TRABAJO Langui-russel Edilson

8/10/2019 TRABAJO Langui-russel Edilson

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERA: ELCTRICA, ELECTRNICA, MECNICA Y MINAS.

CURSO: PRACTICAS PRE PROFESIONALES

DOCENTE: JORGE CHINCHIHUALPA GONZALES

ALUMNO: CUSIPUMA GALLEGOS RUSSEL EDILSONCDIGO: 080131-A

SEMESTRE ACADMICO 2014-I

CUSCO-PER

TEMA: INFORME DE VIAJE A CENTRAL

HIDROELECTRICA DE LANGUI-SICUANI

CURSO

PRACTICAS PRE PROFESIONALES

DOCENTE

JORGE CHINCHIHUALPA GONZALES

ALUMNO

CUSIPUMA GALLEGOS RUSSEL EDILSON

CDIGO

080131-A

SEMESTRE ACADMICO 2014-I

CUSCO-PER


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INFORME DE LA CENTRAL HIDROELCTRICA DE LANGUI

PRESENTACION

ESTIMADO DOCENTE ME DIRIJO A USTED CON EL MS GRATO SALUDO

DNDOLE A CONOCER EL SIGUIENTE TRABAJO SOBRE VISITA TECNICA A

LA CENTRAL HIDROELECTRICA DE LANGUI QUE PRESENTO CON ELOBJETIVO DE CONTRIBUIR AL AUMENTO DE MIS CONOCIMIENTOS,

PUESTO QUE ES NECESARIO PARA ENFRENTAR CON XITO LAS

MLTIPLES DIFICULTADES QUE LA SOCIEDAD MODERNA ME PLANTEA.

QUIERO RESALTAR TAMBIN EL MAGNFICO TRABAJO QUE REALIZA,

QUIEN HACE POSIBLE EL AFIANZAMIENTO DE CONOCIMIENTOS DEL CUAL

ESTOY SEGURO QUE SER DE MUCHA UTILIDAD PARA MI DESEMPEO

PROFESIONAL.

CON PALABRAS FINALES QUIERO MANIFESTARLE MI AGRADECIMIENTO A

QUIEN CADA MOMENTO ALENT LA ELABORACIN DEL PRESENTE

MATERIAL Y TAMBIN A QUIEN CON SUS CRTICAS IMPULSARAN LA FIRME

DECISIN DE SUPERARME.

ATENTAMENTE.

EL ALUMNO.


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Tabla de contenido

PRESENTACION..1

RESUMEN..2

INTRODUCCION3

Central hidroelctrica..4

1. energa hidroelctrica4

2. tipos de centrales5

3. funcionamiento de una central hidroelctrica..6

4. ventajas y desventajas de una central hidroelctrica.6

5. impacto ambiental de una central hidroelctrica.7

6. diseo de aprovechamiento hidroelctrico..7

a)Determinacin del salto neto 8

b) Potencia a instalar y produccin.............................................................................. 9

b) Aliviaderos, compuertas y vlvulas....................................................................... 11

c) Toma de agua............................................................................................................... 11

d) Canales, tneles y tuberas...................................................................................... 12

e) Cmara de carga.......................................................................................................... 12

f) Tubera forzada............................................................................................................ 13

g) Casa de Maquinas....................................................................................................... 13

h) Elementos de cierre y regulacin........................................................................... 13

Esquema bsico y funcionamiento del transformador....................................................... 18

LA RELACIN DE TRANSFORMACIN DEL TRANSFORMADOR ELCTRICO...... 18

informe de visita a la central hidroelctrica de langui22

Equipamiento.27

1) turbina29

2)alternador sin escobillas..29

3) excitador..30

4) transformador elevador 31

5) tablero de control32

Conclusiones34

Anexos..35

fotografas 35


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RESUMEN

El presente informe siguiente que se da a conocer muestra algunas de las

caractersticas de una Central Hidroelctrica, as como caractersticas tcnicas yelctricas. Para conocer ms sobre esta Central de hidroelctrica de Banguiharemos uso de un marco teorico recolectados del internet y tambin de lasexplicaciones y gua del ingeniero de dicha central.

La Mini Central Hidroelctrica de Bangui se encuentra en la provincia de Canchisen el departamento del Cusco a unos 30 km aproximadamente de la ciudad desicuani en la va que se va a espinar.

Esta Mini Central tiene dos grupos de generacin, estos grupos entregan 730 kWy 2500 kW respectivamente, el primer grupo de generacin se encontrabaparalizada; actualmente se realiza una ampliacin, que es el tercer grupo degeneracin la cual est proyectada para entregar 3200 kW.

El primer grupo fue instalado entre 1965 y 1966 con la finalidad de vender energaelctrica a la fbrica textil de Maranga ni y el segundo grupo se instal el ao2000 con el objetivo de vender energa a electro sur este.


