UNIVERSIDAD JOS CARLOS MARITEGUIINGENIERIA MECNICA ELCTRICA

Trabajo N 1 :ESTUDIO POBLACIONALCURSO CENTRALES ELECTRICAS I

Universidad Jos Carlos MariteguiFacultad de Ingeniera Escuela de Ingeniera Mecnica Elctrica

TEMACASA DE MAQUINAS DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA

OBJETIVOS ESPECFICOS

CASA DE MAQUINAS.

Gestin del Talento HumanoDRA.YRMA RODRIGUEZ HERNANDEZ

Elaborado por:

Yuler Antonio Eugenio Mamani

DEDICATORIA

Dedico este trabajo principalmente a Dios, por haberme dado la vida y permitirme el haber llegado hasta este momento tan importante de mi formacin profesional. A mi madre, por ser el pilar ms importante y por demostrarme siempre su cario y apoyo incondicional sin importar nuestras diferencias de opiniones. A mi padre, a pesar de nuestra distancia fsica, siento que ests conmigo siempre y aunque nos faltaron muchas cosas por vivir juntos, s que este momento hubiera sido tan especial para ti como lo es para m.

INDICEINDICE3I.OBJETIVOS.11.1.GENERALES.11.2.ESPECIFICOS.1II.INTRODUCCIN.2III.FUNDAMENTOS TEORICOS.33.1.Historia.33.2.Localizacin.33.3.Extencion.33.4.Orografa.33.5.Hidrografa.33.6.Clima.43.7.ASPECTOS ECOLOGICOS.43.8.Recursos naturales.43.9.PRECIPITACION FLUVIAL.53.10.HUMEDAD RELATIVA.53.11.NUBOSIDAD53.12.Vivienda.53.13.Servicio publico.53.14.Actividad econmica.5IV.INGENIERIA DE TRABAJO.6V.ANAILISIS ECONOMICO.75.1.POBREZA Y GASTO DE LOS HOGARES DE LA REGIN MOQUEGUA, 2004-20137VI.CONCLUCIONES.8VII.CUESTIONARIO.9VIII.BIBLIOGRAFIA.10

UNIVERSIDAD JOS CARLOS MARITEGUIINGENIERIA MECNICA ELCTRICA

TRABAJO :ESTUDIO POBLACIONAL DEL DISTRITO DE CUCHUMBAYACURSO CENTRALES ELECTRICAS I

I. OBJETIVOS.

1.1. GENERALES.

En este captulo se describe el equipo electro-mecnico, se dan algunas reglasPreliminares para su diseo y se exponen los criterios utilizados para su seleccin. Para obtener ms informacin tcnica se recomienda consultar los libros de L. Vivier2, J. Raabe3 y otras publicaciones.

1.2. ESPECIFICOS.

1. Diagnosticar la situacin actual de los Espacios Confinados de Casa de Mquinas 2. Identificar los Espacios Confinados existente en las nuevas unidades generadoras que se encuentran ubicada en la Casa de Maquina I de la Central Hidroelctrica 3. Determinar el Costo- Beneficio de la evaluacin de los espacios confinados.4. Desarrollar Anlisis de riesgo califique y determine las condiciones de de los espacios confinados mediante mtodo de Willian Fine.5. Clasificacin de los espacios seleccionados basados en anlisis de riesgos

II. INTRODUCCIN.

La funcin de una central hidroelctrica es utilizar la energa potencial del agua almacenada y convertirla, primero en energa mecnica y luego en elctrica.El esquema general de una central hidroelctrica puede ser:Esquema Central Hidroelctrica

Un sistema de captacin de agua provoca un desnivel que origina una cierta energa potencial acumulada. El paso del agua por la turbina desarrolla en la misma un movimiento giratorio que acciona el alternador y produce la corriente elctrica.

En unacentral hidroelctricase utilizaenerga hidrulicapara lageneracin de energa elctrica. Son el resultado actual de la evolucin de los antiguosmolinosque aprovechaban la corriente de losrospara mover unarueda.

