MINICENTRALES HIDRÁULICAS
1.iNTRODUCCIÓN <ul><li>VER 5.1. LAS MINICENTRALES EN ESPAÑA PAG 103 </li></ul><ul><li>VER PAG.141. ÁREA MINIHIDRÁULICA SIT...
 
2.TECNOLOGÍA Y APLICACIONES <ul><li>LA SUPERFICIE TERRESTRE ESTÁ CUBIERTA EN UN 71 % DE AGUA. </li></ul>MINICENTRALES  HID...
GENERADOR TURBINA E. DEL AGUA E.M E.ELÉCTRICA
<ul><li>MINICENTRAL P<=10 MW </li></ul><ul><li>UNA MINICENTRAL NO ES UNA CENTRAL CONVENCIONAL A ESCALA REDUCIDA (LA TURBIN...
2.1.TIPOS DE MINICENTRALES HIDROELÉCTRICAS <ul><li>CENTRALES DE AGUA FLUYENTE </li></ul><ul><li>CENTRALES DE PIE DE PRESA ...
CENTRALES DE AGUA FLUYENTE <ul><li>CAPTAN UNA PARTE DEL CAUDAL DEL RÍO, LO TRASLADAN HACIA LA CENTRAL Y UNA VEZ UTILIZADO ...
PARTES: <ul><li>AZUD </li></ul><ul><li>TOMA </li></ul><ul><li>CANAL DE DERIVACIÓN. </li></ul><ul><li>CÁMARA DE CARGA. </li...
CENTRAL DE PIE DE PRESA <ul><li>SE SITÚAN DEBAJO DE LOS EMBALSES DESTINADOS A USOS HIDROELÉCTRICOS O A OTROS USOS, APROVEC...
<ul><li>EXISTE LA POSIBILIDAD DE CONSTRUIR UN EMBALSE EN EL CAUCE DEL RÍO. </li></ul><ul><li>SE PUEDE REGULAR LOS CAUDALES...
CENTRAL HIDROELÉCTRICA EN CANAL DE RIEGO <ul><li>Dos tipos de centrales: </li></ul><ul><li>-Aquellas que utilizan el desni...
<ul><li>-Aquellas que aprovechan el desnivel existente entre el canal y el curso de un río cercano. La central en este cas...
DISEÑO DE UN APROVECHAMIENTO HIDROELÉCTRICO <ul><li>La P de una central hidroeléctrica es proporcional: </li></ul><ul><li>...
2.2.I NSTALACIONES DE OBRA CIVIL <ul><li>Engloba las infraestructuras e instalaciones neceserias para: </li></ul><ul><li>-...
2.2.1.Azudes y presas <ul><li>Provocan la retención del cauce del río. </li></ul><ul><li>Azud: muro transversal del curso ...
<ul><li>-Azudes y presas inflables: consisten en un tubo de material resistente y deformable relleno de agua o aire a una ...
2.2.2.ALIVIADEROS , COMPUERTAS Y VÁLVULAS <ul><li>Son dispositivos que permiten el paso de agua desde el embalse hasta el ...
2.2.3. TOMA DE AGUA <ul><li>Consiste en la estructura que se realiza para desviar parte del agua del cauce del río y facil...
2.2.4. CÁMARA DE CARGA <ul><li>Es un deposito desde el cual arranca la tubería forzada. Tiene l capacidad para suministrar...
2.2.5. TUBERÍA FORZADA <ul><li>Es la tubería  que lleva el agua desde el agua desde la cámara de carga hasta la turbina. <...
2.2.6. EDIFICIO DE LA CENTRAL <ul><li>Se situa el equipamiento de la minicentral: </li></ul><ul><li>-Turbinas. </li></ul><...
<ul><li>Su ubicación: </li></ul><ul><li>-Junto el azud o presa. </li></ul><ul><li>-Estar situado aguas abajo si existe la ...
2.3.ELEMENTOS DE CIERRE Y REGULACIÓN. <ul><li>Necesarios para cuando se pare la central, para aislar la turbina. </li></ul...