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INTRODUCCION

La demanda de energa elctrica en nuestros das depende del crecimiento de la

poblacin, esto hace que para el abastecimiento se tenga que recurrir cada vez

ms a la compra de energa del SEIN(sistema elctrico interconectado nacional)

en el mercado, con precios ms altos. Por lo que se ha visto construir ms

centrales hidroelctricas y as aprovechar los recursos hdricos que tenemos. Es

por este motivo que se hace necesario la creacin de pequeas centrales

hidroelctricas como la que visitamos; todo con un fin de adquisicin de

conocimientos sobre nuestro sistemas de generacin, transmisin y distribucin

del Sistema Elctrico Nacional.

Se hace necesario el afianzamiento de la teora con la realidad ya estando en

plena carrera el reconocimiento de los diversos componentes elctricos de cmo

es que opera una subestacin de transformacin; bajo que niveles de actuacin

los parmetros de proteccin y sus respectivas mediciones deben de funcionar y

como estas se relacionan haciendo un sistema que se rige a brindar calidad de

energa elctrica que el pas requiere o demanda especficamente; hablamos de

la central hidroelctrica de lengua es por ello que hacemos el siguiente informe de

nuestra visita a dicho lugar perteneciente a la empresa de electro sur este s.a.


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CENTRAL HIDROELECTRICA

Una central hidroelctrica es una instalacin que permite aprovechar las masas

de agua en movimiento que circulan por los ros para transformarlas en energa

elctrica, utilizando turbinas acopladas a los alternadores.

La disponibilidad de la energa ha sido siempre esencial para la humanidad quecada vez demanda ms recursos energticos para cubrir sus necesidades deconsumo y bienestar. Las energas renovables que provienen de fuentesinagotables como el Sol y no emiten gases de efecto invernadero, entre otrosbeneficios, son una de las piezas clave en la construccin de un sistema dedesarrollo sostenible.

Existe una concienciacin cada vez mayor sobre los efectos medioambientalesque conlleva el actual sistema de desarrollo econmico, como son el cambio

climtico, la lluvia cida o el agujero de la capa de ozono.

Segn la potencia instalada, las centrales hidroelctricas pueden ser:

Centrales hidrulicas de gran potencia: ms de 10MW depotencia elctrica. Mini centrales hidrulicas: entre 1MW y 10MW.(central de lengua) Micro centrales hidroelctricas: menos de 1MW de potencia.

1. ENERGIA HIDROELECTRICALa superficie terrestre est cubierta en un 71% de agua. La energa hidroelctrica

proviene indirectamente de la energa del sol, responsable del ciclo hidrolgiconatural.

Las centrales y mini centrales hidroelctricas transforman esa energa enelectricidad, aprovechando la diferencia de desnivel existente entre dos puntos.La energa se transforma primero en energa mecnica en la turbina hidrulica,sta activa el generador, que transforma en un segundo paso la energa mecnicaen energa elctrica.

En Amrica Latina el lmite de la potencia mxima instalada que puede tener unacentral para ser calificada como mini central hidroelctrica es 30 kW.La potencia instalada no constituye el criterio bsico para diferenciar una minicentral de una central hidroelctrica convencional.

Una mini central no es una central convencional a escala reducida. Una turbina deunos cientos de kilovatios tiene un diseo completamente distinto del de otra deunos cientos de megavatios. Desde el punto de vista de obra civil, una minicentral obedece a principios completamente distintos a las grandes centralesalimentadas por enormes embalses.
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2. TIPOS DE CENTRALES HIDROELECTRICAS

Hay muchos tipos de centrales hidroelctricas, ya que las caractersticas delterreno donde se sita la central condicionan en gran parte su diseo.

Se podra hacer una clasificacin en tres modelos bsicos:

Centrales de agua fluyente:En este caso no existe embalse, el terrenono tiene mucho desnivel y es necesario que el caudal del ro sea lo

suficientemente constante como para asegurar una potencia determinada

durante todo el ao. Durante la temporada de precipitaciones abundantes,

desarrollan su mxima potencia y dejan pasar agua excedente. En cambio,

durante la poca seca, lapotencia disminuye en funcin del caudal,

llegando a ser casi nulo en algunos ros en verano.

Centrales de embalses:Mediante la construccin de una o ms presasque forman lagos artificiales donde se almacena un volumen considerable

de agua por encima de las turbinas.

El embalse permite graduar la cantidad de agua que pasa por las turbinas.

Con el embalse puede producirse energa elctrica durante todo el ao

aunque el ro se seque completamente durante algunos meses, cosa que

sera imposible con una central de agua fluyente.

Estas centrales exigen, generalmente, una inversin de capital ms grande

que la de agua fluyente. Dentro de estos tipos existen dos variantes de

centrales:

Centrales a pie de presa: en un tramo de ro con un desnivel

apreciable se construye una presa de una altura determinada. La

sala de turbinas est situada

despus de la presa.

Centrales por derivacin de las

aguas: las aguas del ro son

desviadas mediante una

pequea presa y son conducidasmediante un canal con una

prdida de desnivel tan pequea

como sea posible, hasta un

pequeo depsito

llamado cmara de carga o de

presin. De esta sala arranca

una tubera forzada que va a parar a la sala de turbinas.