En general, estas centrales aprovechan laenerga potencialgravitatoria que posee la masa de agua de uncauce naturalen virtud de un desnivel, tambin conocido comosalto geodsico. El agua en su cada entre dos niveles del cauce se hace pasar por unaturbina hidrulicala cual transmite la energa a ungeneradordonde se transforma enenerga elctrica.

III. FUNDAMENTOS TEORICOS.

3.1. EQUIPOS ELECTROMECANICOS.

En este captulo se describe el equipo electro-mecnico, se dan algunas reglas preliminares para su diseo y se exponen los criterios utilizados para su seleccin. Para obtener ms informacin tcnica se recomienda consultar los libros de L. Vivier2, J. Raabe3 y otras publicaciones.3.2. Casa de maquinasEn un aprovechamiento hidroelctrico, la casa de mquinas tiene como misin proteger el equipo electro-hidrulico que convierte la energa potencial del agua en electricidad, de las adversidades climatolgicas. El nmero, tipo y potencia de las turbinas, su disposicin con respecto al canal de descarga, la altura de salto y la geomorfologa del sitio, condicionan la topologa del edificio.Como se observa en las figuras 6.1 y 6.2, la casa de mquinas puede albergar los equipos siguientes: Compuerta o vlvula de entrada a las turbinas Turbinas Multiplicadores (si se necesitan) Generadores Sistemas de control Equipo elctrico Sistemas de proteccin Suministro de corriente continua (control y emergencias) Transformadores de potencia e intensidad

Figura 6.1: Vista esquemtica de una central de baja altura de salto.

La figura 6.1 muestra un esquema de una casa de mquinas con toma de agua, integrada con el azud y las rejillas, alojando una turbina Kaplan, de eje vertical, acoplada directamente a un generador, el tubo difusor y el canal de retorno, de uso frecuente en aprovechamientos de muy baja altura de salto. Para mitigar el impacto visual y snico, la casa de mquinas, como se ve en el captulo 1, figura 1.6, puede estar enteramente sumergida.

Figure 6.2: Vista esquemtica de una central Saltos medios y altosEn los aprovechamientos de montaa, en los que el salto es mediano o grande, las casas de mquinas son ms convencionales (ver figura 6.2) con una entrada de la tubera forzada y un canal de retorno. La casa de maquina puede estar ubicada en el interior de una cueva, y eventualmente, aunque no es corriente, puede estar sumergida en el agua.

Foto 6.1: Perspectiva de una mini-central tpicaLa casa de mquinas puede estar instalada al pie de una presa construida para crear un embalse multiusos, entre los que el de generacin de energa no es prioritario. La figura 1.4, en el captulo 1, muestra esta configuracin, Como veremos en el, algunas configuraciones de turbinas permiten eliminar por completo la superestructura, o reducir la cubricin a la proteccin del equipo elctrico y de control. Integrando turbina y generador en una carcasa impermeable (bulbo), esta puede sumergirse en el curso del agua y eliminar as la casa de mquinas.3.3. Turbinas hidrulicas.Una turbina hidrulica tiene por objeto transformar en energa rotacional la energa potencial del agua. Aunque en este manual no se definen reglas para el diseo de las turbinas (un papel reservado a los fabricantes) hemos considera oportuno suministrar algunos criterios para la seleccin del tipo de turbina ms conveniente en cada caso e incluso suministrar frmulas para determinar sus dimensiones fundamentales. Estos criterios y esas frmulas estn basados en los trabajos de Siervo y Lugaresi11, Siervo y Leva12 13, Lugaresi y Massa14 15, Austerre y Verdehan16, Giraud y Beslin17, Belhaj18, Gordon19 20, Schweiger y Gregori21 22 entre otros, que han dado lugar a una serie de frmulas a partir del anlisis de las turbinas instaladas. En todo caso conviene subrayar que no hay informacin tan fiable como la ofrecida por los propios fabricantes de turbinas a los que conviene recurrir, ya en fase de anteproyecto.Todas las formula utilizadas en este captulo utilizan unidades SI y se refieren a normas IEC (IEC 60193 y 60041).3.4. Tipos y configuraciones.La energa potencial del agua, se convierte en energa motriz en la turbina, con arreglo a dos mecanismos bsicamente diferentes: En el primero, la energa potencial se transforma en energa cintica, mediante un chorro de gran velocidad, que es proyectado contra unas cazoletas, fijas en la periferia de un disco. A este tipo de turbinas se las conoce como turbinas de accin. Como el agua, despus de chocar contra las cazoletas, cae al canal de descarga con muy poca energa remanente, la carcasa puede ser ligera y solo tiene por misin evitar accidentes e impedir las salpicaduras del agua. En el segundo, la presin del agua acta directamente sobre los alabes del rodete, disminuyendo de valor a medida que avanza en su recorrido. A este tipo de turbinas se las conoce como turbinas de reaccin. Al estar el rodete completamente sumergido y sometido a la presin del agua, la carcasa que lo envuelve tiene que ser suficientemente robusta para poder resistirla.

