instalación. Dentro de estas actividades podemos contemplar: 

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Control y supervisión de las operaciones de arranques y paradas de los sistemas de la planta, como pueden ser los inversores y sistemas de seguimiento si los hubiere. Vigilancia y supervisión de la correcta ejecución de las actividades y operaciones de producción. Análisis de las señales, alarmas y parámetros arrojados por los sistemas de monitoreo instalados en los sistemas y elementos integrantes de la planta solar. Intervención especifica adecuada ante situaciones anómalas para evitar posibles futuras averías.

Estas labores de mantenimiento deberán realizarse en todas las plantas, independientemente de sus características o tamaño. Este tipo de mantenimiento está claramente relacionado con la posibilidad o no de contar con personal en la instalación, así como de la dotación o no, de sistemas de supervisión, monitoreo y control. En la actualidad, ya casi todos los fabricantes de los inversores y de otros elementos integrantes de la planta, ofrecen productos con software integrado que incorporan protocolos de comunicaciones para poder registrar, comparar y analizar los parámetros que garantizan el correcto funcionamiento la instalación. Estos son los denominados sistemas de recogida de datos, monitoreo, supervisión, comunicación y gestión de las plantas solares, y son capaces de transmitirlos y reflejarlos en tiempo real, por distintos medios de comunicación (Ethernet, GPRS, WIMAX, etc). (Ver figura 1)

Figura 1. Software para mantenimiento predictivo

Los parámetros que tipicamente se deberán manejar en esta actividad son: 

Datos de corriente directa Voltaje Corriente Potencia Datos en corriente alterna a la salida de los inversores Potencia Voltaje 

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Corriente Rendimiento Registro horario de arranque y parada de inversores Radiación solar Temperatura ambiente Velocidad del viento Indice pluviométrico Temperatura de célula Posicionamiento de los seguidores Datos de energía inyectada al sistema Registro de eventos y alarmas de los sistemas de seguridad integral de la planta solar Monitoreo CCTV en tiempo real de las instalaciones 

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Con todo lo anterior, se podrá ir alimentando una base de datos con toda la información operativa registrada de la planta solar. De esta manera, para la tarea de mantenimiento predictivo y supervisión, se crea una herramienta que ayuda a comprender la realidad del funcionamiento específico de esa planta. Esto facilita la detección prematura de posibles futuros fallos y la agilización de las resoluciones de averías, y se maximiza así el índice de disponibilidad de la planta solar.


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2. Mantenimiento preventivo 2. Mantenimiento preventivo

2. Mantenimiento preventivo Se puede definir como el conjunto de todas las tareas y actividades de revisión, ajuste o sustitución de partes o equipos cuando su vida útil se ha acabado. Esto minimiza el riesgo de aparición de averías y nos permite garantizar un eficiente funcionamiento de nuestra planta solar, al mantener las mismas condiciones de funcionamiento de la instalación que tenía en el momento de la puesta en marcha de la instalación.

Las actividades de mantenimiento preventivo tendrán definidas unas pautas de actividades de actuación y frecuencia de ejecución, las cuales se consolidan normalmente en un documento que se denomina “Plan de mantenimiento de la instalación”. Los trabajos por desarrollar serán principalmente comprobaciones visuales, limpieza, engrases, ajustes de mecanismos, revisión de conexiones, así como las medidas y pruebas de carácter mecánico y electrónico programadas. Todo esto debe tener en cuenta los factores particulares de explotación en condiciones ambientales, ubicación y la tipología de la instalación definidas en detalle en la introducción. Ahora bien, el mantenimiento preventivo es diferente si la instalación es autónoma (aislada de la red), o si es interconectada a la red. Es por esto que en las siguientes pantallas se analizarán los siguientes subtemas:


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2.1 Mantenimiento preventivo de instalaciones autónomas o aisladas de la red 2.1 Mantenimiento preventivo de instalaciones autónomas o aisladas de la red

2.1 Mantenimiento preventivo de instalaciones autónomas o aisladas de la red Las instalaciones autónomas o aisladas de la red son aquellas en las que no existe Red de Distribución, a la que estar conectadas ya sea por el difícil acceso geográfico o por la inexistencia de infraestructuras de la propia red. Ver figura 2.

Figura 2. Ubicación de difícil acceso

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Por ello, hay que considerar que, parte del mantenimiento, será realizado por el propio usuario de la instalación, con la debida capacitación al respecto. El resto de operaciones de mantenimiento deberán ser realizadas por un técnico especializado a tal fin, para lograr los objetivos de mantener la planta con la mayor fiabilidad, durabilidad y disponibilidad de servicio.


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2.1.1 Mantenimiento preventivo realizado por usuario final 2.1.1 Mantenimiento preventivo realizado por usuario final

2.1.1 Mantenimiento preventivo realizado por usuario final Los objetivos que se pretende lograr con las actividades de mantenimiento preventivo que puede realizar el usuario final serán fundamentalmente: 

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Mantener la instalación en buen estado de conservación y funcionamiento. Detectar a tiempo posibles anomalías o defectos que influyan negativamente en el rendimiento general de la instalación fotovoltaica y en su servicio.

Por ello y dado que este usuario final no es un experto en este tipo de sistemas, estas actividades de mantenimiento deberán ser de carácter preventivo o programado, y abarca todas las comprobaciones y verificaciones que puede hacer sin necesidad de recurrir a un técnico. Dado lo anterior, la presencia del usuario en las instalaciones en la fase de su puesta en marcha, favorece la realización de las tareas de mantenimiento. Se pretende que este usuario llegue a conocer cómo se comporta su instalación y comprenda la necesidad de realizar las tareas de mantenimiento. A continuación veremos las acciones del mantenimiento que el usuario puede realizar de cada elemento de la instalación fotovoltaica.


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Paneles fotovoltaicos Figura 3. Panel fotovoltaico

El mantenimiento del usuario debe limitarse a inspecciones de tipo visual con el fin de detectar posibles anomalías; bajo ningún concepto debe manipular ninguno de los elementos. Así mismo se recomendará controlar y evitar que se proyecten sombras sobre los paneles, por la instalación de elementos adicionales, como por ejemplo antenas. También se debe procurar que, si existe vegetación alrededor de los paneles que pueda proyectar sombras, se proceda a su poda para evitar disminuciones en el rendimiento de la instalación. Las actuaciones típicas por realizar en este mantenimiento del usuario serán: • Mantener la superficie del panel siempre limpia, realizando labores de limpieza como mínimo una vez al mes, salvo condiciones especiales (lluvia de barro, tormenta de arena, nieve, etc.). • Verificar que no existe ninguna rotura del vidrio de protección del panel solar. • Comprobar visualmente el conexionado de los cables en el panel, con el fin de detectar posibles toturas en conectores, cajas de conexión, etc. • Revisar los anclajes de la estructura de fijación del panel. El viento y las vibraciones provocadas por él o por temblores de la tierra en zonas sísmicas activas, puede provocar que se aflojen algunos tornillos.Verificar que están correctamente apretados, utilizando herramientas como llaves fijas, llaves de cubo, etc. • Comprobar visualmente la existencia de posibles deterioros en las estructuras de sujeción de los paneles, teniendo como indicadores de ello la aparición de puntos de oxidación, pequeñas roturas, etc. • Observar el posible deterioro del edificio en el que están ancladas las estructuras, controlando la aparición de grietas, posibles infiltraciones de agua en la parte interior asociada del edifico, etc.