Posteriormente, el agua es devuelta ro abajo, mediante un canal de

descarga. Se consiguen desniveles ms grandes que en lascentrales a pie de presa.
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Centrales de bombeo o reversibles:Son un tipo especial de centralesque hacen posible un uso ms racional de los recursos hidrulicos.

Disponen de dos embalses situados a diferente nivel. Cuando la

demanda diaria de energa elctrica es mxima, estas centrales trabajan

como una central hidroelctrica convencional: el agua cae desde elembalse superior haciendo girar las turbinas y despus queda

almacenada en el embalse inferior.

Durante las horas del da de menor demanda, el agua es bombeada al

embalse superior para que vuelva a hacer el ciclo productivo

3. FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA

La presa, situada en el curso de un ro, acumula artificialmente un volumen de

agua para formar un embalse. Eso permite que el agua adquiera unaenergapotencial que despus se transformar en electricidad.

Para esto, la presa se sita aguas arriba, con una vlvula que permite

controlar la entrada de agua a la galera de presin; previa a una tubera

forzada que conduce el agua hasta la turbina de la sala de mquinas de la

central.

El agua a presin de la tubera forzada vatransformando su energa potencial

en cintica (es decir, va perdiendo fuerza y adquiere velocidad). Al llegar a la

sala de mquinas el agua acta sobre los labes de la turbina hidrulica,

transformando su energa cintica en energa mecnica de rotacin.

El eje de la turbina est unido al delgenerador elctrico,que al girar convierte

la energa rotatoria en corriente alterna de media tensin.

El agua, una vez ha cedido su energa, es restituida al ro aguas abajo de la

central a travs de un canal de desage.

4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICALas ventajas de las centrales hidroelctricas son:

No necesitan combustibles y son limpias.

Muchas veces los embalses de las centrales tienen otras utilidades

importantes: el regado, como proteccin contra las inundaciones o para

suministrar agua a las poblaciones prximas.

Tienen costes de explotacin y mantenimientos bajos.

Las turbinas hidrulicas son de fcil control y tienen unos costes demantenimiento reducido.

E d t j d l i i t i i t
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El tiempo de construccin es, en general, ms largo que el deotros tipos

de centrales elctricas.

La generacin de energa elctrica est influenciada por las condiciones

meteorolgicas y puede variar de estacin a estacin.

Los costes de inversin por kilovatio instalado son elevados.

En general, estn situadas en lugares lejanos del punto de consumo y, porlo tanto, los costes de inversin en infraestructuras de transporte pueden

ser elevados.

5. IMPACTO AMBIENTAL DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICASSiempre se ha considerado que la electricidad de origen hidrulico es

una alternativa energtica limpia. Aun as, existen determinados efectos

ambientales debido a la construccin de centrales hidroelctricas y su

infraestructura.

La construccin de presas y, por extensin, la formacin de embalses,

provocan un impacto ambiental que se extiende desde los lmites superiores

del embalse hasta la costa. Este impacto tiene las siguientes consecuencias,

muchas de ellas irreversibles:

Sumerge tierras, alterando el territorio.

Modifica el ciclo de vida de la fauna.

Dificulta la navegacin fluvial y el transporte de materiales aguas abajo

(nutrientes y sedimentos, como limos y arcillas).

Disminuye el caudal de los ros, modificando el nivel de las capasfreticas, la composicin del agua embalsada y el microclima.

Los costes ambientales y sociales pueden ser evitados o reducidos a un nivel

aceptable si se evalan cuidadosamente y se implantan medidas correctivas.

Por todo esto, es importante que en el momento de construir una nueva presa

se analicen muy bien los posibles impactos ambientales en frente de la

necesidad de crear un nuevo embalse.

6. DISEO DE APROVECHAMIENTO HIDROELECTRICOLa potencia de una central hidroelctrica es proporcional a la altura del salto y alcaudal turbinado, por lo que es muy importante determinar correctamente estasvariables para el diseo de las instalaciones y el dimensionamiento de losequipos.

a) Determinacin del salto neto

El salto es la otra magnitud fundamental para el diseo de una mini centralhidroelctrica. Deber ser el mximo permitido por la topografa del terreno,teniendo en cuenta los lmites que marcan la afeccin al medio ambiente y la
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viabilidad econmica de la inversin.

A continuacin, se definen los siguientes conceptos:

Salto bruto (Hb):Altura existente entre el punto de la toma de agua delazud y el punto de descarga del caudal turbinado al ro.

Salto til (Hu):Desnivel existente entre la superficie libre del agua en lacmara de carga y el nivel de desage en la turbina.

Salto neto (Hn):Es la diferencia entre el salto til y las prdidas de cargaproducidas a lo largo de todas las conducciones. Representa la mximaenerga que se podr transformar en trabajo en el eje de la turbina.