La potencia hidrulica a disposicin de la turbina viene dada por:

Figura 6.3: Esquema de un aprovechamiento hidroelctrico y secciones de medida

3.5. Turbinas de accin.

3.5.1. Turbina Pelton.Son turbinas de accin en las que la tobera o toberas (una turbina de eje vertical quede tener hasta seis toberas, con uno o con dos rodetes) transforman la energa de presin del agua en energa cintica. Cada tobera produce un chorro, cuyo caudal se regula mediante una vlvula de aguja (figura 6.4). Suelen estar dotadas de un deflector, cuya misin es desviar el chorro para evitar que, al no incidir sobre las cazoletas, se embale la turbina, sin tener que cerrar bruscamente la vlvula de aguja, maniobra que podra producir un golpe de ariete. De esta forma la mxima sobrepresin no supera 1,15 veces la presin esttica. Se utilizan en saltos entre 40 y 1200 m.

Figure 6.4: Seccin transversal de una tobera con deflectorComo la energa cintica del agua al abandonar las cazoletas se pierde, estas se disean para que las velocidades de salida sean mnimas.Las turbinas Pelton de una o dos toberas pueden ser de eje horizontal (figura 6.5) o vertical. Las de tres o ms toberas son de eje vertical (foto 6.2). Seis es el mximo nmero de toberas en una Pelton pero no se utilizan en turbinas para pequeas centrales. Figure 6.5: Vista de una Pelton de dos Foto 6.2: Pelton vertical de de dos toberas horizontal cuatro toberas,El rotor suele estar directamente acoplado al generador y situado por encima del nivel aguas abajo de la turbina.

En la turbina Pelton el chorro incide, como puede verse en la figura 6.6, con un ngulo de 90 respecto al plano diametral del rodete.

El rendimiento de una Pelton se mantiene elevado, para caudales entre el 30% y el 100% del mximo, en turbinas de una sola tobera y, entre el 10% y el 100% para turbinas de dos o ms toberas.3.5.2. Turbina Turgo.La turbina Turgo puede trabajar en saltos con alturas comprendidas entre 50 y 300 metros. Como la Pelton, se trata de una turbina de accin, pero sus alabes tienen una distinta forma y disposicin. El chorro incide con un ngulo de 20 respecto al plano diametral del rodete (Fig 6.7), entrando por un lado del disco y saliendo por el otro. A diferencia de la Pelton, en la turbina Turgo el chorro incide simultneamente sobre varios alabes, de forma semejante a como lo hace el fluido en una turbina de vapor. Su menor dimetro conduce, para igual velocidad perifrica, a una mayor velocidad angular, lo que facilita su acoplamiento directo al generador.

Su rendimiento es inferior al de una Pelton o una Francis, y se mantiene entre lmites aceptables para caudales entre el 20% y el 100% del mximo de diseo.Una Turgo puede constituir una alternativa a una Francis si el caudal es muy variable o si la tubera forzada es muy larga, ya que el deflector evita el embalamiento cuando, trabajando a plena potencia hidrulica, desaparece sbitamente la carga exterior, y el golpe de ariete que, en ese caso, producira el cierre de la admisin a la Francis.3.5.3. Turbina de flujo cruzado.