Acumulador Figura 4. Acumulador El sistema de acumulación es el elemento de los sistemas solares fotovoltaicos de pequeña potencia que representa mayor peligro para cualquier persona que lo manipula (aunque sea para un mantenimiento básico), tanto por sus características eléctricas como por las químicas. Las operaciones de mantenimiento que puede llevar a cabo el usuario de la instalación sobre el acumulador, serán las indicadas a continuación: • Comprobar y reapretar, si procede, las conexiones de las baterías. • Asegurarse visualmente de que no hay elementos encima de las baterías que puedan provocar cortocircuitos. • Verificar y asegurar que el electrolito de las baterías está convenientemente entre las marcas de límite máximo y mínimo recomendado por el fabricante. • Comprobar que los bornes de las baterías no dan signos de sufrir un proceso de sulfatación. Así mismo, cabe reseñar que los posibles riesgos que pueden encontrarse al mantener el acumulador son: • Eléctricos: posibles cortocircuitos al rozar con elementos tales como anillos, pulseras, etc. • Posibles deflagraciones o incendios por acumulación de gases, si no se toman las medidas adecuadas de ventilación. Se recomienda tener especial cuidado y tomar siempre las medidas de protección adecuadas al caso, para no sufrir ningún tipo de accidente.


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Regulador de carga para inversor y acumulador Figura 5. Regulador Muchas de las instalaciones autónomas llevan el inversor y el regulador de carga montados en el mismo equipo. Tanto si son un único equipo como si son dos separados, el usuario puede hacer una serie de comprobaciones que ayudarán a mantener la instalación en perfecto estado. Considerando el caso en el que están integrados en el mismo equipo, las posibles acciones de mantenimiento que podemos realizar sobre él son: • Verificar el correcto funcionamiento a través de los indicadores luminosos que dispone el equipo a tal fin. • Comprobar el estado de la sujeción del equipo a la pared, con el fin de detectar posibles anomalías. • Comprobar el buen estado de las conexiones de los diferentes cables.

Elementos de protección eléctrica Figura 6. Protección eléctrica

La instalación fotovoltaica debe contar con un tablero de mando y protección, y será muy conveniente que el usuario compruebe su correcto funcionamiento. Para ello deberá realizar las labores de mantenimiento preventivo que se indican a continuación: • Comprobar el funcionamiento correcto de los interruptores magnetotérmicos del tablero. • Comprobar visualmente el estado del cableado que llega al tablero de protección. • Inspeccionar visualmente ciertas anomalías, como puede ser el deterioro del aislante de los cables, signo inequívoco de sobrecalentamiento de los conductores.

Equipos de consumo y cables Figura 7. Equipo de consumo Para que la instalación pueda funcionar correctamente, el usuario debe mantener en perfecto estado todos aquellos aparatos que estén conectados a la red. Es conveniente también comprobar el cableado. En función de por dónde esté colocado, puede verse sometido a posibles averías ocasionadas por roedores, animales de compañía, etc., así como deterioro por la intemperie de los aislantes y otras causas. Es conveniente realizar revisiones periódicas de este.


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2.1.2 Mantenimiento preventivo realizado por un técnico especialista 2.1.2 Mantenimiento preventivo realizado por un técnico especialista

2.1.2 Mantenimiento preventivo realizado por un técnico especialista Además del mantenimiento que realiza el usuario en la instalación, se debe tener un plan de mantenimiento que debe realizar un técnico de este tipo de instalaciones. Ver figura 8.

Figura 8. Técnico especialista Las tareas de mantenimiento preventivo se realizarán por el técnico según programación a través de visitas periódicas a la instalación, en los plazos acordados con el usuario. Es conveniente que se realice una visita anual a la instalación, como mínimo, aunque es aconsejable la realización de una visita semestral, que coincida con las épocas de verano y de invierno. A continuación analizaremos las posibles acciones de mantenimiento preventivo, a cargo del técnico en la instalación.

Generador fotovoltaico Figura 9. Panel fotovoltaico

Además de las comprobaciones que realiza el usuario, es conveniente que el técnico, al menos una vez al año, realice unaa revisión exhaustiva, contemplando al menos los siguientes puntos: • Comprobar la estanqueidad (sellado frente al agua) de las cajas de conexión de los paneles, y ante cualquier posible anomalía, solventarla adecuadamente. • En el caso de los tejados, podría ser necesario levantar los módulos de los soportes, con el fin de poder hacer la correspondiente comprobación y verificación. • Inspeccionar la estructura de soporte correspondientemente para asegurar que no existe ningún tipo de deterioro, así como realizar al mismo tiempo ya un reapriete de tornillería. • Medir y verificar los valores de voltaje y corriente que proporciona el generador fotovoltaico con un equipo multímetro de parámetros eléctricos adecuado. • En el caso de la corriente, se recomienda disponer de un medidor de radiación solar. La intención es poder verificar que los valores registrados están de acuerdo con los que se pueden esperar según la documentación existente de los equipos que incorpora la instalación. • Comprobar el correcto estado de los diodos de protección de los paneles


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Acumulador Figura 10. Acumulador Es conveniente, al menos una vez al año, realizar una comprobación exhaustiva del sistema de acumulación a cargo del técnico, para comprobar su correcto funcionamiento. Deberá proceder a la limpieza del sistema de acumulación, tanto en la parte superior (restos de polvo, humedad, posibles salpicaduras de electrolito, etc.) como en los terminales. Los terminales sulfatados se pueden limpiar con una disolución de bicarbonato sódico en agua, y realizar un nuevo engrase del terminal una vez que se realice la limpieza. A continuación se detallan las principales comprobaciones que se deben realizar sobre el sistema de acumulación: • Comprobación de los terminales, para verificar si están sulfatados. En caso afirmativo, corresponderá limpiar y engrasar adecuadamente. • Verificación visual de nivel de electrolito en cada uno de los vasos. • Una vez realizados los trabajos de limpieza y engrase, se deberá proceder a conectar todos los elementos, de manera que se asegure del perfecto contacto de cada uno de los terminales. • Comprobación de la densidad del electrolito mediante un densímetro en cada una de las baterías del acumulador. • Inspección del estado de las bancadas sobre las que se apoyan las baterías, buscando indicios que muestren una posible corrosión de los soportes por existencia de vapores ácidos en el funcionamiento de la instalación. • Medición de valores de voltaje de cada una de las baterias que componen el acumulador, así como a la salida del propio acumulador hacia la instalación.

