hidroelÉctrica santa cruz s.a.c

DEL AMBIENTE

EEESSSTTTUUUDDDIIIOOO DDDEEE

DDDEEETTTEEERRRMMMIIINNNAAACCCIIIÓÓÓNNN DDDEEE LLLAAA

PPPOOOTTTEEENNNCCCIIIAAA EEEFFFEEECCCTTTIIIVVVAAA DDDEEE LLLAAA

CCCEEENNNTTTRRRAAALLL HHHIIIDDDRRROOOEEELLLÉÉÉCCCTTTRRRIIICCCAAA

HHHUUUAAASSSAAAHHHUUUAAASSSIII III

IIINNNFFFOOORRRMMMEEE FFFIIINNNAAALLL

San Borja, Mayo 2013

CENERGIA

Centro de Conservación de Energía y

del Ambiente

(AT-06/2007)

HIDROELÉCTRICA SANTA

CRUZ S.A.C.

CENTRO DE CONSERVACION DE ENERGÍA Y DEL AMBIENTE

DEL AMBIENTE

CENERGIA

ESTUDIO DE DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA EFECTIVA DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA HUASAHUASI I

HIDROELÉCTRICA SANTA CRUZ Página 2

CONTENIDO

RESUMEN EJECUTIVO ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1. INTRODUCCIÓN ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 2. OBJETIVO DEL ESTUDIO ---------------------------------------------------------------------------------------------- 5 3. ALCANCES------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 6 4. DESCRIPCIÓN CENTRAL HIDROELÉCTRICA HUASAHUASI I--------------------------------------------- 6 4.1 Ubicación--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 4.2 Características de la central -------------------------------------------------------------------------------------------- 6 4.3 Características de los grupos de generación ----------------------------------------------------------------------- 7

4.3.1 Datos técnicos de las turbinas ---------------------------------------------------------------------------------- 7 4.3.2 Datos técnicos de los generadores ---------------------------------------------------------------------------- 7

5. METODOLOGÍA DE ENSAYO ----------------------------------------------------------------------------------------- 8 5.1 Magnitudes medidas ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 8

5.1.1 Parámetros eléctricos --------------------------------------------------------------------------------------------- 8 5.1.2 Parámetros hidráulicos -------------------------------------------------------------------------------------------- 8 5.1.3 Parámetros térmicos ----------------------------------------------------------------------------------------------- 8

5.2 Instrumental de la central y equipos de medición ----------------------------------------------------------------- 9 5.2.1 Sistemas de medición de parámetros eléctricos ----------------------------------------------------------- 9 5.2.2 Sistemas de medición de parámetros hidráulicos ---------------------------------------------------------- 9 5.2.3 Sistemas de medición de parámetros térmicos ------------------------------------------------------------- 9

5.3 Recursos humanos y organización del equipo de trabajo ----------------------------------------------------- 10 5.4 Duración de la prueba de potencia efectiva ----------------------------------------------------------------------- 10 6. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO ---------------------------------------------------------------------------------- 11 6.1 Actividades previas al ensayo ---------------------------------------------------------------------------------------- 11 6.2 Ejecución de los ensayos ---------------------------------------------------------------------------------------------- 11 7. EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS DEL ENSAYO --------------------------------------------------- 12 7.1 Información de los ensayos ------------------------------------------------------------------------------------------- 12 7.2 Análisis y cálculo de la altura bruta --------------------------------------------------------------------------------- 12

7.2.1 Variabilidad de la altura bruta de la central ---------------------------------------------------------------- 13 7.3 Análisis y cálculo de la potencia efectiva de la central hidroeléctrica -------------------------------------- 14

7.3.1 Potencia efectiva de la central (PE)-------------------------------------------------------------------------- 14 7.4 Evaluación de la variabilidad de la potencia efectiva de la central ------------------------------------------ 16 7.5 Potencia de servicios auxiliares (PSA) ----------------------------------------------------------------------------- 16 7.6 Cálculo del caudal turbinado de la central hidroeléctrica ------------------------------------------------------ 16 7.7 Parámetros térmicos durante el ensayo --------------------------------------------------------------------------- 17 7.8 Resumen de las condiciones de Potencia Efectiva --------------------------------------------------------- 19 8. CONCLUSIONES -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20

ANEXOS:

ANEXO Nº 1 : ACTA DE ENSAYO

ANEXO Nº 2 : PLANOS DE CORTE DE LA CENTRAL Y CERTIFICADO DE

CALIBRACIÓN


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ESTUDIO DE DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA EFECTIVA DE LA

CENTRAL HIDROELÉCTRICA HUASAHUASI I

RESUMEN EJECUTIVO

En cumplimiento a lo establecido en el contrato suscrito entre HIDROELÉCTRICA SANTA

CRUZ y CENERGIA se ha elaborado el presente informe de los resultados de la

“Determinación de la Potencia Efectiva de la Central Hidroeléctrica Huasahuasi I”.