Prdidas de carga (Hp):Son las prdidas por friccin del agua contra lasparedes del canal y sobre todo en la tubera forzada, ms las prdidasocasionadas por turbulencia, al cambiar de direccin el flujo, al pasar atravs de una rejilla o de una vlvula, etc. Se miden como prdidas depresin (o altura de salto) y se calculan mediante frmulas derivadas de ladinmica de fluidos.

b) Potencia a instalar y produccin

La mini central hidroelctrica cuenta con una potencia disponible que vara enfuncin del caudal de agua disponible para ser turbinado y el salto existente encada instante.

La expresin que nos proporciona la potencia instalada es la siguiente:

Dnde:P = Potencia en kWQ = Caudal de equipamiento en m3/sHn = Salto neto existente en metrose = Factor de eficiencia de la central, que es igual al producto de losrendimientos de los diferentes equipos

que intervienen en la produccin de la energa:e = Rt * Rg * RsRt = Rendimiento de la turbina

P = 9,81 * Q * Hn * e


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b) Aliviaderos, compuertas y vlvulas

Todas las centrales hidroelctricas disponen de dispositivos que permitenel paso del agua desde el embalse hasta el cauce del ro, aguas abajo,para evitar el peligro que podran ocasionar las avenidas. stas puedenprovocar una subida del nivel del agua en el embalse que sobrepase el

mximo permitido. En estos casos es necesario poder evacuar el aguasobrante sin necesidad de que pase por la central. Las compuertas yvlvulas son aquellos elementos que permiten regular y controlar losniveles del embalse. Existen distintas posibilidades de desage:

Los aliviaderos de superficie pueden disponer de diferentes tipos decompuertas, que permiten mantener totalmente cerrado el paso del agua,abierto parcialmente o abierto total. Segn la tcnica que emplean sedistinguen:

Compuertas verticales Compuertas de segmento o compuertas Taintor Compuertas de sector Clapeta Los desages de fondo o medio fondo utilizan las vlvulas y las

compuertas como elementos de cierre

c) Toma de agua

Las tomas de agua de las que parten varios conductos hacia las tuberas, sehallan en la pared anterior de la presa que entra en contacto con el agua

embalsada. Estas tomas adems de unas compuertas, para regular lacantidad de agua que llega a las turbinas, poseen unas rejillas metlicas queimpiden que elementos extraos como troncos, ramas, etc., puedan llegar alos labes y producir desperfectos.

El canal de derivacin se utiliza para conducir agua desde la prensa dederivacin hasta las turbinas de la central. Generalmente es necesario hacer laentrada a las turbinas con turbinas forzadas siendo por ello preciso que existauna cmara de presin donde termina el canal y comienza la tubera. Esbastante normal evitar el canal y aplicar directamente las tuberas forzadas alas tomas de agua de las prensas.

Debido a las variaciones de carga del alternador o a condiciones imprevistasse utilizan las chimeneas de equilibrio que evitan las sobrepresiones en lastuberas forzadas y labes de turbinas. A estas sobrepresiones se lasdenomina golpe de ariete.

Cuando la carga de trabajo de la turbina disminuye bruscamente se produceuna sobrepresin positiva, ya que el regulador automtico de la turbina cierrala admisin de agua.

La chimenea de equilibrio consiste en un pozo vertical situado lo ms cercaposible de las turbinas. Cuando existe una sobre presin de agua encuentramenos resistencia para penetrar al pozo que a la cmara de presin de lasturbinas haciendo que suba el nivel de la chimenea de equilibrio. En el caso dedepresin ocurrir lo contrario y el nivel bajar. Con esto se consigue evitar el


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Acta de este modo la chimenea de equilibrio como un muelle hidrulico o uncondensador elctrico, es decir, absorbiendo y devolviendo energa.

Las estructuras forzadas o de presin, suelen ser de acero con refuerzosregulares a lo largo de su longitud, o de cemento armado, reforzado conespiras de hierro que deben estar ancladas al terreno mediante solerasadecuadas.

d) Canales, tneles y tuberas

Segn el tipo de mini central que vayamos a construir, se necesita una redmayor o menor de conducciones. Las centrales en derivacin donde el aguatiene que hacer un recorrido ms largo: primero desde la toma a la cmara decarga, y despus hasta la turbina.

El primer tramo que recorre el agua se realiza a travs de canales, tneles otuberas. En el segundo tramo hasta la turbina, se utilizan siempre tuberas.

Los canales que transportan el agua de la toma a la cmara de carga puedenrealizarse a cielo abierto, enterrados o en conduccin a presin:

o Las conducciones superficiales pueden realizarse excavando elterreno, sobre la propia ladera o mediante estructura de hormign.Normalmente se construyen sobre la propia ladera, con muy pocapendiente, ya que el agua debe circular a baja velocidad para evitar almximo las prdidas de carga.

o stas conducciones, que siguen las lneas de nivel, tienen una

pendiente de aproximadamente el 0,5 por mil. Al realizar estos trazadoshay que procurar que el movimiento de tierras sea el mnimo posible,adaptndose al terreno.

o Los tneles son conducciones bajo tierra que se excavan en el terrenoy aunque tienen un coste ms elevado, se adaptan mejor a ste. Eltnel suele ser de superficie libre y funciona como un canal abierto (esdecir, el agua no circula en presin).

e) Cmara de cargaLa cmara de carga es un depsito localizado al final del canal del cualarranca la tubera forzada. En algunos casos se utiliza como depsito finalde regulacin, aunque normalmente tiene solo capacidad para suministrarel volumen necesario para el arranque de la turbina sin intermitencias.