Regulador e inversor Figura 11. Regulador e inversor Las tareas de mantenimiento de estos dos elementos se reducen a comprobar su correcto funcionamiento, siempre que no se tenga ningún aviso o noticia de una disfunción. Es importante también realizar una limpieza del aparato, o del tablero donde se encuentre conectado, para que las rejillas de ventilación puedan evacuar, sin ningún problema, el calor que se produce durante el funcionamiento. Como acciones de mantenimiento preventivo recomendadas para realizar sobre el inversor están: • Comprobar las sujeciones del equipo y del conexionado de los cables, procediendo a reapretar estas si fuese necesario. • Chequear el funcionamiento del aparato a través del panel de señalización, verificando si hay algún tipo de alarma u otra salvedad que se debe tener en consideración. • En el caso del regulador, el proceso es similar al que hemos visto en el inversor. Las medidas por realizar las definirá el tipo de regulador (si es serio o paralelo). - Los reguladores en serie se comprueban midiendo la corriente de paso entre el regulador y la batería, con un multímetro. El valor que obtenemos debe ser igual al proporcionado por el generador fotovoltaico en ese instante. - Los reguladores shunt o paralelo se comprueban separando la batería del grupo panel-regulador, y midiendo el voltaje en los bornes de salida del regulador a la batería.


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Elementos de protección eléctrica Figura 12. Sistema eléctrico Como dejamos ver en el apartado del mantenimiento del sistema de protección por parte del usuario, el técnico realizará una inspección similar para asegurarse de que todo funciona correctamente. Deberá comprobar también las tomas de tierra de la instalación, con el fin de asegurarse de su correcto funcionamiento. Ante cualquier duda de posible defecto en un elemento de protección, este debe ser cambiado inmediatamente.


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2.2 Mantenimiento preventivo de instalaciones interconectadas a red 2.2 Mantenimiento preventivo de instalaciones interconectadas a red

2.2 Mantenimiento preventivo de instalaciones interconectadas a red Muchos de los aspectos, medidas y maniobras que hemos visto en el apartado anterior sobre el mantenimiento de las instalaciones autónomas son aplicables a las instalaciones conectadas a red (ver figura 11), aunque por las propias características de este tipo de instalaciones, existirán diferencias en el proceso de mantenimiento.

Figura 13. Instalación conectada a red. Fuente: CONSELEC S.A.de C.V.

Estas diferencias serán mayores sobre todo en grandes instalaciones, en las que es recomendable

que el mantenimiento lo realice la empresa instaladora u otra empresa especializada en este particular. En las próximas pantallas analizaremos los puntos más importantes que deben considerarse en el mantenimiento de estas instalaciones.


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2.2.1 Panel fotovoltaico 2.2.1 Panel fotovoltaico

2.2.1 Panel fotovoltaico Como ya hemos mencionado con anterioridad, el panel fotovoltaico es la parte fundamental de la instalación, aun a pesar de que el mantenimiento que requiere es bastante reducido, debido a la carencia de partes móviles y a su estanqueidad. Las actuaciones por realizar en este mantenimiento serán : 

Control de las características del módulo, para lo cual es necesaria la medida de varios parámetros como son: Voltaje Corriente Temperatura de trabajo Radiación solar 

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Con estas mediciones se podrá realizar la curva de potencia del módulo y observar de esta manera si existe alguna disminución del rendimiento debida a una anomalía. Así mismo y para comparar las mediciones a lo largo del tiempo, es importante que siempre se realicen con los mismos equipos de medida, evitando de esta manera cualquier tipo de discrepancia debida a diferencias en las tolerancias y precisión de los equipos de medida.

Figura 14. Panel fotovoltaico 

Limpieza de los paneles, removiendo toda la suciedad que se va depositando en el vidrio delantero del panel, ya que esto puede provocar una reducción de su rendimiento o producir efectos de inversión similares a los producidos por las sombras (efecto de “punto caliente”). Evidentemente, dependiendo del entorno y las condiciones medioambientales en el que se encuentra la planta, se establecerá una frecuencia de realización de esta actividad adecuada a estas condiciones. Así mismo, hay que tener en cuenta que la limpieza de los paneles se tiene que realizar con agua (de ser posible con bajo contenido de cal), y si se quiere utilizar un detergente deberá ser no abrasivo.

Figura 15. Limpieza de panel 

Inspección visual de paneles para verificar fundamentalmente: Golpes o ralladuras en el vidrio frontal. Golpes o deformaciones en los marcos metálicos del panel. Roturas o faltas de recubrimiento del TEDLAR. Burbujas en el encapsulante. Estado del adhesivo EVA y de su posible decoloración y consecuente deterioro por efecto de los rayos ultravioleta. Estado de la caja de conexión. Posibles oxidaciones de los circuitos y soldaduras. Humedad o signos de su existencia en el interior del panel. 

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Comprobar visualmente el conexionado de los cables en el panel, con el fin de detectar posibles roturas en conectores, cajas de conexión, etc. Revisar los anclajes de la estructura de fijación del panel. El viento y las vibraciones provocadas por temblores de la tierra en zonas sísmicas activas, puede provocar que se aflojen algunos tornillos.

Figura 16. Anclajes 

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Verificar que están correctamente apretados, utilizando herramientas como llaves fijas, llaves de cubo, etc. Comprobar visualmente la existencia de posibles deterioros en las estructuras de sujeción de los paneles,como la aparición de puntos de oxidación, pequeñas roturas, etc. Comprobar el correcto estado de los diodos de protección de los paneles.


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2.2.2 Estructuras de sustentación 2.2.2 Estructuras de sustentación

2.2.2 Estructuras de sustentación Los sistemas y elementos de fijación y sustentación en planta solares son un elemento pasivo sumamente importante que merece un tratamiento de mantenimiento exhaustivo, por ser instalaciones de larga durabilidad en el tiempo. Ver figura 17.

Figura 17. Estructura de sustentación. Dependiendo del tipo de implementación (fija o con seguimiento solar), tenemos dos grupos claramente diferenciados y que trataremos por separado convenientemente.