Los grupos de generación evaluados son los que se indican en la Tabla 1.

Tabla 1

Grupos de Generación Evaluados

Central Hidroeléctrica Grupos Tipo de Turbina

Huasahuasi I Grupo 1 Francis eje horizontal

Grupo 2 Francis eje horizontal

La central hidroeléctrica Huasahuasi I está ubicada en el distrito de Huasahuasi, Provincia de

Tarma, Departamento de Junín.

El presente estudio ha sido desarrollado en dos etapas, la primera corresponde al trabajo de

campo y la segunda al procesamiento y análisis en gabinete de la información recopilada

durante los ensayos realizados.

En la primera etapa se han efectuado los ensayos o pruebas in situ de cada una de los

grupos de generación, con presencia de representantes del COES e HIDROELÉCTRICA

SANTA CRUZ; para el desarrollo de los ensayos, CENERGIA dispuso el personal, equipos e

instrumentos necesarios.

En la segunda etapa se ha efectuado el análisis y evaluación de los datos de ensayo los

cuales se revisaron y validaron en función a criterios técnicos previamente establecidos;

luego, sobre la base de los resultados de los ensayos y considerando el Procedimiento Nº 18

del COES SINAC (Determinación de la Potencia Efectiva de las Centrales Hidroeléctricas del

SINAC), se procedió a la determinación de la potencia efectiva de la central hidroeléctrica

Huasahuasi I.

En la Tabla 2, se muestra la potencia efectiva y el caudal turbinado por la central, obtenidos

del Anexo 1 (Acta de Ensayo).


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Tabla 2

Resultados de Potencia Efectiva Central Hidroeléctrica Huasahuasi I

Central

Hidroeléctrica Descripción

Potencia

Efectiva

(MW)

Caudal

(m3/s)

Huasahuasi I

Potencia Efectiva Grupo 1 4.843

Potencia Efectiva Grupo 2 4.804

Potencia Efectiva 9.647 6.18

En la Tabla 3, se muestra el rango de valores de variabilidad de la potencia efectiva; dichos

valores son menores a los límites establecidos en el procedimiento Nº 18 del COES.

Tabla 3

Resultados de Variabilidad de Potencia Efectiva

Descripción Rango de Variabilidad

(%)

Central hidroeléctrica Huasahuasi I -0.339 a +1.081

En la Tabla 4, se muestra el rango de valores de variabilidad de altura bruta durante el

ensayo, dichos valores son menores a los límites establecidos en el procedimiento Nº 18 del

COES.

Tabla 4

Resultados de Variabilidad de Altura Bruta


(%)

Central hidroeléctrica Huasahuasi I -0.065 a +0.033

Todos los parámetros medidos durante el ensayo para determinar la potencia efectiva, se

mantuvieron en condiciones estables. Las temperaturas registradas del estator y de los

cojinetes fueron aceptables.


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ESTUDIO DE DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA

EFECTIVA DE LA CH HUASAHUASI I

1. INTRODUCCIÓN

El COES en base al Procedimiento Nº 18: Determinación de la potencia efectiva de las

Centrales Hidroeléctricas del SINAC, determina la potencia efectiva de las centrales de

generación hidráulica del SINAC. El ensayo de potencia efectiva está destinado a comprobar

la capacidad electromecánica (potencia) de la central declarada por la empresa, mediante una

medición. Este valor es necesario para determinar su potencia firme correspondiente.

Con este propósito, HIDROELÉCTRICA SANTA CRUZ concurso dicho servicio invitando a

CENERGIA a presentar su propuesta para la realización del servicio de “Medición y Cálculo

de la Potencia Efectiva de la central hidroeléctrica Huasahuasi I”, resultando favorecida.