Cuando la conduccin entre la toma de agua y la cmara de carga serealiza en presin, sta ltima ser cerrada y tendr adems una chimeneade equilibrio, para amortiguar las variaciones de presin y protegerla de losgolpes de ariete.

Al disear la geometra de la cmara hay que evitar al mximo las prdidasde carga y los remolinos que puedan producirse tanto aguas arriba como


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en la propia cmara. Si la tubera forzada no est suficientementesumergida, un flujo de este tipo puede provocar la formacin de vrticesque arrastren aire hasta la turbina, produciendo una fuerte vibracin quebajara el rendimiento de la mini central.

La cmara de carga debe contar adems con un aliviadero, ya que en casode parada de la central el agua no turbinada se desagua hasta el ro oarroyo ms prximo. Tambin es muy til la instalacin en la cmara deuna reja con limpia-rejas y compuertas de des arenacin y limpieza.

f) Tubera forzada

Es la tubera que se encarga de llevar el agua desde la cmara de cargahasta la turbina. Debe estar preparada para soportar la presin queproduce la columna de agua, adems de la sobrepresin que provoca elgolpe de ariete en caso de parada brusca de la mini central.Dependiendo de la orografa del terreno y de los factores

medioambientales, la colocacin de la tubera forzada ser enterrada oarea. En este ltimo caso, ser necesario sujetar la tubera medianteapoyos, adems de los anclajes necesarios en cada cambio de direccinde sta y la instalacin de juntas de dilatacin que compensen losesfuerzos originados por los cambios de temperatura.

g) Casa de Maquinas

Es el emplazamiento donde se sita el equipamiento de la mini central:turbinas, bancadas, generadores, alternadores, cuadros elctricos, cuadrosde control, etc.

La ubicacin del edificio debe analizarse muy atentamente, considerandolos estudios topogrficos, geolgicos y geotcnicos, y la accesibilidad almismo. El edificio puede estar junto al azud o presa, situarse al pie de ste,estar separadas aguas abajo cuando hay posibilidad de aumentar la alturadel salto, e incluso puede construirse bajo tierra. Esta ltima opcin serealiza cuando las excavaciones van a ser ms econmicas, adems deevitar el impacto visual que acompaa a este tipo de construcciones, o biencuando la central se construye al mismo tiempo que la presa (en grandespresas).Independientemente del lugar donde se ubique, el edificio contar con las

conducciones necesarias para que el agua llegue hasta la turbina con lasmenores prdidas de carga posibles.

Adems, hay que realizar el desage hacia el canal de descarga. Elproyecto final del edificio va a depender del tipo de maquinaria que vaya aser utilizado, que a su vez depende del caudal de equipamiento y del saltodel aprovechamiento. Es muy importante que en el diseo de la mini centrallos costes econmicos se minimicen al mximo, as como el impacto visual.

h) Elementos de cierre y regulacin

En caso de parada de la central es imprescindible la existencia dedispositivos que aslen la turbina u otros rganos de funcionamiento.A t di iti h id i d l l d l t t


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recordamos cuales son:

- Ataguas.- Se emplean para cerrar el acceso de agua a la toma cuando esnecesario realizar una limpieza de la instalacin o reparaciones en lasconducciones.- Compuertas.- En las centrales de pequeo salto se suelen emplear lascompuertas verticales, que cortan el paso del agua a la mini central, dondese encuentra la turbina.- Vlvulas.- Pueden ser de compuerta, de mariposa o esfrica. Las vlvulasofrecen unaMayor fiabilidad que las compuertas, pero producen mayores prdidas decarga y seUtilizan principalmente en centrales donde el salto es considerable

8. EQUIPAMIENTO ELECTROMECANICO

TURBINAS HIDRAULICASLa funcin de una planta hidroelctrica es utilizar la energa potencial del aguaalmacenada en un lago, a una elevacin ms alta y convertirla, primero enenerga mecnica y luego en elctrica. Este proceso toma en consideracinvarios factores entre los cuales uno de los ms importantes es la cada deagua (head). Este factor es decisivo al momento de escoger el tipo de turbinahidrulica que se instala en la planta.

La turbina hidrulica es la encargada de transformar la energa mecnica enenerga elctrica, por esto es de vital importancia saber elegir la turbina

adecuada para cada sistema hidroelctrico.