ESTRUCTURAS FIJAS Figura 18. Estructura fija

Los sistemas de sustentación de paneles solares fijos (o lo que es lo mismo, sin seguimiento), son estructuras simples pero de tamaños considerables para las aplicaciones que tienen. Esto nos indica que, aunque a simple vista no requerirán un mantenimiento muy exhaustivo, cualquier tipo de descuido en la labor específica puede ser motivo de un problema grave en la instalación con el tiempo. Hay que tener en cuenta que estarán sometidos día y noche a un continuo esfuerzo por las condiciones meteorológicas a las que estarán permanentemente expuestos, como puede ser viento, nieve , salitre o sismos, dependiendo de las zonas de emplazamiento. Los continuos esfuerzos a que estarán sometidos podrán provocar el aflojamiento de la tornillería de los sistemas e incluso la rotura de la estructura, si no se detectan a tiempo posibles puntos de desgaste provocados por estos esfuerzos. Así mismo habrá que prestar especial atención a los puntos de anclaje, ya que cualquier problema en este particular podrá suponer una filtración de agua al interior del edificio, con el consiguiente problema que ello puede suponer a terceros. Por todo esto, se deberá comprobar visualmente el estado de la estructura fija a través de los siguientes puntos: • Cimentaciones: comprobar el perfecto estado y verificar que no muestre signos de deterioro, grietas o desprendimientos de material. • Tornillería: verificar visualmente su estado y comprobar que no falte ningún elemento de sujeción; todos y cada uno de ellos deben estar correctamente apretados. • Uniones y anclajes de paneles a la estructura sin ningún signo de holgura, aflojamiento o vibraciones. • Estabilidad, rigidez y sujeción de las uniones y anclajes de la estructura, de forma que se asegure su correcta fijación al suelo. • Elementos de la estructura libres de deformaciones. • Ausencia de puntos con oxidaciones, inicios de oxidación o falta de galvanizado. Por último, es importante que la totalidad de la estructura metálica tenga una correcta y homogénea conexión de puesta a tierra, por lo que habrá que verificar que las uniones entre la estructura y la propia puesta a tierra en sí (conductor de cobre desnudo, malla, picas, etc.) sean las apropiadas para el caso y se encuentren en perfecto estado.


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ESTRUCTURAS CON SEGUIDOR Figura 19. Estructura con seguidor Los mismos procedimientos descritos en el apartado anterior son de aplicación para estructuras con seguidor solar. Pero a estos habrá que sumarle una serie de labores de mantenimiento adicionales para la parte asociada al seguidor o lo que es lo mismo a la parte móvil y sus elementos correspondientes. Para los sistemas con seguimiento, hay unas tareas generales que aplicarán a todos, independientemente del fabricante. Sin embargo, el fabricante, como propietario de la tecnología, hará su propia recomendación de mantenimiento. Las actividades genéricas de mantenimiento preventivo para sistemas con seguimiento serán: • Comprobación y verificación de apriete de pernos, de unión de estructura a zapatas, de fijación al terreno. • Comprobación visual del estado de cada seguidor, de sus elementos, accionamientos y dispositivos asociados; revisar posibles acumulaciones de suciedad, falta de lubricación, desgastes o roturas, calentamientos, humedad, etc. El control visual deberá al menos garantizar la verificación de los siguientes puntos: • Estado general de tornillería. • Uniones y anclajes de los paneles a la estructura metálica con ausencia de holgura, aflojamiento o vibraciones. • Elementos de la estructura libres de deformaciones. • Ausencia de puntos con oxidación, inicios de oxidación o falta de galvanizado en su superficie. • Revisión del dentado de la corona verificando ausencia de desgastes y realizando limpieza y engrase si procede. • Correcto funcionamiento de los motorreductores con ausencia de ruidos anómalos, calentamientos excesivos, vibraciones y holguras. • Comprobación de estado de los sensores/detectores con su correspondiente limpieza y ajuste si procede. • Engrase de rodamientos y mecanismos en caso de que se detecte su necesidad en la inspección correspondiente. • Revisión de los balones de giro y engrase si procede. • Engrase de gato mecánico. • Revisión de niveles de aceite del reductor. Por último, y como punto que se debe tratar por separado por su importancia, es la labor de mantenimiento preventivo de los sistemas de control y gestión antivendavales del sistema de seguimiento y sus elementos y sensores asociados. Estp debido a la peligrosidad de fuertes vientos sobre la totalidad de la estructura y todos los elementos fijados a ella. Se deberá realizar inspección visual de las partes del anemómetro, comprobando que los cables asociados a este no tengan ningún tipo de desperfecto; que el elemento medidor esté íntegro, bien sujeto y en perfecto estado; que el tablero eléctrico de control asociado esté bien sellado y en correcto funcionamiento. Este tablero de control deberá venir preparado con un pulsador de test, para poder hacer la comprobación del funcionamiento del sistema de protección. De esta manera, al ser pulsado, todos los seguidores se irán a la posición de inicio o protección. Se recomienda realizarla esta prueba en hora de poca radiación para no inferir en el rendimiento y funcionamiento normal de la planta solar.


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2.2.3 Canalizaciones 2.2.3 Canalizaciones

2.2.3 Canalizaciones Existen diferentes tipos de canalizaciones de cableado en las instalaciones, agrupados en dos bloques: 

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Canalizaciones vistas Canalizaciones subterráneas

Figura 20. Canalización subterránea

Canalizaciones vistas Las canalizaciones vistas pueden ser instalaciones fijas o con seguimiento. 

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En las instalaciones fijas, las canalizaciones de cables de la parte de corriente directa y las cajas de agrupamiento se realizan fijando solidariamente bandejas portacables a la estructura de sustentación, ya sean metálicas o de PVC. Desde ahí hasta los inversores y demás partes de la instalación, se utilizan canalizaciones subterráneas con tubos de PVC destinados a tal uso. En el caso de las instalaciones con seguimiento, normalmente todas las canalizaciones son subterráneas, a excepción de la bajada de los cables desde los paneles hasta la base del seguidor, realizando ésta normalmente de tubo PVC flexible con coraza metálica.

Centrándonos en la clasificación de las canalizaciones por su material de composición principal, tenemos dos grandes grupos: 

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Metálico De componentes plásticos como PVC.

Canalizaciones metálicas: Están fabricadas de acero recubierto de una capa protectora contra la oxidación de galvanizado en caliente, y por ello una de las tareas en el mantenimiento preventivo será la detección de posibles puntos de oxidación que puedan dañar la canalización con el paso del tiempo. Así mismo, estas canalizaciones presentan la particularidad de la polarización completa de éstas a tierra, para asegurar una continuidad eléctrica de la propia estructura y garantizar la seguridad de las personas. Por lo tanto, verificar la correcta puesta a tierra de todas las partes metálicas que componen las canalizaciones eléctricas, será parte de la tarea por realizar en el mantenimiento preventivo de éstas. Otro punto que se debe verificar y asegurar es el aislamiento galvánico entre partes metálicas con distinta composición. Esto debido a la posibilidad de aparición de corrosión por el efecto de par galvánico entre materiales metálicos de distinta composición, como puede ser el aluminio y el acero galvanizado.

Canalizaciones de material plástico: Laboratorio de Sistemas Electrónicos

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Las canalizaciones de material plástico, normalmente PVC, no tienen los inconvenientes mencionados anteriormente para las metálicas, pero uno de los mayores posibles problemas es la integridad y durabilidad, debido a los agentes meteorológicos y, sobre todo, los rayos solares. La mayoría de las bandejas portacables de PVC que se fabrican en la actualidad, soportan temperaturas inferiores a 60ºC, por lo que en determinadas zonas geográficas pueden producirse problemas de deformación causados por temperaturas más altas. Ya se están fabricando canalizaciones de PVC que pueden aguantar los 90ºC con lo que este aspecto desaparecería.