Esta turbina, conocida tambin como Michell-Banki en recuerdo de sus inventores, se utiliza en una gama muy amplia de alturas de salto (de 5m a 200 m). Su rendimiento mximo es inferior al 87%, pero se mantiene entre lmites aceptables para caudales entre el 16% y el 100% del caudal mximo de diseo.El agua (figura 6.8) entra en la turbina a travs de un distribuidor, y pasa a travs de la primera etapa de alabes del rodete, que funciona casi completamente sumergido (incluso con un cierto grado de reaccin). Despus de pasar por esta primera etapa, el flujo cambia de sentido en el centro del rodete y vuelve a cruzarlo en una segunda etapa que es totalmente de accin. Ese cambio de direccin no resulta fcil y da lugar a una serie de choques que son la causa de su bajo rendimiento nominal.3.6. Turbinas de reaccin.

3.6.1. Turbina Francis.Son turbinas de reaccin de flujo radial y admisin total, muy utilizadas en saltos de altura media (entre 25m y 350m), equipadas con un distribuidor de alabes regulables y un rodete de alabes fijos. En las turbinas Francis rpidas la admisin es radial y la salida es axial. La foto 6.3 muestra una turbina Francis de eje horizontal con el tubo de aspiracin en primer plano.

Foto 6.3Las turbinas Francis pueden ser de cmara abierta generalmente en saltos de poca altura, en cuyo caso suele ser mejor solucion una Kaplan - o de cmara en espiral unida a la tuberia forzada. La espiral est diseada para que la velocidad tangencial del agua sea constante y el caudal que pasa por cada seccin del caracol sea proporcional al arco que le queda por abastecer. Como se ve en la figura 6.9, el distribuidor tiene alabes directrices mobiles, cuya funcion es regular el caudal que entra al rodete y el angulo en queel agua incide sobre los alabes de este ultimo. Los alabes distribuidores giran sobre su eje, mediante bielas conectadas a un gran anillo exterior que sincroniza elmovimiento de todos ellos. Estos alabes pueden utilizarse para cerrar la entrada del agua en casos de emergencia, pese a lo cual sigue siendo necesaria la valvula de mariposa que, en esos casos, cierra la entrada del agua a la espiral. El rodete transforma la energa hidrulica en energa mecnica y devuelve el agua al tubo difusor.

Figura 6.9: Esquema de funcionamiento de los alabes directores

Foto 6.4: Accionamiento del distribuidor Foto 6.5: Rodete de una turbina Francis en una turbina Francis de eje horizontal

Figura 6.10: Vista de una turbina FrancisLos rodetes de las turbinas pequeas estn construidos generalmente en fundicin de acero inoxidable. Algunos fabricantes emplean rodetes de fundicin de bronce al aluminio e incluso en algunos casos rodetes fabricados por soldadura.El tubo de aspiracin de una turbina de reaccin tiene como objetivo recuperar la energa cintica del agua que sale del rodete. Como esta energa es proporcional al cuadrado de la velocidad, uno de los objetivos del tubo de aspiracin es reducir la velocidad de salida, para lo cual se emplea un perfil cnico. Sin embargo el ngulo del cono tiene un lmite, pasado el cual se produce la separacin del flujo del agua. El ngulo optimo es 7, pero para reducir la longitud del tubo, y consiguientemente su costo, en algunos casos el ngulo se aumenta hasta 15.

Cuanto menor sea el salto ms importante ser el papel del tubo de aspiracin, ya que, al disminuir aquel -para potencia equivalente- aumenta el caudal nominal y por tanto las perdidas cinticas correspondientes. 3.6.2. Turbinas Kaplan y de hlice.Son turbinas de reaccin de flujo axial generalmente utilizadaas en saltos de 2 a 40 m. Los alabes del rodete en las Kaplan son siempre regulables, mientras que los de los distribuidores, pueden ser fijos o regulables. Si ambos son regulables la turbina es una verdadera Kaplan; si solo son regulables los del rodete, la turbina es una Semi-Kaplan. Cuando los alabes del rodete son fijos, la turbina se denomina de hlice.Se utilizan en aprovechamientos en los que tanto el caudal como el salto permanecen constantes, lo que las hace poco utiles en el caso de la pequea hidrulica.