2.4. EL GENERADOR. Multiplicador de velocidad generador turbina E.m E.eléctrica Para aumentar la velocidad de giro del rot...
<ul><li>Generador-  se basa en la inducción electromagnética. </li></ul><ul><li>Principio de funcionamiento: cuando un con...
GENERADOR SÍNCRONO ASÍNCRONO
<ul><li>SÍNCRONO-  la velocidad de sincronismo viene dada por: Ns= 60f / p </li></ul><ul><li>Ns- velocidad de sincronismo ...
<ul><li>El rotor dispone de bobinas que al pasar I continua producen el CM. </li></ul><ul><li>Esta I continua pude aparece...
<ul><li>ASÍNCRONO- se utiliza en centrales de pequeña potencia, son simples y de bajo costo. </li></ul>
2.5. EQUIPO ELÉCTRICO GENERAL Y LÍNEAS <ul><li>Encargado de: </li></ul><ul><li>-Transformar la tensión. </li></ul><ul><li>...
TRANSFORMADOR DE TENSIÓN <ul><li>Dependiento de la V. de trabajo del transformador </li></ul>VB VM VM VA T T T Elava  la t...
<ul><li>REFRIGERACIÓN </li></ul>NATURAL CIRCUITO CERRADO DE  ACEITE O SILICONA
<ul><li>TIPOS DE TRANSFORMADORES </li></ul>Transf. Encapsulado seco- Se instalan en el interior del edificio de la central...
EQUIPOS ELÉCTRICOS <ul><li>Se encuentran en cuadros eléctricos situados en el edificicio de la central. </li></ul><ul><li>...
<ul><li>Transformadores de equipos auxiliares-  suministran la tensión adecuada para el correcto funcionamiento de los equ...
LÍNEA ELÉCTRICA CENTRAL Centros de  consumo LÍNEA ELÉCTRICA Los parámetros de f y tensión son: -f=50Hz -V- los valores nor...
ELEMENTOS DE REGULACIÓN, CONTROL Y PROTECCIÓN <ul><li>Elementos de regulación y control- necesarios para  regular y contro...
Protecciones mecánicas: <ul><li>-Embalamiento de turbina y generador. </li></ul><ul><li>-Temperatura de eje y cojinetes. <...
Protecciones eléctricas del generador y trasformador. <ul><li>I. máxima. </li></ul><ul><li>Calentamiento del generador y t...
2.6. AUTOMATIZACIÓN DE UNA CENTRAL <ul><li>Permite: </li></ul><ul><li>-Reducir los costes de operación y mantenimiento. </...
Tecnología de automatización Convencional Digital Con relés electromagnéticos: -Secuencia de arranque -Secuencia de parada...
2.7. SISTEMAS AUXILIARES <ul><li>Equipos auxiliares: </li></ul><ul><li>-Ventilación. </li></ul><ul><li>-Alumbrado normal y...
<ul><li>-Reja y limpiarrejas. </li></ul><ul><li>-Protección contra incendios. </li></ul><ul><li>-Agua de refrigeración. </...
2.8. APLICACIONES <ul><li>Suministro  de E. a la zona donde se instala, aunque fundamentalmente se emplea en la generación...
3. 3.ASPECTOS AMBIENTALES <ul><li>Las minicentrales es el sistema nergético que produce menores impactos sobre el medio am...
Dar en fotocopias  y realizar un trabajo. <ul><li>1.Sistema acuático- efectos y medidas correctoras. </li></ul><ul><li>2.P...