Canalizaciones subterráneas En lo que respecta a las canalizaciones subterráneas, la principal virtud es sin duda la protección total frente a las inclemencias meteorológicas y a los posibles daños mecánicos en el cableado. Esto significa que la vida útil de la instalación eléctrica será mayor. No obstante, tienen otros aspectos que pueden convertirse en inconvenientes como pueden ser: 

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Las instalaciones de obra civil asociada como zanjas, pozos de inspección, etc., necesitarán su correspondiente mantenimiento preventivo. La detección de averías en caso del fallo del cableado se dificulta y puede ser un problema serio si fuese necesaria la sustitución de algún cable. El sellado de los extremos de los tubos de canalización asociados deberá ser perfecto y su mantenimiento exhaustivo para evitar la entrada en estos de tierra, piedras, roedores o agua que puedan deteriorar las cubiertas de los cables. Los pasos de vehículos sobre estas canalizaciones deberán ser reforzados para evitar cualquier tipo de daño mecánico en éstas.


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2.2.4 Cableados 2.2.4 Cableados

2.2.4 Cableados Las actividades de mantenimiento preventivo se establecen diferenciando dos tipos de cableado, principalmente: 

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Cableados de energía Cableados de datos y comunicaciones

Cableados de energía Figura 21. Cables de energía

Los cables de energía son cables que transportan electricidad de distintas características y niveles de tensión, pero todos ellos tienen propiedades homogéneas. Normalmente habrá que realizar vigilancia e inspección visual de la integridad y buen estado, tanto de su cubierta como de su aislamiento, y de la permanente identificación de estos a lo largo del tiempo, mediante las correspondientes etiquetas colocadas en ellos para tal fin. La cubierta tiene una función meramente mecánica, protegiendo al cable de posibles daños durante su instalación y posteriormente durante su vida útil. Las posibles causas de deterioro de esta cubierta pueden ser de origen mecánico externo durante los trabajos de instalación, y debido al mantenimiento propio de la planta solar. Además, acciones de roedores o plagas similares, o las zonas de paso peatonal y de paso de vehículos son razones de alto riego de rotura mecánica de la cubierta por acción mecánica externa El aislamiento de los cables es muy importante pues así se separa la parte activa (elemento conductor) del entorno en que se coloque. Por tanto, un punto crítico por revisar concienzudamente es el de los tableros eléctricos, ya que es en éstos donde normalmente se producen las mayores temperatura de funcionamiento en los cables, lo cual puede ser fuente de posibles quemaduras parciales o totales del cable. Asi mismo otros puntos que se deben revisar son los pozos de registro, ya que es donde se suelen realizar empalmes de interconexión de los conductores y estos empalmes son puntos críticos potencialmente susceptibles de problemas con el aislamiento de los cables.


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Cableados de datos y comunicaciones Figura 22. Cableado de datos

Las infraestructuras de cableado asociadas a los sistemas de comunicaciones en la planta solar, son utilizadas para la adquisición de datos del sistema de monitoreo y para los sistemas de seguridad de ésta. El cableado es especial para tal fin, y se utiliza normalmente fibra óptica, UTP, FTP o par trenzado en BUS, dependiendo del uso y de las distancias por cubrir. Las labores de mantenimiento de esta parte debe estar enfocadas en asegurar el establecimiento y buen funcionamiento permanente de las comunicaciones. Ahora bien, al ser sistemas muy sensibles a los ruidos o interferencias electromagnéticas, es siempre recomendable que se realicen por canalizaciones especiales e independientes de las canalizaciones de cableado de energía; además, de ser posible, es mejor que sean cables apanalados electromagnéticamente.


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2.2.5 Tableros eléctricos 2.2.5 Tableros eléctricos

2.2.5 Tableros eléctricos En general se engloba en este apartado a todos los tableros que alojan en su interior equipos de mando y protección eléctrica de las instalaciones en las plantas solares. Ver figura 23.

Figura 23. Tablero eléctrico Su localización depende de la parte de la planta solar a la que está asociada y de la función específica para la que ha sido diseñada. En el caso de la parte de corriente directa, los tableros normalmente están ubicados en el mismo campo solar, y por ello su colocación y fijación se realiza en la misma estructura de sustentación de paneles o pedestales de concreto existentes de la estructura misma o se construyen estructuras específicamente para este fin. Para la parte de corriente alterna, tenemos los cuadros de mando y protección de inversores, los de los sistemas de auxiliares y servicios esenciales de la planta y los cuadros de centralización de los dispositivos de medida y protección generales de la planta solar. Todos estos tableros se alojan en los emplazamientos especiales de cada sistema, en casetas o pequeños edificios de obra civil. El mantenimiento de los tableros eléctricos deberá ser realizado por personal especialmente cualificado para tal fin, prestando especial atención a los aspectos de seguridad eléctrica del operario. El control visual deberá realizarse en los siguientes puntos: 

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Correcta fijación del tablero. Limpieza por aspiración. Detección de golpes, roturas o deformaciones. Estanqueidad y ausencia de humedades. Estado general del envolvente y los elementos asociados como pasacables, tornillos de apriete, bornes y conectores de interconexión, anclajes, etc. Inspección del estado de los cables, para comprobar si están dañados; del estado de los aislantes y la ausencia de tensiones o tiranteces en estos; del estado de la conexiones, las punteras y terminales de conductores, etc. Comprobación del correcto estado de los fusibles y bases portafusiles, y de la existencia de la herramienta especial de extracción de éstos. Verificación del estado de las polarizaciones a tierra. Búsqueda de posibles conexiones flojas. Localización de interruptores o seccionadores con posibles defectos en sus contactos o manetas de actuación manual. Comprobación de estado de descargadores de sobretensiones, y de sus correspondientes conexiones a polos y tierra. Verificación de polarización a tierra de todas las partes metálicas de los tableros. Comprobación de temperaturas de trabajo de embarrados


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Comprobación de temperaturas de trabajo de conductores. Comprobación de correcta apertura y cierre de tableros (cerradura y puerta). Comprobación de existencia y buen estado de conservación de placas y etiquetas de identificación de partes, equipos y cables en los tableros. Comprobación de existencia y buen estado de placas de identificación y aviso de riesgo eléctrico.

Así mismo, las tareas anuales por realizar como mínimo deben ser: 

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Reapriete de tornillería de la aparamenta de protección del tablero, mediante herramienta totalmente aislada y adecuada para trabajos del correspondiente nivel de tensión del tablero. Realizar aplicación de producto limpiacontactos apropiado en todos los contactos del cuadro. Sustitución o limpieza profunda de filtros de ventilación o refrigeración de tableros si disponen de ellos. Reapriete de todos los terminales existentes en el tablero. Disparo manual y comprobación de protecciones diferenciales. Comprobación de estado de interruptores magnetotérmicos. Comprobación de correcto accionamiento y correspondiente funcionamiento de desconexión de los sistema asociados a éste, de pulsantes (“setas”) de emergencia. Comprobación de buen funcionamiento de luces e indicadores de tableros. Análisis termográfico de tableros, buscando puntos calientes en los cuales se detectan rangos de temperaturas de trabajos superiores a los definidos como normales, que en caso de existir pueden ser signo de evidencia de la existencia de un fallo o malfunción en la instalación. Comprobación de valores de voltajes, midiendo y verificando convenientemente valores de entradas y salidas de cada interruptor diferencial/magnetotérmico, mediante un multímetro y/o pinzas amperimétricas

Como norma y recomendación común a todas las actividades relacionadas con las labores de actuación en tablero eléctricos para su mantenimiento, ya sea de corriente directa o alterna, se deberán respetar y seguir todas las normas de seguridad específicas, y utilizar todos los equipos de protección personal como son casco, lentes, pantalla, botas de seguridad eléctrica y mecánica, guantes, ropa de trabajo, etc.


