MATERIA: CIRCUITOS ELÉCTRICOS I I

ING. ENERGÍAS RENOVABLES

INTEGRANTES:A L C O C E R C A R R I L L O J U A N A

M A L A G O N E U F R A C I O M A R Í A C E L E S T ER I N C Ó N M E D I N A N O R A N E R E Y D A

S O R I A M E J Í A S A N D R A PA L O M A

GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN MÉXICO

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA EN MÉXICO

La generación de energía eléctrica inició en México a fines del siglo XIX. La primera planta generadora que se instaló en el país (1879) estuvo en León, Guanajuato, y era utilizada por la fábrica textil “La Americana”.

En 1889 operaba la primera planta hidroeléctrica en Batopilas (Chihuahua) y extendió sus redes de distribución hacia mercados urbanos y comerciales donde la población era de mayor capacidad económica.

Fue el 2 de diciembre de 1933 cuando se decretó que la generación y distribución de electricidad son actividades de utilidad pública.

En 1937 México tenía 18.3 millones de habitantes, de los cuales únicamente siete millones contaban con electricidad.

La capacidad instalada de generación eléctrica en el país era de 629.0 MW.

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA EN MÉXICO

La Comisión Federal de Electricidad es la empresa del Estado que se encarga de la generación, transmisión, distribución y comercialización de energía eléctrica en el país.

Los primeros proyectos de generación de energía eléctrica de CFE se realizaron en Teloloapan (Guerrero), Pátzcuaro (Michoacán), Suchiate y Xía (Oaxaca), y Ures y Altar (Sonora).

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA EN MÉXICO

Hacia 1960 la CFE aportaba ya el 54% de los 2,308 MW de capacidad instalada, la empresa Mexican Light el 25%, la American and Foreign el 12%, y el resto de las compañías 9%.

En esa década la inversión pública se destinó en más de 50% a obras de infraestructura. Se construyeron importantes centros generadores, entre ellos los de Infiernillo y Temascal, y se instalaron otras plantas generadoras.

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA EN MÉXICO

La capacidad de generación cuenta con 177 centrales generadoras de energía, lo que equivale a 49,854 MW (Megawatts), incluyendo a aquellos productores independientes que por ley están autorizados para generarla.

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA EN MÉXICO

La capacidad instalada se integra con todas las formas de generación:

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA EN MÉXICO

En nuestro país las centrales termoeléctricas que operan con combustóleo se localizan en la proximidad de las refinerías de Petróleos Mexicanos.

En tanto que las que usan gas natural se ubican predominantemente en zonas críticas, como las zonas metropolitanas del Valle de México y de Monterrey.

Con respecto a las hidroeléctricas, destaca el hecho de que el mayor aprovechamiento hidráulico se encuentra en el río Grijalva, en el sureste del país.

Y las centrales carboeléctricas se ubican en el estado de Coahuila y Guerrero .

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA EN MÉXICO

Entre las más importantes por su capacidad de generación se encuentran la de Chicoasén, en Chiapas, Manuel Moreno Torres, que genera 2,400 MW, la del Malpaso en Tecpatán, Chiapas, El Infiernillo, en La Unión, Guerrero, que produce 1,000 MW, le sigue Aguamilpa, en Tepic, Nayarit, la cual es capaz de generar 960 MW.

El sistema cuenta también con la Hidroeléctrica Belisario Domínguez, o Angostura, en Chiapas que genera 900 MW.

La Hidroeléctrica Leonardo Rodríguez Alcaine, conocida como “El Cajón”, produce actualmente 750 MW desde Santa María del Oro en Nayarit.

Otra de gran importancia es la que se encuentra en Choix, en Sonora que lleva el nombre de Luis Donaldo Colosio, conocida también como Huites, la cual genera en su máxima capacidad 422 MW.

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA EN MÉXICO

Por su parte, las Termoeléctricas más importantes son la de Tuxpan, en Veracruz que tiene 2,200 MW de capacidad de generación de energía eléctrica, la de Tula Hidalgo, que produce 1546 MW, seguida de la de Manzanillo, con 1,200 MW,.