CENERGIA, conformó un equipo de profesionales para la ejecución del ensayo de medición

de la potencia efectiva de la central hidroeléctrica Huasahuasi I. El ensayo fue ejecutado el día

23 de abril de 2013. El Jefe de ensayo fue el ingeniero David Herrera y su equipo técnico de

especialistas en mediciones electromecánicas. El ingeniero Carlos Herrera Leveratto, fue el

veedor del COES y el ingeniero Frank Maita, representante de HIDROELÉCTRICA SANTA

CRUZ.

El presente informe tiene por objetivo presentar los resultados del análisis de las mediciones,

abarcando todo lo relacionado con el ensayo de medición de la potencia efectiva de la central

hidroeléctrica Huasahuasi I. El ensayo se realizó con los dos grupos de generación de la

central, operando a condiciones de potencia efectiva.

2. OBJETIVO DEL ESTUDIO

El objetivo del estudio es determinar la potencia efectiva de la central hidroeléctrica

Huasahuasi I, de propiedad de HIDROELÉCTRICA SANTA CRUZ, de acuerdo al

Procedimiento Nº 18 del COES y tomando como referencia la norma IEC 41.

Para el presente estudio, se define como potencia efectiva de la central hidroeléctrica a la

potencia continua entregada por dicha central cuando opera a condiciones de potencia

efectiva.


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3. ALCANCES

El estudio comprende la ejecución de las actividades siguientes:

a) Elaboración del plan de trabajo para el ensayo de las unidades de generación, conexión de

instrumentos de medición y la distribución de funciones del personal.

b) Ejecución de las mediciones requeridas proporcionando el personal técnico, los

instrumentos y los equipos de medición necesarios, basándose en el Procedimiento Nº 18

del COES y normas técnicas internacionales.

c) Cálculo y determinación de la potencia efectiva de la central hidroeléctrica Huasahuasi I, de

acuerdo al Procedimiento Nº 18 del COES y los que se establezcan según el caso.

d) Preparación y entrega del informe final, que contendrá: La información suministrada por

HIDROELÉCTRICA SANTA CRUZ; descripción de los equipos de medición, información

del ensayo con las actas firmadas por los asistentes válidos a las pruebas; los resultados

del procedimiento de cálculo para la obtención de la potencia efectiva de la central y las

conclusiones.

4. DESCRIPCIÓN CENTRAL HIDROELÉCTRICA HUASAHUASI I

4.1 Ubicación

La central hidroeléctrica Huasahuasi I, está ubicada en la localidad de Huasahuasi,

provincia de Tarma, Departamento de Junín.

4.2 Características de la central

La casa de máquinas alberga dos (2) grupos turbina-generador. Las turbinas son del

tipo Francis de eje horizontal directamente acopladas a sus respectivos generadores

síncronos. La descarga de las aguas turbinadas va hacia la central hidroeléctrica

Huasahuasi II.

La central hidroeléctrica tiene una capacidad instalada de 10.3 MW, mediante dos (2)

grupos de 5.15 MW cada uno, con un salto total de 181.4 m y un caudal de diseño de

3.25 m3/s, por cada grupo.

La energía producida por la central es transmitida por una línea de transmisión en 44

kV hasta la sub estación Huasahuasi II.


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4.3 Características de los grupos de generación

Las características técnicas de las unidades de generación ensayadas se indican a

continuación.

4.3.1 Datos técnicos de las turbinas

Las características principales de las turbinas se muestran en la Tabla 5.

Tabla 5

Características de las Turbinas

Descripción Turbina 1 Turbina 2

Marca GCZ INGENIEROS S.A.C. GCZ INGENIEROS S.A.C.

Tipo FRANCIS FRANCIS

Eje HORIZONTAL HORIZONTAL

Nº Serie TF900-93.01 TF900-93.02

Salto (m) 181.4 181.4

Caudal Diseño (m³/seg) 3.25 3.25

Potencia (kW) 5150 5150

Velocidad (rpm) 720 720

4.3.2 Datos técnicos de los generadores

Las características principales de los generadores se muestran en la Tabla 6.

Tabla 6

Características de los Generadores

Descripción Grupo 1 Grupo 2

Marca HYUNDAI IDEAL

USA

HYUNDAI IDEAL USA

Modelo M7-29 M7-29

Tipo de generador Síncrono Trifásico Síncrono Trifásico

Potencia Aparente (kVA) 6000 6000

Tensión (kV) 6000 6000

Frecuencia (Hz) 60 60

Corriente (A) 577 577

Cos φ 0.9 0.9

Velocidad (rpm) 720 720

Clase de aislamiento F F


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5. METODOLOGÍA DE ENSAYO

La metodología del ensayo se ha realizado siguiendo el procedimiento Nº 18 del COES y las

recomendaciones de la publicación 41 de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC 41).