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2.2.6 Tableros o cajas de agrupamiento de strings (Combiner Boxes) 2.2.6 Tableros o cajas de agrupamiento de strings (Combiner Boxes)

2.2.6 Tableros o cajas de agrupamiento de strings (Combiner Boxes) Los tableros o cajas de agrupamiento de strings son puntos donde vamos a tener concentrados un número elevado de las series de modelos de una porción del campo fotovoltaico. Por tanto, son puntos críticos por la gran cantidad de conductores de la parte de corriente directa que van a albergar. Dependiendo de su diseño, se podrán encontrar en su interior mayor o menor número de elementos de protección asociados a estos.

Figura 24. Cajas de agrupamiento de strings Evidentemente y en el caso de grandes parques solares, el número de cajas y su nivel de fraccionamiento es directamente proporcional a su tamaño, y suelen realizarse en dos o más niveles. En el primer nivel se agrupan las series de paneles y encontraremos protecciones fusibles en el polo positivo y/o en el polo negativo. Y en el segundo nivel se agrupan las cajas de primer nivel asociadas al inversor correspondiente. En las cajas de segundo nivel, los equipos o elementos de protección eléctrica que se incorporan dependen en gran manera de su diseño pero, en general, se encuentran los embarrados de agrupación de conductores, protecciones fusibles y seccionamiento en carga. El mantenimiento que se debe realizar en estas cajas debe tener el mismo tratamiento que cualquier otro tablero eléctrico de la planta solar pero, por su peculiaridad, se deberá prestar especial atención a las siguientes recomendaciones: 

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La seguridad del operario que intervenga cobra especial importancia por su naturaleza, y por ello se deberán tener muy en cuenta las normas básicas de seguridad en trabajos con voltaje. Siempre debe ser personal cualificado. En instalaciones de integración arquitectónica, desde el diseño se define convenientemente la ubicación de las cajas y se evita el anclaje directo sobre la cubierta del edificio. Eso facilita la labor de mantenimiento, ya que se evitan posibles futuras goteras y se reduce el número de actuaciones de trabajos en altura. Se deberá preservar la integridad y buen estado de los etiquetados de identificación de conductores de las series de paneles, con el fin de poder facilitar la localización de posibles fallos. Se ha de realizar un control especial en el estado físico de la envolvente de los tableros y de todos los elementos asociados a éste, como serán los tornillos de apriete, pasacables, dispositivos pasacalles, bornes y conectores de interconexión, anclajes, etc. Ante la necesidad de cualquier tipo de actuación en los cuadros de corriente directa, hay que considerar siempre que, si no se dispone de dispositivos con características apropiadas de seccionamiento en carga, no se debe realizar una desconexión de los circuitos provenientes de los paneles solares antes de desconectar previamente el inversor asociado. Esto por el peligro que ello supondría para la integridad de los equipos asociados.


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2.2.7 Inversores 2.2.7 Inversores

2.2.7 Inversores Debido a que los inversores son el “corazón” de la instalación, su correcto funcionamiento está directamente asociado a su vida útil y al factor de disponibilidad. Todo esto repercute en la maximización del tiempo de producción y de su eficiencia.

Figura 25. Inversor Tendremos principalmente dos tipos de instalaciones según las características de fabricación de los inversores ya sea para colocación indoor o ya sea para colocación outdoor .

Inversores indoor : Los inversores fabricados para funcionamiento indoor estarán ubicados en tableros de intemperie, cuartos o casetas de instalaciones dotados adecuadamente de medidas de estanqueidad frente al agua. Debido a que los inversores son equipos que, en su proceso de funcionamiento, despiden elevada cantidad de calor y que, como todo equipo eléctrico, la temperatura de funcionamiento incide directamente en el rendimiento de éste, habrá que asegurar que la ventilación sea la adecuada, tanto en el sistema propio de ventilación como en los sistemas de ventilación y renovación de aires de los alojamiento o recintos en los que estén instalados. El mantenimiento de los lugares de ubicación de los inversores constará de labores de limpieza del lugar y de las rejillas o conductos de ventilación. Normalmente esta tarea se recomienda que sea por procedimiento de aspiración para asegurarse la eliminación del polvo o suciedad del recinto. Estos conductas o rejillas de ventilación normalmente, a la hora de la construcción de la planta, se suelen colocar y orientar hacia el norte en el hemisferio norte y hacia el sur en el hemisferio sur. Inversores outdoor : Para el caso de los inversores diseñados y fabricados para posible funcionamiento en intemperie, hay distintas formas de colocarlos dependiendo de la configuración de las instalaciones. En el caso de instalaciones en suelo, los inversores se suelen colocar en las estructuras de sustentación de paneles, debajo de éstos y con la precaución de que el calor que despide su sistema de refrigeración, no se proyecte directamente hacia los mismos paneles o cableados asociados a éstos. Independientemente de que están diseñados para funcionar a la intemperie, es recomendable colocarles siempre un tejadillo para darles una protección adicional. Laboratorio de Sistemas Electrónicos

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En el caso de tener que realizar cualquier tarea de mantenimiento en el inversor, se deberán tomar todas las medidas de precaución necesarias para el particular, con el fin de evaluar y prevenir posibles riesgos para las personas. De hecho, siempre se deberá primeramente desconectar la parte de corriente continua de entrada al inversor y apagar el equipo a través de los correspondientes dispositivos de corte y desconexión que a tal fin deben disponerse en la instalación. Cabe hacer mención específica de que se debe prestar especial cuidado en que los condensadores que disponen estos equipos se hayan descargado convenientemente, ya sea de manera natural o provocada con un dispositivo a tal efecto como pueden ser resistencias de descarga. Finalmente, se debe realizar un último y definitivo chequeo de ausencia de voltaje completamente, antes de realizar cualquier tipo de operación en él. Como guía de general aplicación a todos los inversores, las labores de mantenimiento preventivo que se deberán realizar como mínimo serán: 