Las Geotermoeléctricas tienen menos presencia en el sistema eléctrico nacional, aunque destacan tres unidades de Cerro Prieto en Mexicali, Baja California, produciendo 220 MW y 180 MW, respectivamente.

Las Carboeléctricas sólo son dos, y se ubican en Nava, Coahuila, cada una de las cuales genera 1,200 y 1,400 MW.

Sólo existe una Nucleoeléctrica, la de Laguna Verde en Alto Lucero, Veracruz, y que por sí misma genera 1,365 MW.

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA EN MÉXICO

Recientemente el gobierno Federal ha hecho énfasis en la necesidad de ir convergiendo hacia la energía alterna, tal como la Eólica, en 1982 fue instalada la Eoloeléctrica Guerrero Negro en Mulegé, Baja California Sur, y en 1994 la Venta en Juchitán, Oaxaca.

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA EN MÉXICO

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA EN MÉXICO

La presa hidroeléctrica de La Yesca fuente de energía para México.

750 mega watts que genera en promedio mil 200 giga watts al año.

La presa que por su tamaño es 12 veces más grandes que la Pirámide del Sol de Teotihuacán, tiene la capacidad de generar 750 mega watts, electricidad suficiente para iluminar la ciudad de Morelia y la mitad de la ciudad de Guadalajara.

GENERACIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA EN MÉXICO

Turbina Pelton

Historia

Lester Allan Pelton

Inventor estadounidense que ideó las modernas turbinas usadas en la generación de energía hidroeléctrica.

Durante su etapa como minero aprendió las técnicas empleadas en la época para generar la energía necesaria en el proceso de trituración del mineral y en el bombeo de aire al interior de la mina.

Es utilizada en saltos de gran altura (alrededor de 200 m y mayores), y caudales relativamente pequeños (hasta 10 m3/s aproximadamente).

Son de buen rendimiento para amplios márgenes de variación del caudal (entre 30 % y 100 % del caudal máximo).

Pueden ser instaladas con el eje en posición vertical u horizontal, siendo esta última disposición la más adecuada.

Así mismo entran en el grupo de las denominadas turbinas tangenciales y turbinas de acción.

COMPONENTES DE UNA TURBINA PELTON

Los componentes esenciales de una turbina Pelton, son:

El distribuidor El rotor La carcasa La cámara de descarga El sistema de frenado El eje de la turbina

Inyector

ROTOR O RODETE

Es la pieza clave donde se transforma la energía hidráulica del agua en energía mecánica.

Rueda motrizCangilones

Rueda motriz

Está unida rígidamente al eje por medio de chavetas y anclajes adecuados. Su periferia está mecanizada apropiadamente para ser soporte de los cangilones.

Ventajas

Menos peligro de erosión de los alabes.Reparaciones mas sencillas.Regulación de presión y velocidad mas fácil.Mejores rendimientos a cargas parciales.Infraestructura mas sencilla.Gira con alta velocidad, entonces se puede

conectar el generador en forma directa, sin pérdidas de transmisión mecánica.

DESVENTAJAS

Altura mínima para su funcionamiento: 20 Metros.

Costo de instalación inicial.El impacto ambiental es grande en

caso de grandes centrales hidroeléctricas.

Requiere de múltiples inyectores para grandes caudales.

TURBINAS KAPLAN

L a s t u r b i n a s t i p o Ka p l a n f u e ro n d i s e ñ a d o p o r e l D r. Té c n i c o V í c t o r Ka p l a n ( 1 8 7 6 -1 9 3 4 ) e n e l p r i n c i p i o d e l s i g l o 2 0 .A d i f e re n c i a d e l o s o t ro s t i p o s d e t u r b i n a s s e p u e d e a j u s t a r a m b a s a l a b e s ( l o s d e l ro t o r y l o s a l a b e s d e g u í a ) p a r a a d a p t a r l a t u r b i n a a d i f e re n t e s n i v e l e s d e l c a u d a l . Lo s e j e s s o n d e o r i e n t a c i ó n h o r i z o n t a l ó v e r t i c a l . S e u s a e s t e t i p o d e t u r b i n a e n p l a n t a s d e p re s i ó n b a j a y m e d i a n a .