Figura 6.12: Esquema de una Kaplan vertical de doble regulacinLa doble regulacin permite su utilizacin cuando el caudal y el salto varan en el tiempo; la turina mantiene un rendimiento aceptable aun cuando el caudaal vare entre el 15% y el 100% del nominal de diseo. La semi Kaplan se adapta bien a variaciones del caudal (pueden trabajar entre el 30% y el 100% del caudal de diseo) pero es menos flexible cuando la altura de salto vara substancialmente La figura 6.12 representa el esquema de una turbina Kaplan de eje vertical, de doble regulacion. Los alabes del rodete giran alrededor de su eje, accionados por unas manivelas, que son solidarias de unas bielas articuladas a una cruceta, que se desplaza hacia arriba o hacia abajo por el interior del eje hueco de la turbina. Este desplazamiento es accionado por un servomotor hidrulico, con la turbina en movimiento.La turbina bulbo es una derivacin de las anteriores, caracterizada porque el agua pasa axialmente a travs de alabes directrices fijos y porque el generador y el multiplicador (si existe) estn contenidos en una carcasa estanca, con forma de bulbo, sumergida en el agua. La figura 6.13 muestra una turbina, en la que todo el equipo est alojado en un bulbo refrigerado por ventilacin forzada con intercambiador aire-agua. Del bulbo salen solamente los cables elctricos debidamente protegidos.

Figura 6.13: Seccin transversal de una turbina bulboPara reducir el costo global (obra civil + equipos), y en particular reducir el volumen de obra civil, se han concebido un cierto nmero de configuraciones que han llegado a ser consideradas como clsicas. Los criterios de seleccin son bien conocidos: Horquilla de caudales a turbinar Altura de salto Naturaleza del terreno Criterios medioambientales (fundamentalmente impacto visual y sonoro) Costo de la mano de obraLas configuraciones se diferencian en como el flujo atraviesa la turbina (radial o axial), en el sistema de cierre del paso de agua (compuerta, distribuidor o sifn) y en el tipo de multiplicador (engranajes paralelos, reenvo en ngulo, engranajes epicicloidales).Para los que estn interesados en esquemas de baja altura de salto se les recomienda leer un artculo presentado por J. Fonkenell a HIDROENERGIA 9123, dedicado a la eleccin de la configuracin optima de turbinas Kaplan. La tabla 6.1 y las figuras que la siguen, tomadas de la referida comunicacin, muestran los diversos tipos de configuraciones.

Los cierres de sifn son fiables, econmicos y, dada su velocidad de cierre, impiden el embalamiento de la turbina, pero son muy ruidosos a no ser que se aslen la bomba de vaco y las vlvulas de maniobra. Aun cuando no sea imprescindible, se recomienda intercalar una vlvula de cierre para impedir el arranque imprevisto de la turbina, como consecuencia de fuertes variaciones en los niveles aguas abajo y aguas arriba. Si sucediera as, la turbina alcanzara velocidades muy altas y el operario no tendra forma de pararla.La solucin ideal desde el punto de vista de impacto visual y snico es la de una casa de mquinas enterrada o semienterrada que solo es factible con una configuracin de turbina en S, turbina inclinada con reenvo a 90 o turbina en pozo. La solucin con reenvo a 90, permite utilizar un generador a 1500 rpm, standard, barato y poco voluminoso, empleando un multiplicador de doble etapa - reductor planetario y cnico - en el que la velocidad relativamente elevada del eje, a la entrada del segundo, facilita el diseo de los piones cnicos.

3.7. Rendimiento de las turbinas.

El rendimiento que garantizan los fabricantes de turbinas, est basado en el International Code for the field acceptance tests of hydraulic turbines (publicacin IEC-60041) o, cuando es aplicable, en el International Code for model acceptance tests (publicacin IEC-60193). El rendimiento se define como la relacin entre la potencia mecnica transmitida al eje de la turbina y la potencia hidrulica correspondiente al caudal y salto nominales, tal como se define en la ecuacin 6.1.