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Limpieza de polvo y suciedad en general de recintos o tableros de alojamiento de inversores y de los inversores y sus distintas partes (electrónica, ventiladores, dispositivos de interface y comunicaciones, etc.) propiamente dichos. Limpieza de rejillas y canales de ventilación, con la sustitución de los filtros asociados cuando corresponda. Limpieza de aletas de los disipadores de calor en los elemntos de potencia. Control y verificación de dispositivos de protección contra contactos indirectos. Control y verificación de la integridad y buen estado de todas las partes de los equipos. Control y verificación de la integridad de los cableado de los equipos, chequeando particularmente la posibilidad de que puedan estar en cercanía o contacto con focos de calor o aristas filosas que pudiesen dañar el aislamiento de estos. Control y verificación de integridad y buen estado de etiquetas de identificación de los conductores de corriente directa. Control, verificación y reapriete de tornillos de bornes de conexión de conductores de corriente directa. Control y verificación de no existencia de cualquier tipo de fluido del electrolito de los condensadores. Control y verificación del perfecto funcionamiento del ventilador del sistema de refrigeración del inversor. Control y verificación de buen funcionamiento de dispositivos de indicación y señalización de estado, aviso y/o avería y de los displays de información si los hubiese. Control y verificación de avisos de eventos de incidencias y/o averías en los dispositivos de señalización y display existentes a tal fin. Control y verificación de ausencia de ruidos extraños y calentamientos excesivos en los inversores. Control y verificación de ausencia de humedad o filtraciones de agua en el inversor. Medida y comprobación de parámetros eléctricos de entrada y salida

Y en el caso de que se dispongan, en los recintos de ubicación de inversores, sistemas de acondicionamiento de aire para regular las temperaturas de trabajo para garantizar un óptimo rendimiento, habrá que realizar labores de mantenimiento preventivo específico, las cuales deberán ser: 

Control y verificación del perfecto estado y funcionamiento de la ventilación natural o forzada.


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Limpieza de rejillas, ventiladores y canales de ventilación. Control y verificación de correcto funcionamiento de los equipos de acondicionamiento de aire cuando existan. Control y verificación de buen funcionamiento de termostato de control de arranque de sistema de ventilación/refrigeración.


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2.2.8 Subestaciones de transformación intermedia 2.2.8 Subestaciones de transformación intermedia

2.2.8 Subestaciones de transformación intermedia Dependiendo del tamaño y el diseño de la planta solar, puede ser que dispongamos de centros de transformación parcial, ubicados en recintos construidos o prefabricados para tal fin. Estos centros deberán estar dentro del plan de mantenimiento de la la planta. El mantenimiento preventivo de estos lo vamos a ir desglosando de acuerdo con cada una de las partes principales que los componen.

Recinto o local Figura 26. Recinto

• Control y verificación de la limpieza general. • Control y verificación de la ausencia de humedad, goteras, estado de pintura de parámentos y ausencia de grietas especialmente en los techos. • Control y verificación del buen estado de explanación alrededor del recinto. • Control y verificación de enclavamientos mecánicos de puertas de acceso a áreas de peligro. • Control y verificación de ausencia de objetos o elementos que interrumpan el libre paso en las zonas designadas. • Existencia de llaves de puertas y candados con su verificación de correcta apertura y cierre correspondiente. • Control y verificación de la ventilación del recinto y de su correcto funcionamiento en el caso de que sea forzada.

Señalización y seguridad Figura 27. Seguridad: guantes Se deberá verificar que en todo momento están en buen estado todos los elementos informativos y de seguridad obligatorios, así como aquellos dispositivos de maniobra que se utilizarán en la seguridad del personal de mantenimiento, como serán: • Banqueta aislante. • Placa de riesgo eléctrico, primeros auxilios por contacto y 5 reglas de oro. • Guantes aislantes para niveles de tensión del CT. • Pértiga de comprobación y maniobra de fusibles. • Extintor de eficacia mínima 89B.


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Cableado interior Figura 28. Cableado interior

Las labores de mantenimiento preventivo deberán controlar y verificar: • Estado de las cubiertas de los cables. • Estado de conexiones. • Puesta a tierra de la pantalla de los cables de MT. • Identificación clara por códigos de colores o etiquetas de las distintas fases activas.

Aparamenta de baja tensión Figura 29. Aparamenta

Las labores de mantenimiento preventivo deberán controlar y verificar: • Estado correcto de interruptores de mando y protección. • Estado de fusibles. • Temperaturas de barrajes generales. • Correcto funcionamiento de medidores asociados.

Transformador de potencia Figura 30. Transformador

Como en cualquier transformador de potencia, los puntos por verificar y controlar en las tareas de mantenimiento preventivo serán: • Comprobación visual general de estado de conservación exterior de la pintura de éste y vigilancia de aparición de puntos de oxidación. • Ausencia de fugas de aceite en cuba, estado de bornas, zapatas, zonas de unión con cubas, tapones de vaciado, purga y toma de muestras. • Conservación y legibilidad de placa de características. • Nivelación y anclaje. • Puesta a tierra de carcaza y neutro del transformador. • Existencia y buen estado del foso de recogidad de aceite, rejilla protectora y grava cortafuegos. • Ausencia de ruidos extraños y sobretemperaturas.

Aparamenta de media tensión Controlar y verificar: • Estado de conservación y limpieza de las envolventes metálicas. • Nivelación y anclaje de celdas. • Nivel de presión en elementos neumáticos de celdas. • Existencia de indicadores de presencia de tensión en fases de activos.


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2.2.10 Estaciones meteorológicas 2.2.10 Estaciones meteorológicas

2.2.10 Estaciones meteorológicas Figura 32. Estación meteorológica Es muy importante prestar especial atención al mantenimiento correcto de las estaciones meteorológicas por ser elementos de registro de variables directamente relacionadas en el cálculo del Performance Ratio de la planta y de previsión de producción. Habrá que revisar y controlar el estado general y correcto funcionamiento de los elementos de registro como son célula calibrada, piranómetro, anemómetro, pluviómetro, etc. Habrá que programar asimismo una calibración periódica de los equipos y, en especial, la célula deberá ser calibrada por un laboratorio homologado, siguiendo los patrones y las recomendaciones que hagan los fabricantes de estos elementos. La limpieza de la célula calibrada se realizará con la misma pauta marcada o realizada con la limpieza de los paneles, para que la iteración de la información sea coherente y corresponda a iguales condiciones de recepción de la radiación.


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Como ya hemos mencionado anteriormente, por la similitud a las madrigueras naturales de los roedores y otras alimañas, las canalizacioness eléctricas son punto de atracción y frecuente uso de ellos. Esto puede ocasionar problemas principalmente con los cable. Por tanto, se deberá verificar el sellado de entradas y salidas de estas canalizaciones para evitar la posible entrada de plagas.

Figura 36. Plaga


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3. Mantenimiento correctivo 3. Mantenimiento correctivo

3. Mantenimiento correctivo Toda actuación asociada a la reparación de cualquier avería o defecto que pueda surgir en la instalación solar fotovoltaica, estará enmarcada en este capítulo y, por lo común, debería poder ser solucionadas con una sustitución o reparación in situ del equipo o elemento dañado. Por lo tanto, necesitará de personal debidamente cualificado para ello. Las averías que aparecen en las instalaciones no son tan numerosas en esta tecnología y normalmente son debidas a fallos o defectos en la fase de diseño y ejecución de la planta. Entre las posibles causas de avería tenemos las siguientes: 

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Proceso de instalación realizado de forma deficiente: cableado desordenado y sin marcar, falta de elementos de desconexión de la instalación, etc. Ausencia de planos, esquemas y manuales de la instalación, así como de las características de los elementos utilizados en esta. Aparatos sin indicadores de funcionamiento, falta de monitorización de la instalación, etc. Falta de un registro de las acciones llevadas a cabo en el plan de mantenimiento de la instalación, para poder analizar las intervenciones realizadas.