5.1 Magnitudes medidas

Los parámetros principales medidos fueron los siguientes: eléctricos, hidráulicos y

térmicos. A continuación se detallan cada uno de estos parámetros y sus variables

correspondientes.

5.1.1 Parámetros eléctricos

Los parámetros eléctricos medidos fueron los siguientes:

Potencia activa en bornes de generación (MW)

Factor de Potencia (FP)

Para la determinación de estos parámetros se realizaron registros continuos en

bornes de generación de las variables eléctricas: potencia activa (MW) y factor de

potencia (FP), en cada uno de los grupos de generación ensayados, con el objeto de

determinar la potencia activa generada.

El período de integración de los equipos de medición, para cada toma de lectura fue

de 15 minutos.

5.1.2 Parámetros hidráulicos

Los parámetros hidráulicos medidos y controlados durante el desarrollo del ensayo

fueron los siguientes:

El caudal turbinado por la central.

El nivel del agua en la cámara de carga.

El nivel del agua en la descarga.

5.1.3 Parámetros térmicos

Los parámetros térmicos registrados durante el ensayo fueron las temperaturas de

los cojinetes y las temperaturas de devanados del estator.


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5.2 Instrumental de la central y equipos de medición

En la visita realizada, previa al ensayo, permitió verificar in situ el estado operativo de

los grupos de generación y se obtuvo información preliminar de la central, la misma

que sirvió de apoyo para la elaboración del plan de ensayos. La información

analizada fue la siguiente:

Planos de disposición de los equipos electromecánicos.

Esquemas unifilares de los grupos.

Esquemas de cortes de la casa de máquinas.

5.2.1 Sistemas de medición de parámetros eléctricos

En la inspección realizada se verificó que la central cuenta con medidores

electrónicos multifunción trifásico, instalado en bornes de generación de cada grupo,

los cuales registran potencia activa y reactiva; los mismos que miden la potencia

generada en bornes de generación en el nivel de tensión de 6000 V. Para el

registro de la potencia se utilizó dos analizadores de redes Marca A-EBERLE

modelo PQ-BOX100, instalado en paralelo a los medidores de energía de cada uno

de los grupos. Los datos se registraron con intervalos de 15 minutos durante todo el

ensayo.

El consumo de los servicios auxiliares de la central, fue registrado mediante un

analizador de redes Memobox 300 instalado en lado de baja del transformador de los

servicios auxiliares de la central.

5.2.2 Sistemas de medición de parámetros hidráulicos

Para la medición del nivel aguas abajo, se utilizó el sensor de nivel del canal de

descarga de la propia central y para la medición del nivel aguas arriba en la cámara

de carga, se utilizó una wincha milimétrica.

Para las mediciones de caudal se utilizó un equipo de flujo ultrasónico instalado en la

tubería forzada, marca SITELAB.

Las cotas de referencia se tomaron de los esquemas de planta de la central

hidroeléctrica.

5.2.3 Sistemas de medición de parámetros térmicos

Para la medición de las temperaturas de los cojinetes de turbina y devanados del

generador, se utilizaron los RTD (Sensor de Temperatura por medio de resistencia) de cada grupo y se registraron a través de los paneles de control de la propia central.


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5.3 Recursos humanos y organización del equipo de trabajo

Durante la ejecución de los ensayos estuvieron presentes:

Un representante del COES, quien participó como veedor de las pruebas y tuvo

como responsabilidad supervisar la correcta ejecución de las pruebas, y

coordinaciones con la Dirección de Operaciones del COES para facilitar la

ejecución de las mediciones. El profesional que participó en los ensayos fue el

ingeniero Carlos Herrera Leveratto.

Un representante de la empresa generadora HIDROELÉCTRICA SANTA CRUZ,

quien tuvo la responsabilidad de dar fe de la correcta realización de los ensayos

y otorgar las facilidades necesarias para la culminación del trabajo. El profesional

encargado, fue el ingeniero Frank Maita.

El Jefe de ensayo de CENERGIA y su equipo técnico. El jefe de ensayo fue el

responsable técnico de las pruebas y la persona que decidió los aspectos

técnicos relacionados con las mediciones, tomando en cuenta las

recomendaciones de los presentes; habiendo sido de su entera responsabilidad

resolver cualquier aspecto técnico.