Hay que hacer notar que en las turbinas de accin (Pelton y Turgo), la altura de salto se mide hasta el punto de impacto del chorro que, para evitar que el rodete quede sumergido en pocas de riadas, estar siempre por encima del nivel de la lmina de agua en el canal de descarga, con lo que se pierde una cierta altura con respecto a las turbinas de reaccin, en las que, como veremos, el plano de referencia es la propia lmina de agua.Dadas las prdidas que tienen lugar en el conjunto de la turbina de reaccin, el rodete solo utiliza una altura Hu, inferior al salto neto Hn, tal y como se define en la figura 6.28. Estas prdidas son esencialmente prdidas de friccin y tienen lugar en la cmara espiral, en los alabes directores y del rodete, y sobre todo en el tubo de aspiracin o difusor. El difusor tiene como misin recuperar el mayor porcentaje posible de la prdida de energa cintica correspondiente a la velocidad del agua al salir del rodete.

Figura 6.28: Vista esquemtica de prdidas en un aprovechamiento

Para asegurarse de que la turbina que se compra va a funcionar correctamente, conviene exigir una garanta del fabricante, basada en los resultados obtenidos con turbinas homologas en laboratorio. La figura 6.30 ilustra los resultados de dos turbinas, en la misma aplicacin: una basada en ensayos de laboratorio y otra sin garantas.3.8. Generadores.El generador tiene como misin transformar en energa elctrica la energa mecnica suministrada por la turbina. En un principio se utilizaban generadores de corriente continua; actualmente, salvo rarsimas excepciones, solo se utilizan alternadores trifsicos de corriente alterna. En funcin de la red que debe alimentar, el proyectista puede escoger entre: Alternadores sncronos equipados con un sistema de excitacin asociado a un regulador de tensin para que, antes de ser conectados a la red, generen energa elctrica con el mismo voltaje, frecuencia y ngulo de desfase que aquella, as como la energa reactiva requerida por el sistema una vez conectados. Los alternadores sncronos pueden funcionar aislados de la red. Alternadores asncronos, simples motores de induccin con rotor en jaula de ardilla, sin posibilidad de regulacin de tensin, girando a una velocidad directamente relacionada con la frecuencia de la red a la que estn conectados.

3.8.1. Disposicin del generador respecto a la turbina.

Los generadores pueden ser de eje horizontal o de eje vertical, independientemente de cual sea el tipo o configuracin de turbina utilizada, pero por regla general los generadores adoptan la misma configuracin que la turbina. La figura 6.34 muestra una configuracin de turbina Kaplan de eje vertical, de 214 rpm, directamente acoplada a un generador de 28 polos.Con frecuencia se utiliza un volante de inercia para suavizar las variaciones de par y facilitar el control de la turbina.

Figura 6.34. Generador de eje vertical conectado directamente a unaTurbina Kaplan

3.9. Equipos de sincronizacin y proteccin elctrica.

En todos los pases, los reglamentos para el suministro de electricidad, obligan a las compaas distribuidoras a mantener, entre lmites muy estrechos, la seguridad y la calidad de servicio. El productor independiente, si su central est conectada a la red, tiene que operarla de forma que la compaa distribuidora pueda cumplir con esa obligacin. Para ello entre los terminales del generador y la lnea de salida se instalan dispositivos, que monitorizan el funcionamiento del equipo, protegen al generador, lo conectan a la red o lo aslan de la misma en caso de avera. La figura 6.38 muestra un esquema unifilar que cumple con los reglamentos espaoles.La monitorizacin se lleva a cabo mediante aparatos ms o menos sofisticados para medir la tensin, intensidad y frecuencia en cada una de las tres fases, la energa producida por el generador, su factor de potencia, y eventualmente el nivel de agua en lacmara de carga. La tensin e intensidad de corriente se monitorizan mediante transformadores de potencia (PTs) y de corriente (CTs), para reducir su valor, generalmente muy elevado, a niveles ms manejables.

