FIME-UNA (Sem 2007 I) 1
Centrales Eléctricas I
Capítulo IV – Parte III
Centrales Hidroeléctricas
INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
( UNA )
Ing. Edward Alvarez Vengoa
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Clasificación y Diseño de Centrales Hidroeléctricas, Monografías, Ensayos de Centrales Eléctricas
Documento de apuntes sobre la clasificación y diseño de centrales hidroeléctricas, incluyendo el aprovechamiento hidroeléctrico, esquemas de clasificación, caudales de diseño y determinación de potencia instalada.
Tipo: Monografías, Ensayos
2021/2022
1 / 33
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FIME-UNA (Sem 2007 I)
Centrales Eléctricas I
Capítulo IV – Parte III
Centrales Hidroeléctricas
INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
( UNA )
Ing. Edward Alvarez Vengoa
Diseño de Centrales Hidroeléctricas1 Introducción.2 Clasificación de Centrales Hidroeléctricas.3 Caudal de Diseño para Centrales Hidroeléctricas.4 Caudal de Diseño para Obras de Captación.5 Determinación de la altura bruta y neta.6 Determinación de la potencia instalada (selección de turbinas,rendimiento de turbinas, selección del generador, optimización de laproducción de energía).7 Dimecionamiento de Afianzamientos Hídricos.8 Operación Optima de Afianzamientos Hídricos.9 Relación de Altura y Nivel de Afianzamientos Hídricos.
INDICE.
FIME-UNA (Sem 2007 I)
Introducción
Hidroelectricidad: La hidroelectricidad es una de las formas mas desarrolladas de los tipos de energíarenovable y limpia. Algunas ventajas sobre otros desarrollos tecnológicos en generación de electricidad
podría citarse los siguientes:
-^
Una alta eficiencia (70-90%).
-^
Alto factor de planta (típicamente mayor a 50%), comparado con 10% de energíasolar y 30% de eólica.
-^
Alto nivel de predictibilidad de los patrones de lluvia en el año.
-^
Baja tasa de cambio en la potencia generada. (variaciones diarias no de minuto aminuto).
-^
En algunos casos alta correlación con la demanda.
-^
Tecnología robusta, experiencia madura por mas de 50 años.
-^
Gran flexibilidad en la operación y rapidez de respuesta.
FIME-UNA (Sem 2007 I)
Introducción
Generación de Energía Hidroeléctrica: Conjunto
de
obras
y^
equipamientos
cuya
finalidad
es
la
generación
de
energía
eléctrica, a través del aprovechamiento del potencial hidráulico que existe en un río. Las principales finalidades de un aprovechamiento hídrico podrían ser:•^
Consumo humano.
-^
Control de estiajes y sequías.
-^
Navegación.
-^
Irrigación.
-^
Turismo y Deportes.
-^
Piscicultura.
-^
Generación de Energía Eléctrica.
FIME-UNA (Sem 2007 I)
Introducción
FIME-UNA (Sem 2007 I)
Aprovechamiento Hidroeléctrico: Principalmente podemos citar los siguientes esquemas – Agua Fluyente, Filo de Agua.
Introducción
Aprovechamiento Hidroeléctrico: Principalmente podemos citar los siguientes esquemas – Pie de Presa, de Regulación.
FIME-UNA (Sem 2007 I)
FIME-UNA (Sem 2007 I)
Aprovechamiento Hidroeléctrico: Mímico, Interface Hombre-Máquina
Clasificación de Centrales
Hidroeléctricas
FIME-UNA (Sem 2007 I)
FIME-UNA (Sem 2007 I)
Clasificación de Centrales Hidroeléctricas
Por el discurrir del Agua: 1.- Filo de Agua (Agua Fluyente) :
b) No disponen de un embalse de regulación importante (regulación diaria por lo general) y utilizan derivación del agua, pueden existir esquemas en cascada.
FIME-UNA (Sem 2007 I)
Clasificación de Centrales Hidroeléctricas
Por el discurrir del Agua: 1.- Filo de Agua (Agua Fluyente) :
c)
Minicentrales
flotantes
de
aprovechamiento
cinético:
Extraen
la
energía
cinética de la masa de agua en forma similar a los aerogeneradores.
Clasificación de Centrales Hidroeléctricas
Por el discurrir del Agua:
FIME-UNA (Sem 2007 I)
2.- Regulación (Agua Embalsada) :
b) Cuentan con reservorios para su utilización como central de bombeo.
Clasificación de Centrales Hidroeléctricas
Por el Salto o Caída:
1.- De Alta Presión : Considera saltos grandes (mayor a 150 metros), por lo general pequeños caudales aser turbinados (aprox 20 m3/s), aprovechamientos realizados en zonas de montaña. 2.- De Media Presión :
Considera saltos y caudales medios (entre 15 a 150 metros y hasta 200 m3/s), aprovechamientos que utilizan por lo general reservorios. 3.- De Baja Presión :
Considera saltos pequeños (menor a 15 metros), caudales por lo general mayores a 200 m3/s, aprovechamientos en zonas bajas de montaña y valles.
FIME-UNA (Sem 2007 I)
Caudal de Diseño de Centrales
Hidroeléctricas
FIME-UNA (Sem 2007 I)
Caudal de Diseño de Centrales Hidroeléctricas Flujograma de Análisis de un Desarrollo:
Dentro de un Sistema Interconectado.
Para un Sistema Aislado.
FIME-UNA (Sem 2007 I)
1.-Curva
de
Duración
de
Caudales
(Caudal de Diseño).2.-Determinación
de
la
potencia
instalada
(salto,
tipo
de
turbina,
generador, adaptación al sistema).3.-Conexión al sistema.