El personal de CENERGIA que efectuó los ensayos, estuvo organizado, tal como

se muestra en la Tabla 7.

Tabla 7

Organización del Equipo de Trabajo

Jefe del ensayo: Ing. David Herrera Mendoza

Asistente del Jefe de Ensayo: Ing. Antonio Palomino Vela

Responsables de mediciones

Variables Eléctricas Variables Hidráulicas

Responsable Ing. David Herrera Responsable Ing. Antonio Palomino

Generador Ing. Edwin Huamán Nivel de cámara de carga y caudal

turbinado

Ing. José Aguilar Bardales

Auxiliares Ing. Edwin Huamán Temperaturas de cojinete y estator Ing. Álvaro Pumachagua

5.4 Duración de la prueba de potencia efectiva

Los ensayos para la determinación de potencia efectiva duraron cinco (5) horas, sin

haberse producido durante este período ninguna anormalidad.

Fecha de ensayo : 23.04.2013

Inicio del ensayo : 08:00 horas

Fin del ensayo : 13:00 horas


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6. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

6.1 Actividades previas al ensayo

Las actividades previas al ensayo se detallan a continuación:

1. Se realizó un recorrido de la central, donde se verifico el estado operativo de

los principales equipos y se ubicó físicamente los puntos de medición.

2. Se verificó la operatividad de los instrumentos fijos de la central.

3. Se verificó los puntos de medición de los dos medidores de energía de la

central.

4. Se verificó el sensor de nivel y el equipo de medición de flujo.

6.2 Ejecución de los ensayos

El día 22 de abril, personal de CENERGIA inspeccionó la central y verificó la

operatividad de los instrumentos fijos de la central, tales como los medidores

de energía y el sensor de nivel de la cámara de descarga. El mismo día, se

efectúo una reunión de coordinación entre los representantes de

HIDROELÉCTRICA SANTA CRUZ, COES y CENERGIA, para definir todos

los detalles referidos a los ensayos de la central hidroeléctrica Huasahuasi I,

tales como: hora de inicio, duración del ensayo, puntos de medición y

ubicación del personal a cargo de tomar los datos durante las pruebas de

Potencia Efectiva.

El día 23 de abril a las 08:00 horas, se dio inicio a los ensayos de Potencia

Efectiva de la central hidroeléctrica Huasahuasi I y finalizó a las 13:00 horas del

mismo día.

Las lecturas de los datos fueron tomadas cada quince (15) minutos, durante cinco

(5) horas de funcionamiento continuo a máxima generación sin sobrecargas.


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7. EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS DEL ENSAYO

7.1 Información de los ensayos

La información utilizada para los cálculos de la potencia efectiva de la central

hidroeléctrica Huasahuasi I, fue la siguiente:

Acta de Ensayo.

Información técnica proporcionada por HIDROELÉCTRICA SANTA CRUZ

Datos tomados en campo.

Procedimiento Nº 18 del COES

Norma IEC 41 (Referencia).

7.2 Análisis y cálculo de la altura bruta

La altura bruta de la central hidroeléctrica Huasahuasi I, que utiliza turbinas tipo

Francis, se calcula en función de la cota promedio del nivel de aguas arriba de la

central y al nivel de descarga de los grupos ensayados, según la ecuación siguiente:

H bruta = Z aguas arriba (CCC) – Z nivel de descarga (CD)

Donde:

H bruta : Altura Bruta Z CCC : Cota del nivel de agua en la cámara de carga (msnm) Z CD : Cota de descarga (msnm)

Para el cálculo de la cota del nivel promedio de la cámara de carga (ZCCC), se

determinó primero las lecturas del nivel del agua en la cámara de carga con una

wincha milimétrica, tomado como referencia el nivel del piso de la cámara de carga

de la central, igual a 2553.84 msnm, luego a esta referencia se le resta los valores

medidos al espejo de agua, con una wincha milimetrica, obteniéndose la cota de

nivel de agua en la cámara de carga en msnm de la central.

Para el cálculo de la cota del nivel de la cámara de descarga (Z CD) se tomó como

referencia el nivel del piso inferior de la cámara de descarga igual a 2362.738 msnm,

a esta referencia se le suma los valores medidos con el sensor de la cámara de

descarga de la propia central.