Las turbinas se pueden clasificar de varias maneras estas son:

1. Segn la direccin en que entra el agua: Turbinas axiales: el agua entra en el rodete en la direccin

del eje. Turbinas radiales: el agua entra en sentido radial, no

obstante el agua puede salir en cualquier direccin.2. De acuerdo al modo de obrar del agua:

Turbinas de chorro o de accin simple o directa. Turbinas de sobrepresin o de reaccin.

3. Segn la direccin del eje: Horizontales. Verticales.

a) Turbinas de accinSon aquellas que aprovechan nicamente la velocidad del flujo de aguapara hacerlas girar. El tipo ms utilizado es la denominada turbina Pelton,


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- Cmara de entrada: Puede ser abierta o cerrada, y tiene formaespiral para dar una componente radial al flujo de agua.

- Tubo de aspiracin o de salida de agua: Puede ser recto oacodado, y cumple la funcin de mantener la diferencia depresiones necesaria para el buen funcionamiento de la turbina.

El generador

Es la mquina que transforma la energa mecnica de rotacin de la turbina enenerga elctrica. El generador basa su funcionamiento en la induccin

electromagntica. El principio de su funcionamiento se basa en la ley de Faraday,mediante la cual, cuando un conductor elctrico se mueve en un campomagntico se produce una corriente elctrica a travs de l.

El generador, o alternador, est compuesto de dos partes fundamentales:

- Rotor o inductor mvil.- Su funcin es generar un campo magnticovariable al girar arrastrado por la turbina.

- Estator o inducido fijo.- Sobre el que se genera la corriente elctrica

aprovechableEl generador puede ser de dos tipos: sncrono o asncrono.Sncrono.- En este tipo de generador la conversin de energa mecnica enelctrica se produce una velocidad constante llamada velocidad de sincronismo,que viene dada por la expresin:

=60


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Asncrono.- Debido a la simplicidad, robustez y bajo costo de los clsicos motoreselctricos, stos han venido utilizndose como generadores elctricos sobre todoen centrales de pequea potencia. Para ello es necesario que el par mecnicocomunicado al rotor produzca una velocidad de giro superior a la de sincronismo.Este exceso de velocidad produce un campo giratorio excitador.

Es importante que la diferencia entre las velocidades de funcionamiento y la desincronismo sea pequea, para reducir las prdidas en el cobre del rotor.

9. EL TRANSFORMADOR

Un transformador es una mquina esttica de corriente alterno, que permite variar

alguna funcin de la corriente como el voltaje o la intensidad, manteniendo la

frecuencia y la potencia, en el caso de un transformador ideal.

Para lograrlo, transforma la electricidad que le llega al devanado de entradaenmagnetismo para volver a transformarla en electricidad, en las condiciones

deseadas, en el devanado secundario.

La importancia de los transformadores, se debe a que, gracias a ellos, ha sido

posible el desarrollo de la industria elctrica. Su utilizacin hizo posible la

realizacin prctica y econmica del transporte de energa elctrica a grandes

distancias.

Componentes de los transformadores elctricos

Los transformadores estn compuestos de diferentes elementos. Los

componentes bsicos son:

Model izacin de un transform ador m ono fsico ideal

Ncleo:Este elemento est constituido por chapas de acero al silicio aisladas

entre ellas. El ncleo de los transformadores est compuesto por las columnas,

que es la parte donde se montan los devanados, y las culatas, que es la parte
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donde se realiza la unin entre las columnas. El ncleo se utiliza para conducir

elflujo magntico,ya que es un gran conductor magntico.

Devanados: El devanado es un hilo de cobre enrollado a travs del ncleo en

uno de sus extremos y recubiertos por una capa aislante, que suele ser barniz.

Est compuesto por dos bobinas, la primaria y la secundaria. La relacin devueltas del hilo de cobre entre el primario y el secundario nos indicar

la relacin de transformacin. El nombre de primario y secundario es totalmente

simblico. Por definicin all donde apliquemos la tensin de entrada ser el

primario y donde obtengamos la tensin de salida ser el secundario.

Esquema bsico y funcionamiento del transformador

ESQUEMA BASICO DEL FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSFORMADOR

IDEALLos transformadores se basan en lainduccin electromagntica . Al aplicar una

fuerza electromotriz en el devanado primario, es decir una tensin, se origina un

flujo magntico en el ncleo de hierro. Este flujo viajar desde el devanado

primario hasta el secundario. Con su movimiento originar una fuerza

electromagntica en el devanado secundario.

Segn la Ley de Lenz, necesitamos que la corriente sea alterna para que seproduzca esta variacin de flujo. En el caso de corriente continua el transformador

no se puede utilizar.

LA RELACIN DE TRANSFORMACIN DEL TRANSFORMADOR ELCTRICO

Una vez entendido el funcionamiento del transformador vamos a observar cul es

la relacin de transformacin de este elemento.
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Donde N pes el nmero de vueltas del devanado del primario, N sel nmero de

vueltas del secundario, V pla tensin aplicada en el primario, V sla obtenida en el

secundario, I slaintensidad que llega al primario, I pla generada por el secundario

y r tla relacin de transformacin.