Figura 6.36 Esquema unifilar

IV. INGENIERIA DE TRABAJO.

4.1. Cavitacin.Cuando la presin ejercida sobre un lquido en movimiento, desciende por debajo de su presin de vaporizacin, ste se evapora formando gran nmero de pequeas burbujas, que al ser arrastradas a zonas de mayor presin, terminan por estallar. La formacin de estas burbujas y su subsiguiente estallido, es lo que constituye la cavitacin. La experiencia demuestra que el estallido de esas burbujas genera impulsos de presin muy elevados, que van acompaados de fuertes ruidos (una turbina en cavitacin suena como si a travs de ella pasasen montones de grava), y que la accin repetitiva de esos impulsos produce una especie de corrosin difusa, formando picaduras en el metal (.pitting.). Con el tiempo esas picaduras, degeneran en verdaderas grietas con arrancamiento de metal. Las elevadas temperaturas generadas por esos impulsos y la presencia frecuente de gases ricos en oxgeno, agravan la corrosin. Un alabe sometido a cavitacin aparece al cabo de cierto tiempo lleno de cavidades, lo que obliga a sustituirlo o, si an se est a tiempo, a repararlo recargndolo por soldadura.

Para evitar la cavitacin, la turbina debe instalarse a un altura al menos igual a HS definida por la ecuacin 6.27:

Un valor positivo de HS significa que el rotor de la turbina estar situado por encima delnivel del agua en el canal de retorno y uno negativo que est situado bajo el agua.Como primera aproximacin se puede considerar que V = 2 m/s.La sigma de una turbina es una funcin de su velocidad especfica y el proyectista deber solicitarla del fabricante, que la obtendr a partir de ensayos en laboratorio con modelos reducidos. De todos modos, De Servio y Lugaresi, basndose en los citados estudios estadsticos, establecieron para las turbinas Francis y Kaplan, la siguiente correlacin entre y velocidad especfica:

Conviene subrayar que la altura de instalacin vara sensiblemente con la altitud de la central, desde aproximadamente 1,01 bar al nivel del mar hasta 0,65 bar a 3.000 m sobre el nivel del mar. As una turbina Francis con una velocidad especfica de 0,150, trabajando en un salto de 100 m de altura neta (con una = 0,090), con la central a nivel del mar, requerir una altura HS:

Figura 6.27; Lmites de cavitacin ( vs QE)

4.2. Velocidad de rotacin.Segn la ecuacin 6.5, la velocidad de rotacin de una turbina es funcin de suveloci dad especfica, de su potencia y de la altura del aprovechamiento. En los pequeos aprovechamientos suelen emplearse generadores estndar, por lo que hay que seleccionar la turbina de forma que, bien sea acoplada directamente o a travs de un multiplicador, se alcance una velocidad de sincronismo.

V. ANAILISIS ECONOMICO. 5.1. Aspectos de costos.Un proyecto de inversin en un aprovechamiento hidroelctrico exige unos pagos, extendidos a lo largo de su ciclo de vida, y proporciona unos ingresos tambin distribuidos en el mismo periodo de tiempo. Los pagos incluyen el costo inicial de inversin, extendido en el tiempo gracias a los mecanismos de financiacin externa, y unas cantidades anuales con una parte fija -seguros e impuestos diferentes del que grava los beneficios - y otra variable -gastos de operacin y mantenimiento- mientras que los ingresos corresponden a las ventas de la electricidad generada. Al final del proyecto, cuya vida est en general limitada por la duracin de la autorizacin administrativa, quedar un valor residual que en teora es siempre positivo. El anlisis econmico tiene como objetivo comparar ingresos y gastos para cada una de las posibles alternativas a fin de decidir cul de entre ellas es la que conviene acometer, o si hay que renunciar definitivamente al proyecto.

5.2. Mtodos de evaluacin econmica.Aun cuando el mtodo ms simple es el de calcular el periodo de recuperacin de la inversin, los preferidos por los contables son el del valor actual neto (VAN) y el de la tasa interna de rentabilidad (TIR), mtodos que tienen en cuenta un mayor nmero de factores y sobre todo trabajan con valores actualizados del dinero.Ejemplos Potencia instalada 4 929 kW Produccin anual estimada 15 750 MWh Ingresos anuales del 1er ao 1 006 320Se estima que la tarifa elctrica subir anualmente un 1% por debajo de la tasa de inflacinEl costo estimado en para el proyecto es como sigue:1. Estudio de factibilidad 6.1002. Diseo y gestin del proyecto 151.9753. Obra civil1 2.884.5004. Equipo electromecnico 2.686.9305. Montaje e instalacin 686.930 Subtotal 6.416.435 Imprevistos (3%) 192.493 Inversin total en 6.608.928