En el plano ESQ-A01, mostrada en el Anexo 2, y las mediciones registradas (ver

valores de estas mediciones en el Acta de Ensayo expresadas en metros), se

determina las cotas de nivel; en la Tabla 8, se muestra, las cotas del nivel de agua en

la cámara de carga y de descarga.


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Entonces, para la Central Hidroeléctrica Huasahuasi I, se obtiene los resultados

siguientes:

Z CCC = 2553.04 msnm (Promedio cota del nivel de agua en cámara de carga - Tabla 8)

Z CD = 2364.02 msnm (Promedio cota del nivel de agua descarga – Tabla 8)

Reemplazando, estos datos en la ecuación (H bruta), se tiene una altura bruta

promedio igual a 189.02 m, tal como se muestra en la Tabla 8.

7.2.1 Variabilidad de la altura bruta de la central

La variabilidad de la altura bruta, nivel en la cámara de carga y descarga se muestra

en la Tabla 8, con estos valores de variabilidad obtenidos, se demuestra que el nivel

aguas arriba estuvo en estado estable ó cuasi estático.

Tabla 8

Variabilidad de la Altura Bruta

Central Hidroeléctrica Huasahuasi I


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7.3 Análisis y cálculo de la potencia efectiva de la central hidroeléctrica

Para el análisis y cálculo de la potencia efectiva se siguió el procedimiento PR-18 del

COES.

Para el registro de la potencia se utilizó dos analizadores de redes, instalado en

bornes de generación de cada una de las unidades ensayadas.

Los datos se registraron con intervalos de 15 minutos durante todo el ensayo.

7.3.1 Potencia efectiva de la central (PE)

Se calcula como el promedio de las sumatorias de potencia activa instantánea

registrada por los medidores de energía (cada 15 min.) para cada unidad de

generación durante el tiempo de duración de la prueba, es decir:

MW (Unidad j)i = Valor i-esimo de potencia activa en la unidad j ............. (1)

PE está dada por la expresión siguiente:

n

j

k

i

ijUnidadMWk

))((1

.................................... (2)

Donde:

I = Valor i-esimo

j = El grupo ensayado

n = Número de unidades

k = Número de mediciones

PE = 20 2

))((20

1

i j

ijUnidadMW

PE = ( n

j

GGMWijUnidadMW )21()( i )

De la Tabla 9, tomamos los valores de Potencia del valor i-esimo a las 09:00 horas,

así tenemos:

2

)21()(j

GGMWijUnidadMW 09:00 horas = 9.646 MW


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Esto representa el valor i-esimo a las 09:00 horas de la sumatoria de la potencia

activa instantánea de los dos grupos de la central hidroeléctrica Huasahuasi I.

Tabla 9

Potencia Activa Total Central Hidroeléctrica Huasahuasi I

(*): Valores válidos para la determinación de la potencia efectiva, con desviaciones dentro del rango de ± 1,5%

De la Tabla 9, obtenemos la potencia efectiva de la central hidroeléctrica Huasahuasi

I, resultando igual a:

PE = 20 2

))((20

1

i j

ijUnidadMW = 9.647 MW


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7.4 Evaluación de la variabilidad de la potencia efectiva de la central

La variación de la potencia, osciló entre un mínimo de 9.615 MW y un máximo de

9.752 MW, la incertidumbre de la potencia efectiva con respecto al promedio de

lecturas durante la prueba fue de -0.339% a + 1.081%. En la Tabla 9, se muestra la

variabilidad de la potencia efectiva de la central y los valores máximos y mínimos.

De acuerdo al procedimiento PR-18 del COES y a la norma IEC 41 las fluctuaciones

de la potencia efectiva no debe de exceder de ± 1.5 % del valor promedio de las

mediciones, por lo tanto, en la Tabla 9, no se ha considerado los valores de

variabilidad de la potencia efectiva de la central, que estén fuera del rango de ± 1.5%

y para el cálculo del valor de potencia efectiva de la central hidroeléctrica Huasahuasi

I, se ha considerado solo los valores validados.

7.5 Potencia de servicios auxiliares (PSA)

Es calculada como el promedio de las potencias activas registradas durante el

tiempo de duración de la prueba.

De los datos obtenidos del acta de ensayo, se tiene que la potencia consumida por

los servicios auxiliares de la central hidroeléctrica Huasahuasi I, es igual a:

PSA = 3.40 kW

7.6 Cálculo del caudal turbinado de la central hidroeléctrica

Para calcular el caudal turbinado de la central hidroeléctrica Huasahuasi I, se

determinó como el promedio de las sumatorias de las mediciones de caudal turbinado

registrados por el equipo portátil de medición de flujo ultrasónico instalado en la

tubería forzada de la central hidroeléctrica; es decir la medición se realizó de forma

directa.