Como observamos en este ejemplo si queremos ampliar la tensin en elsecundario tenemos que poner ms vueltas en el secundario (N s), pasa lo

contrario si queremos reducir la tensin del secundario.

Tipos de transformadores elctricos

Hay muchos tipos de transformadores pero todos estn basados en los mismos

principios bsicos, Pueden clasificarse en dos grandes grupos de tipos bsicos:

transformadores de potencia y de medida.

Transformadores de potencia

Los transformadores elctricos de potencia sirven para variar los valores detensin de un circuito de corriente alterna, manteniendo su potencia. Como ya se

ha explicado anteriormente en este recurso, su funcionamiento se basa en el

fenmeno dela induccin electromagntica.

Transformadores elctricos elevadores

Los transformadores elctricos elevadores tienen la capacidad de aumentar el

voltaje de salida en relacin al voltaje de entrada. En estos transformadores el

nmero de espiras del devanado secundario es mayor al del devanado primario.
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Transformadores de potencia con derivacin

Son transformadores de elevacin o reduccin, es decir, elevadores o reductores,con un nmero de espiras que puede variarse segn la necesidad. Este nmerode espiras


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INFORME DE VISITA A LA CENTRAL HIDROELECTRICA LANGUI S.A.

DESCRIPCIN DEL INFORME

A. Ubicacin geogrficaRegin: cuscoProvincia: canchisDistrito: languiCoordenadas: S 142130,708; W 7117'54,9888

la mini central hidroelctrica de langui est situada en la quebrada de langui,provincia de yanahoca, regin cusco a una altura de 3740 msnm; propiamente la


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captacin, el rea de generacin y parte de la lnea de transmisin, y la otra partede la lnea de transmisin as como la subestacin de entrega se encuentra en laprovincia de canchis, regin cusco.

B. ClimaLa central hidroelctrica est ubicado en una zona donde el clima es

variado, lluvioso en los meses de diciembre a marzo, frgido en los mesesde mayo a julio y seco en los meses de julio a diciembre. C. Topografa

La central hidroelctrica de langui tiene una topografa en una zonaquebrada, el tipo de suelo firme.

D. Vas de accesoLa central hidroelctrica de langui tiene como acceso principal en un ramalde la va que conecta la ciudad de canchis al distrito de langui.


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Carretera sicuani el descanso yauri; tramo: colpahuayco langui:carretera colpahuayco - langui (110 km.)

E. MERCADO ELECTRICO

El punto de venta es la estacin Puente Arturo, aproximadamente elconsumo es de 1500 kW y en hora punta 2MW. Esta mini central estconectada al Sistema interconectado Nacional, venden energa elctrica a

18 centavos de sol por kilo watt (kW).F. ESQUEMA DE INSTALACION

La Central Hidroelctrica Langui es una planta hidroelctrica de 3.3 MW enel Ro Hercca, ubicado en Sicuani, Cusco, al sur de Per. Consta de 2grupos de generacin el primer grupo se encuentra paralizado con 730 kWcon una velocidad de 1200 rpm y el segundo grupo se encuentra activo con2500 kW con una velocidad de 730 rpm. Entre junio de 2009 y junio de


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2010, A luz rehabilit la planta, incrementando su produccin promediomensual de 900MWh a 1 780 MWh.

Algunas de las edificaciones con la cual cuenta la central hidroelctrica:

1. La represa se encuentra a 10km aproximadamente de la casa de

mquinas de la central hidroelctrica de langui en la va que se

encuentra entre hercca-langui.

El agua que se capta en esta represa es del rio que viene de los

afluentes de la laguna de langui ubicado a unos kilmetros ms arriba.

Al llegar a la represa pudimos observar que estn en pleno trabajo de ampliacin

con el fin de captar ms agua y as obtener mayor caudal. En la foto podemos

observar al lado izquierdo una compuerta por donde el agua ingresa al canal deconduccin en donde ms abajo se ubican los desarena dores como su nombre

indica sirven para filtrar las impurezas que pueda traer el agua y as evitar que se

malogren las maquinas.


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En esta fotografas se observa cmo es que se est ampliando la represa, tambin

observamos al lado izquierdo de la foto una compuerta que es del aliviadero que

sirve para tratar de que no colapse la represa en tiempo de lluvias y tambin sirve

como paso a las truchas que vienen a arriba que por cierto la mayora de represas

siempre tienen sus aliviaderos.

Tambin pudimos observar ms abajo de la presa que el canal de conduccin esten pleno mantenimiento el cual estn reforzando, haciendo limpieza y

ampliaciones en varias zonas.

Tambin observamos que la captacin del agua se da en forma perpendicular al

rio el cual ya no es extrao puesto que este mtodo de captacin es comn en las

represas.


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2. Toma de agua con muro de concreto y vertedero de sobrante.Canal de 3.60 m de seccin a cmara de carga y purga que divide elagua por 2 compuertas para la planta y de retorno al ro.