Es importante detectar y corregir una avería en el menor tiempo posible, para minimizar la indisponibilidad asociada a ese sistema o elemento que ha tenido el problema. Sin embargo, es más importante corregir y detectar las causas, con el objetivo de prevenir y, si es posible, de eliminar su aparición nuevamente. Cualquier manual de mantenimiento correctivo debe tener identificadas y clasificadas las posibles fallas o defectos que son susceptibles de aparecer, con la causa probable, los elementos que intervienen, el efecto que producen y su solución. Además, las averías están clasificadas por el grado de importancia en distintos aspectos de la explotación de la planta solar, de la siguiente manera: 

Muy Graves 

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Por incumplir las medidas de seguridad; pueden provocar la aparición de situaciones de peligro a personas y equipos. Por afectar directamente a la producción de la planta, suponiendo una interrupción o disminución de la producción

Ejemplo: Fallo de las protecciones eléctricas de la planta o de un equipo principal como inversor, paneles, etc. Ver figura 37.

Figura 37. Avería muy grave. Fuente: AquaSoli GmbH & CO.

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Graves


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

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Aunque no supone un peligro inmediato a la seguridad de las personas o equipos, puede llegar a serlo al originarse un fallo en la instalación. Aunque no afecta en principio la producción del parque, su permanencia en el tiempo puede traer consigo una pérdida en este.

Ejemplo: Fallo en el sistema de refrigeracion de inversores, fallo de las comunicaciones del sistema de monitoreo. Ver figura 38.

Figura 38. Avería grave. Fuente: AquaSoli GmbH & CO. 

Leves Cuando no suponen un peligro para las personas o los equipos y no perturban el funcionamiento de la instalación. Cuando no producen una interrupción en la producción ni en la gestión de las comunicaciones. 



Ejemplo: Falta de limpieza y orden en la planta o falta de repuestos de elementos de uso frecuente.Ver figura 39.

Figura 39. Falla leve

En la tabla 1 se recogen algunas de las averías más típicas sobre los elementos de la instalación, y cómo se manifiestan.

Tabla 2. Averías más típicas sobre los elementos de la instalación Elemento

Avería

Causa Caída de un objeto

Panel solar

Deterioro en la superficie

Golpe fortuito Vandalismo

Generador fotovoltaico

Rotura de la cubierta del panel Sobrecalentamiento Sombreado parcial Célula Inexistencia o fallo de del Potencia disipada elementos de panel excesiva protección en el generador Penetración de agua

Rotura

Caída de un rayo


Producida por Efecto producido Golpe sufrido en el proceso de la instalación Error en la instalación. Mal uso de usuario de la instalación No existen medidas de Falta de producción de protección ante estos actos electricidad en el generador Ver el apartado anterior Fallo en los diodos de paso Fallo en la recarga de los acumuladores Fallo en fusibles y diodos de paso Ausencia de pararrayos en la instalación

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Acumulador

Deterioro de las placas

Sobrecargas excesivas y descargas demasiado Regulador mal ajustado profundas Carga de ecualización Falta de mantenimiento realizada de manera preventivo deficiente

Nivel de electrolito insuficiente

Regulador inversor Fallo interno

Instalación eléctrica

Problemas en las conexiones: corrosión, aflojamiento, cortocircuito, etc. Puesta a tierra defectuosa

Inversión de la polaridad

Sobrecarga o cortocircuito Montaje defectuoso

Falta de mantenimiento preventivo

Error en el montaje Mala colocación de las tomas de corriente para consumo No existen medidas de protección Mala estanqueidad de las cajas de conexión, fallos en las conexiones, etc.

Disminución de la capacidad del acumulador y acortamiento de su vida útil

Corte en el suministro eléctrico

Interrupción en el suministro eléctrico Posibilidad de que ocurran accidentes eléctricos

Montaje deficiente

Aislante del Montaje o cableado canalizaciones deteriorado inadecuadas Sobrecalenta-miento Dimensionado del cableado inadecuado

Ausencia de la pica de puesta a tierra, mala continuidad en la instalación, etc. Elementos no protegidos contra la intemperie, acción de roedores, etc. Cables de sección menor a la que sería necesaria

Las intervenciones de mantenimiento correctivo se realizarán inmediatamente que aparezca un defecto que se clasifique como muy grave o grave. En caso de que en las labores de mantenimiento preventivo tengamos una serie de defectos leves detectados que no estén afectando a la producción de la planta, lo que se recomienda es programar una parada para corregirlos o arreglarlos. Esta programación debe realizarse en horas en las que la planta ya no esté produciendo, o sea, en horas muy tempranas, al final de la tarde o por la noche.


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• Revisión de daños en la estructura. Estructura soporte • Deterioro por agentes ambientales. • Oxidación. • Comprobación del nivel del electrolito. Baterías • Limpieza y engrasado de terminales. • Medida de caídas de tensión entre terminales. Regulador de carga • Inspección visual del funcionamiento de indicadores. Inversores • Estado de indicadores y alarmas. • Verificación de las tomas de tierra. Elementos de seguridad • Comprobación de la actuación de y protecciones interruptores de seguridad. • Verificación de fusibles. • Calibración y limpieza de los medidores. • Comprobación del funcionamiento y Instalaciones calibración del sistema de adquisición de monitorizadas datos. • Verificación del sistema de almacenamiento de los datos.

12 meses 12 meses

12 meses 12 meses 12 meses

6 meses

Tabla 5. Plan de mantenimiento preventivo de instalaciones fotovoltaicas conectadas a red

Instalaciones fotovoltaicas conectadas a red Plan de mantenimiento preventivo Elemento

Operación

• Revisión del estado de los cables. • Inspección de conexiones, terminales y pletinas. Cableado • Comprobación de caídas de tensión en el cableado de continua. • Comprobación del cableado de las tomas de tierra. • Situación respecto al proyecto original. • Limpieza y presencia de daños que Estado de los módulos afecten a la seguridad y a las protecciones. • Verificación de las estructuras soporte. • Comprobación del funcionamiento. Inversores • Estado de indicadores y alarmas. • Verificación de las tomas de tierra. Elementos de • Comprobación de la actuación de seguridad y interruptores de seguridad. protecciones eléctricas • Verificación de fusibles.


Periodicidad < 5 kW > 5 kW

12 meses 6 meses

12 meses 6 meses

12 meses 6 meses

12 meses 6 meses

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Supervision y Mantenimiento de Instalaciones FV

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