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Presentacion minicentrales hidroelectricas bueno

  1. 1. MINICENTRALES HIDRÁULICAS
  2. 2. 1.iNTRODUCCIÓN <ul><li>VER 5.1. LAS MINICENTRALES EN ESPAÑA PAG 103 </li></ul><ul><li>VER PAG.141. ÁREA MINIHIDRÁULICA SITUACIÓN 2004 </li></ul>
  3. 4. 2.TECNOLOGÍA Y APLICACIONES <ul><li>LA SUPERFICIE TERRESTRE ESTÁ CUBIERTA EN UN 71 % DE AGUA. </li></ul>MINICENTRALES HIDROELÉCTRICAS E. DEL AGUA E. ELÉCTRICA
  4. 5. GENERADOR TURBINA E. DEL AGUA E.M E.ELÉCTRICA
  5. 6. <ul><li>MINICENTRAL P<=10 MW </li></ul><ul><li>UNA MINICENTRAL NO ES UNA CENTRAL CONVENCIONAL A ESCALA REDUCIDA (LA TURBINA TIENE UN DISEÑO TOTALMENTE DISTINTO, LA OBRA CIVIL ES DISTINTA) </li></ul>
  6. 7. 2.1.TIPOS DE MINICENTRALES HIDROELÉCTRICAS <ul><li>CENTRALES DE AGUA FLUYENTE </li></ul><ul><li>CENTRALES DE PIE DE PRESA </li></ul><ul><li>CENTRALES EN CANAL DE RIEGO O ABASTECIMIENTO </li></ul>
  7. 8. CENTRALES DE AGUA FLUYENTE <ul><li>CAPTAN UNA PARTE DEL CAUDAL DEL RÍO, LO TRASLADAN HACIA LA CENTRAL Y UNA VEZ UTILIZADO SE DEVUELVE AL RÍO. </li></ul><ul><li>VER PAG 18 LIBRO EREN PAÍS VASCO. </li></ul>
  8. 9. PARTES: <ul><li>AZUD </li></ul><ul><li>TOMA </li></ul><ul><li>CANAL DE DERIVACIÓN. </li></ul><ul><li>CÁMARA DE CARGA. </li></ul><ul><li>TUBERÍA FORZADA. </li></ul><ul><li>EDIFICIO CENTRAL </li></ul><ul><li>EQUIPAMIENTO ELETROMECÁNICO </li></ul><ul><li>CANAL DE DESCARGA </li></ul><ul><li>SUBESTACIÓN Y LÍNEA ELÉCTRICA. </li></ul>
  9. 10. CENTRAL DE PIE DE PRESA <ul><li>SE SITÚAN DEBAJO DE LOS EMBALSES DESTINADOS A USOS HIDROELÉCTRICOS O A OTROS USOS, APROVECHANDO EL DESNIVEL CREADO POR LA PROPIA PRESA. </li></ul><ul><li>VER PAG 19 LIBRO EREN PAÍS VASCO. </li></ul>
  10. 11. <ul><li>EXISTE LA POSIBILIDAD DE CONSTRUIR UN EMBALSE EN EL CAUCE DEL RÍO. </li></ul><ul><li>SE PUEDE REGULAR LOS CAUDALES DE SALIDA DE AGUA PARA SER TURBINADA. ESTA POSIBILIDAD VIENE BIEN PARA REGULAR LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA EN LAS HORAS PUNTAS DE CONSUMO. </li></ul>
  11. 12. CENTRAL HIDROELÉCTRICA EN CANAL DE RIEGO <ul><li>Dos tipos de centrales: </li></ul><ul><li>-Aquellas que utilizan el desnivel existente en el propio canal. Mediante la instalación de una tubería forzada, paralela a la vía rápida del canal de riego, se conduce el agua hasta la central, devolviéndola posteriormente a su curso normal en canal. </li></ul>
  12. 13. <ul><li>-Aquellas que aprovechan el desnivel existente entre el canal y el curso de un río cercano. La central en este caso se instala cercana al río y se turbina las aguas excedentes en el canal. </li></ul>
  13. 14. DISEÑO DE UN APROVECHAMIENTO HIDROELÉCTRICO <ul><li>La P de una central hidroeléctrica es proporcional: </li></ul><ul><li>-Altura del salto. </li></ul><ul><li>-Caudal turbinado. </li></ul>
  14. 15. 2.2.I NSTALACIONES DE OBRA CIVIL <ul><li>Engloba las infraestructuras e instalaciones neceserias para: </li></ul><ul><li>-Derivar el agua. </li></ul><ul><li>-Albergar los equipos electromecánicos y el sistema eléctrico general y de control. </li></ul>