El costo de inversin por kW instalado ser pues6.608.928/4.929 = 1.341 /kWhEl costo de inversin por MWh producido anualmente ser:6.608.928/15.750 = 420 /MWhEl costo de operacin y mantenimiento se estima en el 4% de la inversin total6.608.928x0.04 = 264.357 ECUPara calcular los parmetros dinmicos se asume que el aprovechamiento se desarrolla en cuatro aos. En el primer ao se realiza el estudio de factibilidad y se gestionan los permisos, cargndose al finalizar el mismo, el estudio de factibilidad y la mitad de los costes de proyecto y gestin; al finalizar el segundo se carga la otra mitad del coste de proyecto y gestin.

VI. CONCLUCIONES.En el presente estudio se trata como finalidad Evaluar los Espacios Confinados de Casa deMquinasI, de la Central Hidroelctrica Antonio Jos de Sucre, con el propsito de solventar las debilidades existentes con respecto a las nuevas unidades 5 y 6 debido alprocesode modernizacin. Permitiendo as crear mecanismos reguladores. Para eldesarrollodela investigacin, se hizo unanlisisderiesgomediante elmtodode William Fine. sta fue desarrollada como unainvestigacindescriptivo, el cual se desenvuelve dentro de unainvestigacin de campo, evaluativa, cualitativa, cuantitativa y aplicada, de tipo no experimental debido a que se hizo necesario registrar losriesgoscorrespondientes a los trabajos en espacios confinados, para luego evaluar y utilizar los resultados para proponer las medidas preventivas, obtenindose la clasificacin de los espacios.

VII. CUESTIONARIO.

1. Cul es la cavitacin?Cuando la presin ejercida sobre un lquido en movimiento, desciende por debajo de su presin de vaporizacin, ste se evapora formando gran nmero de pequeas burbujas, que al ser arrastradas a zonas de mayor presin, terminan por estallar, generando impulsos de presin muy elevados, cuya accin repetitiva da lugar a una corrosin difusa muy perjudicial para el metal.2. Qu es el transformador?

Son el equipo que se encarga de convertir la corriente de baja tensin en una corriente de alta tensin y disminuir la intensidad de la corriente elctrica. De este modo, se pierde menos energa en su transporte.3. Qu es la casa de mquinas de un pequea central hidroelctrica?En la casa de mquinas de una central hidroelctrica, se montan los grupos elctricos para la produccin de la energa elctrica, as como la maquinaria auxiliar necesaria para su funcionamiento. Sin embargo, podemos intentar una primera clasificacin de las centrales segn la disposicin general de la casa de mquinas en:Centrales al exterior.Centrales subterrneas.4. Qu es turbina de hidrulica?

El tipo ms antiguo y ms simple de turbina hidrulica es la rueda hidrulica, utilizada por primera vez en Grecia y utilizada durante la antigedad y la edad media para moler cereales. Consista en un eje vertical con un conjunto de aspas o palas radiales situadas en una corriente de agua a gran velocidad. La potencia de la rueda era de unos 0,5 caballos de vapor (CV).5. Qu es turbina pelton?

Son turbinas de accin en las que la tobera o toberas (una turbina de eje vertical quede tener hasta seis toberas, con uno o con dos rodetes) transforman la energa de presin del agua en energa cintica. Cada tobera produce un chorro, cuyo caudal se regula mediante una vlvula de aguja.

VIII. BIBLIOGRAFIA.

1. Documento de trabajo de la C.E. Electricidad de fuentes renovables y el mercado interior de la electricidad2. Documento de trabajo de la Comisin Second benchmarking report on the implementation of the internal electricity and gas market. SEC(2003) 4483. http://www.uco.es/termodinamica/ppt/termo%206-2%20Turbinas%20de%20vapor.ppt4. http://www.esha.be/fileadmin/esha_files/documents/publications/GUIDES/GUIDE_SHP/GUIDE_SHP_ES_01.pdf5. Central hidroelctrica html.rincondelvago.com

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