CENTRAL HIDROELECTRICA CARHUAQUERO

Introducción

La función de una central hidroeléctrica es utilizar la energía potencial del agua almacenada y convertirla, primero en energía mecánica y luego en eléctrica.

El esquema general de una central hidroeléctrica puede ser: Esquema Central Hidroeléctrica

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

Las ventajas de las centrales hidroeléctricas son evidentes:

a. No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energía, constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita.

b. Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.c. A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego,

protección contra las inundaciones, suministro de agua, caminos, navegación y aún ornamentación del terreno y turismo.

d. Los costos de mantenimiento y explotación son bajos.

e. Las obras de ingenieria necesarias para aprovechar la energía hidraúlica tienen una duración considerable.

f. La turbina hidraúlica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que puede ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia siendo sus costes de mantenimiento, por lo general, reducidos.

Contra estas ventajas deben señalarse ciertas desventajas:

a. Los costos de capital por kilovatio instalado son con frecuencia muy altos.b. El emplazamiento, determinado por características naturales, puede estar

lejos del centro o centros de consumo y exigir la construcción de un sistema de transmisión de electricidad, lo que significa un aumento de la inversión y en los costos de mantenimiento y pérdida de energía.

c. La construcción lleva, por lo común, largo tiempo en comparación con la de las centrales termoeléctricas.

d. La disponibilidad de energía puede fluctuar de estación en estación y de año en año.

UBICACIÓN:

Ubicada en la sierra norte del país, en el distrito de Llama, provincia de Chota, departamento de Cajamarca, a 377 metros sobre el nivel del mar.

Fue comenzada a construir por Electroperú en 1980, pero, por carencia de financiamiento, recién en 1991 pudo entrar en operación, con una potencia instalada

de 75 Megawatts (MW), generada por tres turbinas Pelton de eje vertical de 25 MW cada una, movidas por las aguas del río Chancay, que llegan, con un caudal de 22.2 metros cúbicos por segundo, desde el embalse Cirato, primero a través de un túnel de aducción de 13.52 kilómetros, luego a través de un pique (estructura vertical de 350 metros de largo), y, por último, a través de un túnel de presión de un kilómetro.

La casa de máquinas, de tipo superficie, es de concreto armado.

La energía generada, de 10 kilovoltios (KV), es elevada a 220, y luego transportada, mediante una línea de transmisión de terna simple, de 220 KV, 85 kilómetros de largo y 150 MW de capacidad, hasta la subestación Chiclayo Oeste, alimentando así al sistema eléctrico nacional.

La central es operada y controlada desde Chiclayo, mediante un sistema de transmisión de información vía microondas.

En 1996 fue privatizada, pasando a manos de la empresa Dominion Energy, que en 1999 se la transfirió a la norteamericana Duke Energy Egenor.

En 1998, al aumentarse el diámetro de las boquillas de los inyectores (para incrementar el diámetro del chorro) y modificarse las tres turbinas existentes, amplió su potencia a 95 MW. También se amplió los generadores y transformadores.

En noviembre del 2007 fue inaugurado el proyecto de ampliación Carhuaquero IV, mientras que en abril del 2010 se hizo lo propio con Carhuaquero V (también conocido como Caña Brava, con 5.7 MW). Con ambos, se amplió a 112 MW la potencia instalada.