  15. 16. 2.2.1.Azudes y presas <ul><li>Provocan la retención del cauce del río. </li></ul><ul><li>Azud: muro transversal del curso del río, de poca altura.Se puede construir de: hormigón, ladrillos, tierra, escollera. Ver pag 37 IDAE. </li></ul><ul><li>Presa: el muro tiene una altura considerable y provoca una elevación notoría del nivel del río mediante la creación de un embalse. Dos tipos: presa de gravedad, presa en arco. </li></ul>
  16. 17. <ul><li>-Azudes y presas inflables: consisten en un tubo de material resistente y deformable relleno de agua o aire a una presión determinada. Ver pag.39 IDAE. </li></ul>
  17. 18. 2.2.2.ALIVIADEROS , COMPUERTAS Y VÁLVULAS <ul><li>Son dispositivos que permiten el paso de agua desde el embalse hasta el cauce del río, para evitar el peligro que podrían ocasionar las avenidas. </li></ul><ul><li>Compuertas y válvulas: regulan y controlan los niveles del embalse. </li></ul>
  18. 19. 2.2.3. TOMA DE AGUA <ul><li>Consiste en la estructura que se realiza para desviar parte del agua del cauce del río y facilitar su entrada desde el azud o la presa. </li></ul>
  19. 20. 2.2.4. CÁMARA DE CARGA <ul><li>Es un deposito desde el cual arranca la tubería forzada. Tiene l capacidad para suministrar el volumen necesario para el arranque de la turbina sin intermitencias. </li></ul><ul><li>Debe contar con un alivadero, ya que en caso de parada de la central el agua no turbinada se desagua hasta el río. </li></ul>
  20. 21. 2.2.5. TUBERÍA FORZADA <ul><li>Es la tubería que lleva el agua desde el agua desde la cámara de carga hasta la turbina. </li></ul><ul><li>Puede ir enterrada o aérea. </li></ul><ul><li>Material de construcción: acero, fibrocemento, plástico reforzado con fibra de vidrio. </li></ul><ul><li>Espesor mínimo- 6mm </li></ul><ul><li>El diámetro está en función del caudal. </li></ul>
  21. 22. 2.2.6. EDIFICIO DE LA CENTRAL <ul><li>Se situa el equipamiento de la minicentral: </li></ul><ul><li>-Turbinas. </li></ul><ul><li>-Bancadas.? </li></ul><ul><li>-Alternadores. </li></ul><ul><li>-Cuadros eléctricos. </li></ul><ul><li>-Cuadros de control. </li></ul>
  22. 23. <ul><li>Su ubicación: </li></ul><ul><li>-Junto el azud o presa. </li></ul><ul><li>-Estar situado aguas abajo si existe la posibilidad de aumentar la altura del salto. </li></ul><ul><li>-Bajo tierra. </li></ul>
  23. 24. 2.3.ELEMENTOS DE CIERRE Y REGULACIÓN. <ul><li>Necesarios para cuando se pare la central, para aislar la turbina. </li></ul><ul><li>-Ataguias- cierran el acceso de agua a la toma cuando es necesario realizar limpieza de la instalación o reparaciones en las conducciones. </li></ul><ul><li>-Compuertas- cortan el agua donde se encuentra la turbina. </li></ul><ul><li>-Válvulas- se utilizan en centrales donde el salto es considerable. </li></ul>
  24. 25. 2.4. EL GENERADOR. Multiplicador de velocidad generador turbina E.m E.eléctrica Para aumentar la velocidad de giro del rotor. A veces se coloca.