Las mediciones se realizaron con intervalos de 15 minutos para cada dato, tal como

se muestra en el acta de ensayo. Para el calculó se utilizó la formula siguiente:

Donde:

Qt : Caudal turbinado de la central hidroeléctrica.

Qti : Caudal medido de la i- ésima medición.

i : Valor i-ésimo

n : Número de mediciones.


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Tabla 10

Caudal Turbinado Central Hidroeléctrica Huasahuasi I

De la Tabla 10, obtenemos el caudal turbinado por la central hidroeléctrica

Huasahuasi I, igual a:

7.7 Parámetros térmicos durante el ensayo

Las temperaturas registradas durante el ensayo se muestran en el Anexo 1 (Acta de

ensayo), de dicha información se obtiene los resultados mostrados en la Tabla 11 y

12, donde se tiene los valores promedios, máximos y mínimos de las temperaturas

en (ºC) de devanados del generador y cojinetes de los grupos 1 y 2,

respectivamente.

= 6.18 m3/s


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Tabla 11

Temperatura de Devanados y Cojinetes Grupo 1

Tabla 12

Temperatura de Devanados y Cojinetes Grupo 2


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Los bobinados de los estatores de los grupos 1 y 2 de la central hidroeléctrica

Huasahuasi I, tienen aislamiento de clase F, el cual soporta temperaturas hasta 150

ºC, de las Tablas 11 y 12, se muestran los valores de temperaturas máximos de

bobinados del estator, donde se puede apreciar que se encuentran por debajo de los

150 ºC, lo cual indica valores aceptables de operación. Asimismo, las temperaturas

registradas en los cojinetes, son valores a los cuales dicha central ha venido

operando normalmente.

7.8 Resumen de las condiciones de Potencia Efectiva

En este numeral se verifica si el funcionamiento de la central en el momento de las

pruebas se realizó en condiciones de estabilidad. De los cálculos realizados y de la

información registrada durante los ensayos, se toman los parámetros de referencia

que se muestran en la Tabla 13 y 14.

Tabla 13

Resultados de Variabilidad de Potencia Efectiva


(%)

Central Hidroeléctrica Huasahuasi I -0.339 a +1.081

Tabla 14

Resultados de Variabilidad de Altura Bruta


(%)

Central Hidroeléctrica Huasahuasi I -0.065 a +0.033

De acuerdo al Procedimiento PR-18 del COES y a la norma IEC 41 las fluctuaciones

de la potencia efectiva no debe de exceder el ± 1.5 % y las fluctuaciones de la altura

bruta no deben exceder el ± 1% del valor promedio de las mediciones. De los

resultados obtenidos de la variabilidad, mostrados en las Tablas 13 y 14, se tiene

que los valores de variabilidad son inferiores a los límites establecidos en el PR-18

del COES.

Por otro lado, las temperaturas registradas en los devanados del generador y

cojinetes, se encuentran dentro de los rangos normales de operación.


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8. CONCLUSIONES

La potencia efectiva de la central hidroeléctrica Huasahuasi I, es igual a 9.647

MW.

El caudal turbinado de la central hidroeléctrica Huasahuasi I, es igual a 6.18

m3/s.

La altura bruta promedio de la central Huasahuasi I es igual a 189.02 m.

La variabilidad de los valores de la potencia efectiva medidos durante el ensayo

oscilaron en el rango -0.339% a + 1.081%, los cuales no exceden el ±1.5%

establecido en el procedimiento PR-18 del COES.

La variabilidad de la altura bruta durante el ensayo de potencia efectiva de la

central hidroeléctrica Huasahuasi I, fue de -0.065% a +0.033%, los cuales no

exceden el ±1% establecido en la Norma IEC 41.

Todos los parámetros hidráulicos, mecánicos y térmicos medidos durante el

ensayo para determinar la potencia efectiva de la central, se mantuvieron en

condiciones estables.


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ANEXO Nº 1

ACTA DE ENSAYO


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ANEXO Nº 2

PLANOS DE CORTES DE LA CENTRAL Y

CERTIFICADOS DE CALIBRACIÓN

hidroelÉctrica santa cruz s.a.c

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