3. desarenadoren concreto de 108 m3 (90m2) y compuerta de purga.4. Canal de tajo abiertoen piedra con mortero de unin, de 3.00 mts. x

1.40 mts. y 2000 mts. de largo, que incluye dos tneles en seccin deherradura de 20.00 mts. cada uno.

5. Cmara de carga en concreto y de 30.00 m3 con compuerta dedesfogue y vertedero de rebose de demasa a canal y tnel de seccinherradura de 6.00 m/l a quebrada y al ro.

6. Tubera de presinde tubera de acero soldada de 185.00 m/l por 26de dimetro con 39 apoyos en concreto terminando en vlvula de 26detipo compuerta.

G. EQUIPAMIENTO


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Tubera forzada y casa de maquinas

La central de langui consta de dos tuberas forzadas una gruesa y unadelgada, la tubera gruesa es la que est conectada con el grupo dos y la

tubera uno est conectada con el grupo uno el cual este ltimo es el ms

antiguo y tambin no est en funcionamiento debido a la ampliacin que

hay.

Casa de mquinas de la central hidroelctrica de langui

La casa de mquinas como se ven en las fotos es de color azul en el cualdentro se encuentran por ejemplo: turbinas, excitador, alternador, generador,etc.

En primera instancia describiremos a:


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1) TurbinaLa turbina del grupo 2 es del tipo FrancisCaractersticas:

o Ao: 2000o Serie n: 06A-3299o Altura nominal: 116.81 mts.o Caudal nominal: 2.5 metros cbicos por segundoo Potencia en el eje: 2604 kWo Velocidad: 720 r.p.m

2) Alternador sin escobillasCaractersticas:

o Modelo: G1664-10o Serie n: A166410-3299o KVA: 3125o KW: 2500o Hz: 60


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o Voltios: 2300o Aislamiento: clase fo M.S.N.M. : 4000o Fases: 3o cos: 0.8o R.P.M. :720o Amperios: 784.4o Servicio: continuoo Norma: BS 4999/ BS 5000

3) Excitador o arrancador

El excitador o arrancador, como bien su nombre lo dice sirve para encender las

maquinarias que hay por ejemplo el generador.

Tambin pudimos averiguar que el arrancador funciona con diesel o ms

conocido como petrleo.


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4) Transformador elevador

El transformador es del tipo elevador en el cual en el primario se tiene

2300Kv y que luego se elevan a 22900kv en el secundario, este

transformador es uno nuevo. El cual utiliza para su refrigeracin aletas

de ventilacin y no como los antiguos que utilizan tubos de ventilacin.

Fotografa del transformador del segundo grupo


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Fotografa del transformador del primer grupo (antiguo)

5) Tablero de control

El tablero de control nos muestra la potencia que genera la central

hidroelctrica de langui, la frecuencia a la que genera, la corriente,

temperatura; etc.

Y tambin pudimos observar diversos tipos de tableros como :

.Tablero de monitoreo

-Tablero de gobernador de velocidad

-Tablero de servicios auxiliares


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-Tablero de transformacin

-Tableros de seccionamiento

-Cargador de bateras 125v


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CONCLUSIONES:

En esta pequea central hidroelctrica pudimos observar varios

dispositivos como por ejemplo disyuntores, seccionadores, etc.

Tambin pudimos averiguar que la central consta de dos grupos, el

grupo uno est paralizado por ampliacin el grupo 2 es nacional

mientras que el grupo uno es de fabricacin suiza fabricado en el ao

1968 y el del grupo uno fabricado en el ao 2010 marca gcz. y tambin

pudimos averiguar que:

o Capacidad instalada: 3,3 MW (actualmente 2.5 MW

2do GRUPO).o Cada bruta: 116 mo Caudal de diseo: 3.5 m3/ so Grupo1: 0.82 m3/so Grupo 2: 2.5 m3/so Lnea de transmisin: 12 km (22900 V)

Se est realizando una ampliacin que vendra a ser el tercer grupo degeneracin con 3 MW de potencia, con esta ampliacin generaranaproximadamente 6.5 MW

La visita realizada fue de mucha importancia ya que La Mini CentralHidroelctrica de Langui se encuentra en el departamento del Cusco, yes una de las centrales que contribuye con el sistema interconectado.


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ANEXOS1. FOTOGRAFAS DEL VIAJE A LA CENTRAL HIDROELCTRICA DE LANGUI

Fotografa tomada al momento de salir de la ciudad del cusco con rumbo a lacentral de langui.

Bocatoma de la central de langui.


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Compuerta-vertedero


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Canal de conduccin

Casa de mquinas y tubera forzada


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Turbina Francis

Disyuntor


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Tablero de control segundo grupo


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Tablero control de velocidad

Tablero control de salida


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Transformador elevador (segundo grupo)

Seccionadores del transformador


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Transformador elevador (primer grupo)

El ingeniero gua en la casa de maquinas

Documents

TRABAJO Langui-russel Edilson