  25. 26. <ul><li>Generador- se basa en la inducción electromagnética. </li></ul><ul><li>Principio de funcionamiento: cuando un conductor eléctrico se mueve dentro de un CM se produce una corriente eléctrica a través de él. </li></ul><ul><li>Partes: </li></ul><ul><li>-Rotor o inductor móvil- genera un CM variable al girar arrastrado por la turbina. </li></ul><ul><li>-Estator o inducido fijo- sobre el que se genera la corriente eléctrica aprovechable. </li></ul><ul><li>Para centrales de: </li></ul><ul><li>-P<1000KW- la V de trabajo del generador es de 400 ó 660 V. </li></ul><ul><li>-P>1000KW- la V de trabajo del generador es de Media Tensión (3KV,5KV,6KV) </li></ul>
  26. 27. GENERADOR SÍNCRONO ASÍNCRONO
  27. 28. <ul><li>SÍNCRONO- la velocidad de sincronismo viene dada por: Ns= 60f / p </li></ul><ul><li>Ns- velocidad de sincronismo en r.p.m.(velocidad que debe girar el rotor para que el generador nos de una CA de 50Hz. </li></ul><ul><li>F-frecuencia en Hz (50Hz) </li></ul><ul><li>p- pares de polos del generador. ( ver fig 20.1 – un par de polos, fig 20.3. -2 pares de polos del libro de electrotecnia) </li></ul>
  28. 29. <ul><li>El rotor dispone de bobinas que al pasar I continua producen el CM. </li></ul><ul><li>Esta I continua pude aparecer de: </li></ul><ul><li>- De la propia energía eléctrica generada previamente transformada de alterna a continua (autoexcitación estática) </li></ul><ul><li>-Mediante rectificación con diodos (excitación con diodos giratorios) </li></ul><ul><li>Mediante dinamo auxiliar (excitación auxiliar) </li></ul>
  29. 30. <ul><li>ASÍNCRONO- se utiliza en centrales de pequeña potencia, son simples y de bajo costo. </li></ul>
  30. 31. 2.5. EQUIPO ELÉCTRICO GENERAL Y LÍNEAS <ul><li>Encargado de: </li></ul><ul><li>-Transformar la tensión. </li></ul><ul><li>-Medir los diferentes parámetros de la corriente eléctrica. </li></ul><ul><li>-La conexión a la línea de salida. </li></ul><ul><li>-La distribución de la energía. </li></ul>
  31. 32. TRANSFORMADOR DE TENSIÓN <ul><li>Dependiento de la V. de trabajo del transformador </li></ul>VB VM VM VA T T T Elava la tensión al nivel de la línea existente
  32. 33. <ul><li>REFRIGERACIÓN </li></ul>NATURAL CIRCUITO CERRADO DE ACEITE O SILICONA
  33. 34. <ul><li>TIPOS DE TRANSFORMADORES </li></ul>Transf. Encapsulado seco- Se instalan en el interior del edificio de la central. Presenta menos capacidad de evacuación del calor. Transf. En aceite- está semurgido en aceite , dispone de sistema de radiadores para la evacuación del calor. Alcanza mayores potencias nominales que los secos.
  34. 35. EQUIPOS ELÉCTRICOS <ul><li>Se encuentran en cuadros eléctricos situados en el edificicio de la central. </li></ul><ul><li>SON: MISIÓN </li></ul><ul><li>-Disyuntores y seccionadores- conexión y desconexión de la red. </li></ul><ul><li>-Transformadores de medida de tensión e intensidad- facilitan los valores de V,I en las diversas partes de la instalación. </li></ul>
  35. 36. <ul><li>Transformadores de equipos auxiliares- suministran la tensión adecuada para el correcto funcionamiento de los equipos. </li></ul><ul><li>Pararrayos o autoválvulas (ver pag 369 Electrotecnia)- actuan como descargadores a tierra de las sobretensiones que se producen. </li></ul><ul><li>-Pararrayos-para protección de descargas atmosféricas en edificios. </li></ul><ul><li>Autoválvula- para la protección de descargas atmosféricas en líneas de alta tensión. </li></ul>
  36. 37. LÍNEA ELÉCTRICA CENTRAL Centros de consumo LÍNEA ELÉCTRICA Los parámetros de f y tensión son: -f=50Hz -V- los valores normalizados son: 3Kv hasta 66KV, 72KV ó 132 KV, dependiendo de las condiciones del punto de conexión.