 

Utilización para:

altura de caída 7-60 Metros caudal 7-1.000 m³/spotencia 50-180.000 Kw.

CARACTERISTICASTurbinas: KAPLAN de 4 palas

Rodete KAPLAN de 4 palas en fundición GS o Cobre-Aluminio.

Carcasa monobloc mecanosoldada.Distribuidor axial o radial.Conjuntos compactos de fácil instalación y de

alto

rendimiento.Potencias desde 100 hasta 400 kW.Saltos de 2 a 9 metros y caudales de 4 a 10 m3/s.Montaje en taller preparado para instalación.

Tipo de regulación

Regulación de las palas:Modelo AE : Palas móviles automáticas,

abertura por cilindro de baja presión.Modelo ME : Palas móviles manualmente

gracias a accionamiento manual central.Modelo SE : Palas fijas ajustables en los

ensayos.

Partes de una Turbina Kaplan

Compuerta de admisión de la turbinaDistribuidor Fink� �Rodete�Tubo de aspiración

Turbinas Francis

Turbina a reacción y de flujo mixto. Algunas son capaces de variar el ángulo de

sus álabes. Están diseñadas para trabajar con saltos de

agua y caudales medios. Operan desde 60m a 600m. Su alta eficiencia, ha hecho que sea la más

ampliamente usada, principalmente para la producción de energía.

Partes de una Turbina Francis

1. Caja espiral2. Predistribuidor 3. Distribuidor: El distribuidor Fink. Consta de dos bielas movidas por

servomotor de aceite que hacen girar el anillo donde pivota un extremo de las pequeñas bielas, las cuales a su vez hacen girar a los álabes que pivotan en torno a un eje fijo. Sustituye al inyector de las turbinas Pelton.

4. Rodete5. Tubo de aspiración:

tiene dos funciones:• Recuperar la energía

cinética que tiene el agua a la salida del rodete. Exige que la sección del tubo crezca en la dirección del flujo.

• Recuperar energía geodésica que tiene el agua a la salida del rodete.

6. Codo de entrada en el tubo de aspiración.

Funcionamiento de unaTurbina Francis

El agua llega radialmente sobre el rodete y al atravesarlo se desvía en un ángulo recto para descargarse en sentido paralelo al eje de rotación.

La transformación de energía cinética no es completa porque la velocidad de entrada del agua en el rodete

Menor que la que correspondería al salto existente.

Pueden posicionarse horizontal o verticalmente.

Aplicaciones de unaTurbina Francis

Son muy costosas de diseñar, fabricar e instalar, pero pueden funcionar durante décadas.

Pueden usarse para el bombeo y almacenamiento hidroeléctrico.

Se fabrican micro-turbinas baratas para la producción individual de energía para saltos mínimos de 3 metros.

Mantenimiento de unaTurbina Francis

Este tipo de turbinas es el que está más sujeto a los efectos perjudiciales que produce la arena.

Las revisiones periódicas necesarias dependen de la altura del salto y de las cualidades del agua.

La revisión se extenderá a los siguientes puntos: Juego existente entre �

el rodete y el distribuidor.

Estado de los �laberintos circulares, de los álabes móviles, del codo de aspiración y de la envolvente.�

Estado de los anillos de protección del distribuidor y de la superficie de los álabes distribuidores.

Cuando trabajan con saltos elevados, pueden vibrar anormalmente en ciertas condiciones de carga que seremedian en las formas siguientes: �

Comprobar si la rueda está bien centrada en el distribuidor

Comprobar el acoplamiento del generador.

Comprobar la eficacia del dispositivo de entrada de aire en el tubo de aspiración.

Verificar el juego del soporte.

Comprobación de la dilatación longitudinal del eje.