CENTRAL C.H. Carhuaquero

EMPRESA DEI EGENOR

UBICACIÓN

Departamento Cajamarca

Provincia Chota

Distrito Llama

Localidad Caña Brava

Altitud (msnm) 375

Sistema eléctrico SEIN

Casa de Maquinas

TIPO DE GENERACIÓN

Generación Hidráulica

Grupos 3

Potencia instalada (MW) 95.02

Potencia efectiva (MW) 95.02

Año puesta servicio 1990

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Salto bruto (m) 499

Salto neto (m) 475

Caudal de diseño (m³/s) 32

Potencia de diseño (MW) 125

Represa Cirato Presa – Compuertas Regulares

Volumen (miles m³) 300

Río Chancay

Sistema de aducción Túnel a presión

Tuberías 1

TURBINA

Identificación G-1 G-2 G-3

Marca KVAERNER KVAERNER KVAERNER

Serie 3878 3879 3880

Revoluciones (RPM) 514 514 514

Potencia nominal (MW) 30.6 30.6 30.6

Salto neto (m) 475 475 475

Tipo Pelton Pelton Pelton

Eje Vertical Vertical Vertical

Inyectores 5 5 5 Entrada al túnel y desarenador

Caudal de diseño (m³/s) 8 8 8

Año fabricación 1989 1989 1989

Año puesta servicio 1991 1991 1991

GENERADOR

Identificación G-1 G-2 G-3

Marca ABB ABB ABB

Tipo/Modelo GGS2250Z GGS2250Z GGS2250Z

Serie 7253016 7253017 7253018

Revoluciones (RPM) 514 514 514

Potencia aparente (MVA) 32.27 32.27 32.27

Potencia nominal (MW) 28 28 28

Potencia efectiva (MW) 32.08 31.2 31.74

Tensión salida (kV) 10 10 10 Sala de maquinas

Corriente de salida (A) 1863 1863 1863

Factor de potencia 0.8 0.8 0.8

Frecuencia (Hz) 60 60 60

Año fabricación 1998 1998 1998

Año puesta servicio 1998 1998 1998

TRANSFORMADOR

Denominación T- 1 T- 2 T- 3

Marca ABB ABB ABB

Tipo/Modelo TBA34 TBA34 TBA34

Serie 7288069 7288070 7288071

Tensión primaria (kV) 10 10 10

Tensión Secundaria (kV) 220 220 220

Potencia nominal (MVA) 35 35 35

Frecuencia (Hz) 60 60 60 Transformadores de potencia

Tensión de C.C. (%) 10.3 10.3 10.3

Grupo de conexión Ynd11 Ynd11 Ynd11

Año fabricación 1983 1983 1983

Año puesta servicio 1998 1998 1998

Peso (kg) 53200 53200 53200

ABB REALIZÓ REPOTENCIACIÓN DE CENTRAL HIDROELÉCTRICA CARHUAQUERO

Con una inversión que alcanzó los US$ 750 mil y una tecnología eco amigable, la sede peruana de la multinacional sueca incrementó la potencia del transformador y su vida útil.

ABB en Perú tuvo a cargo el proceso de revitalización y repotenciación del transformador de la Central Hidroeléctrica de Carhuaquero (Cajamarca) propiedad deDuke Energy Perú y principal abastecedora de energía para las ciudades de Chiclayo, Trujillo, Cajamarca, Pacasmayo y Chepén.

A través de la Unidad de Negocios TRES (Transformers Remanufacturing and Engineering Services) de ABB en Perú, este proceso se realizó con una tecnología eco amigable y exclusiva de la compañía, lo que permitió extender la vida útil del transformador y aumentar su potencia en un 30%. Este hecho permitió que Duke Energy Perú redujera las pérdidas operativas y la optimización de elementos como cobre y fierro.

La labor se inició con servicios de ingeniería y análisis para la medición de los impactos económicos del mismo. Luego de la evaluación y el diagnóstico, se ejecutó la solución planteada (revitalización y repotenciación) y se adicionó la instalación de un sistema de monitoreo en línea TEC, cuya interfaz es totalmente amigable con el usuario, minimiza los costos de mantenimiento y maximiza la eficiencia operacional, contribuyendo a la eficiencia del transformador.

A la fecha, la Central Hidroeléctrica Carhuaquero cuenta con una unidad confiable para continuar generando energía eficiente y sostenida para abastecer esta zona del país.

carhuaquero IV

Ejecutor en el Perú: Duke energy-EGENOR

Localización Geográfica:La P.C.H Carhuaquero IV dentro del área de concesión de la planta hidroeléctrica de Carhuaquero , la cual esta ubicada en el flanco izquierdo del río Chancay, 80 km al este de la ciudad de Chiclayo .se encuentra ubicado en la carretera Chiclayo –Santa Cruz , en el distrito de llama, provincia de Chota , departamento de Cajamarca. Al norte de la ciudad de Lima, a 350 metros sobre el nivel del mar.

Descripción del proyecto:La PCH Carhuauqero IV empleara parte de la infraestructura hidráulica de la central hidroeléctrica Carhuaquero (90 MW) , en operación, usando al misma estructura de captación, conducción y pique y aprovechando los recursos hídricos de Chancay, en la confluencia de las aguas del río Chancay y Cirato , devolviendo las aguas turbinazas nuevamente al río Chancay , aguas arriba de la captación Raca Rumi. La central consistirá en una sola unidad diseñada para el caudal de 2.5 m3/s , y tendrá una potencia instalada de 9.7 MW y una generación promedio proyectada de 44 GWh. La energía producida por la central será transmitida por una línea de subtransmisión en 10 kV hasta la subestación Carhuaquero 220 kV, que esta conectado al SEIN. Se espera que el proyecto desplace 180 ,463.36 toneladas de dióxido de carbono equivalentes, en el primer periodo de acreditación de 7 años, generando un monto equivalente de certificados de reducción de emisiones.

Monto de Inversión:

Vida Útil del Proyecto: 50 años

Reducción acumulada de CO2 equivalente: 180,463 toneladas de CO2 durante el periodo crediticio total de 7 años, toneladas de 23,909 CO2 anuales. En caso de proyectos de generación de energía: Capacidad en megavatios:9.7 MW Población Beneficiada: Las comunidades aledañas a la zona del proyecto (Ramada alta) Contribución al desarrollo sostenible del país:

a) Despachando energía al SEIN, se desplaza la producción de energía proveniente de plantas térmicas, la cual es más costosa y proviene de la quema de combustible tales como el, diesel, carbón mineral, y gas natural, lo cual reduce las emisiones de GEI.

b) Empleando mano de obra local en la construcción y manejo de la planta.

c) Contribuyendo a la contabilidad fiscal del Perú a través del pago de los impuestos

d) Ayudando al Perú a mejorar su balanza comercial de hidrocarburos a través de la reducción de la importación de petróleo para ser utilizado en generación eléctrica.