  37. 38. ELEMENTOS DE REGULACIÓN, CONTROL Y PROTECCIÓN <ul><li>Elementos de regulación y control- necesarios para regular y controlar el buen funcionamiento de la central. </li></ul><ul><li>Elementos de protección- se colocan en la central y la línea actuando cuando se produce algún fallo. Provocan una alarma, la parada de algún grupo o la parada total de la central. </li></ul>
  38. 39. Protecciones mecánicas: <ul><li>-Embalamiento de turbina y generador. </li></ul><ul><li>-Temperatura de eje y cojinetes. </li></ul><ul><li>-Nivel de circulación del fluido de refrigeración. </li></ul><ul><li>-Tª de aceite del multiplicador de velocidad. </li></ul>
  39. 40. Protecciones eléctricas del generador y trasformador. <ul><li>I. máxima. </li></ul><ul><li>Calentamiento del generador y transformador. </li></ul><ul><li>Producción de gases en el transformador. </li></ul><ul><li>Nivel de tensión (entre el 85% y 100% de la tensión nominal) </li></ul><ul><li>Nivel de frecuencia (entre 47,5 y 51 HZ) </li></ul>
  40. 41. 2.6. AUTOMATIZACIÓN DE UNA CENTRAL <ul><li>Permite: </li></ul><ul><li>-Reducir los costes de operación y mantenimiento. </li></ul><ul><li>-Aumentar la seguridad de los equipos. </li></ul><ul><li>-Optimizar el aprovechamiento de la instalación. </li></ul><ul><li>Se automatiza : </li></ul><ul><li>-El arranque. </li></ul><ul><li>-La regulación </li></ul><ul><li>-Parada de la central. </li></ul>
  41. 42. Tecnología de automatización Convencional Digital Con relés electromagnéticos: -Secuencia de arranque -Secuencia de parada por protecciones Técnicas informáticas (autómatas): -Permiten la gestión de todas las funciones de la central. Ver esquema IDAE pag 62
  42. 43. 2.7. SISTEMAS AUXILIARES <ul><li>Equipos auxiliares: </li></ul><ul><li>-Ventilación. </li></ul><ul><li>-Alumbrado normal y de emergencia. </li></ul><ul><li>-Equipo de CC empleado para alimentar las bobinas de desconexión del disyuntor y otras bobinas de relés y contactores. </li></ul><ul><li>-Bombas para el drenaje de posibles fugas o achique en caso de inundación. </li></ul><ul><li>-Batería de condensadores , para mejorar el fdp </li></ul><ul><li>-Puente grua o grua portatil </li></ul>
  43. 44. <ul><li>-Reja y limpiarrejas. </li></ul><ul><li>-Protección contra incendios. </li></ul><ul><li>-Agua de refrigeración. </li></ul><ul><li>-Caudalímetro. </li></ul>
  44. 45. 2.8. APLICACIONES <ul><li>Suministro de E. a la zona donde se instala, aunque fundamentalmente se emplea en la generación de electricidad con la finalidad de venderla a la red general. </li></ul>
  45. 46. 3. 3.ASPECTOS AMBIENTALES <ul><li>Las minicentrales es el sistema nergético que produce menores impactos sobre el medio ambiente. </li></ul><ul><li>Los procesos de transformación de la energía conllevan los siguientes daños: </li></ul><ul><li>-Emisiones a la atmósfera que provocan el calentamiento global del planeta y la disminución de la capa de ozono. </li></ul><ul><li>-La contaminación de los medios acuático y terrestre. </li></ul><ul><li>-La generación de residuos, como sustancias carcinógenas, residuos radioactivos y metales peasados liberados a la atmósfera. </li></ul>
  46. 47. Dar en fotocopias y realizar un trabajo. <ul><li>1.Sistema acuático- efectos y medidas correctoras. </li></ul><ul><li>2.Perdida de suelo y erosión. </li></ul><ul><li>3.Destrucción de la vegetación. </li></ul><ul><li>4.Alteraciones sobre la fauna. </li></ul><ul><li>5.Alteraciones en la atmósfera. </li></ul><ul><li>6.Alteraciones del medio social. </li></ul><ul><li>7.Cambios en el paisaje. </li></ul>

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