UNIVERSIDAD NORORIENTAL PRIVADA

GRAN MARISCAL DE AYACUCHO

ESCUELA DE INGENIERA DE MANTENIMIENTO

MENCIN INDUSTRIAL

SEDE ANACO

CENTRALES HIDROELCTRICAS

MANUEL PIAR Y

PAULO AFONSO I, II Y IIIProfesor: Integrantes:Melchor Ledezma

Cairo Nailuj C.I.: 17.421.256

Prez Mara C.I.: 19.390.205

Diaz Jesus C.I.: 20.917.190Barrios Jose C.I.:19.775.200Azuaje Jose C.I.: 17.121.952 Anaco, Noviembre del 2014

CONTENIDOpg.

Introduccin 3

Caractersticas del Rio Caron 4

Potencia instalada en la Central Hidroelctrica de Tocoma7

Energa generada en la Central Hidroelctrica de Tocoma8

Tipo de central en la Central Hidroelctrica de Tocoma9

Tipos de Turbinas en la Central Hidroelctrica de Tocoma9

Aspectos de Construccion de la Central Hidroelctrica de Tocoma16

Caractersticas del San Francisco 22

Potencia instalada en la Central Hidroelctrica Paulo Afonso I, II y III23

Energa generada en la Central Hidroelctrica Paulo Afonso I, II y III24

Tipo de central en la Central Hidroelctrica Paulo Afonso I, II y III25

Tipos de Turbinas en la Central Hidroelctrica Paulo Afonso I, II y III25

Leyes de semejanzas de las turbinas hidrulicas28

Curvas caractersticas de las turbinas hidrulicas31

Formas de generacin de energa trmica32

Conclusin 31

Bibliografa 32

INTRODUCCIN

Las centrales hidroelctricas utilizan como combustible la "hulla blanca", es decir la energa hidrulica que posee el agua en sus cursos naturales, las turbinas hidrulicas la transforman en energa mecnica y los generadores, por ltimo, en energa elctrica. Para conseguir el aprovechamiento de la energa hidrulica que contiene el agua en su curso natural, es necesario realizar en l una serie de transformaciones, ms o menos profundas, adems de construir determinados elementos auxiliares.

Cabe destacar, que es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua, y una vez utilizada, es devuelta ro abajo. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivacin, y la instalacin de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversin de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbn o el petrleo son baratos. Sin embargo, el peso de las consideraciones medioambientales y el bajo mantenimiento que precisan una vez estn en funcionamiento centran la atencin en esta fuente de energa.

CENTRAL HIDROELCTRICA TOCOMA

CARACTERSTICAS DEL RO CARON DE LA CENTRAL ELCTRICA TOCOMA

El ro Caron es el segundo ms importante de los ros de Venezuela, siendo el segundo de mayor caudal y unos de los de mayor longitud, alcanzando los 952 km desde el tepuy Kukenn, donde nace con este mismo, hasta su confluencia con el ro Orinoco, a cuya cuenca pertenece.

Se encuentra localizado al sur de Venezuela, en el estado Bolvar siendo el principal afluente del ro Orinoco en cuanto a caudal se refiere. La cuenca superior del Caron est localizada en la Gran Sabana (Parque Nacional Canaima), en la Guayana Venezolana, cerca de la frontera con el Brasil.Rgimen hidrulicoEl ro Caron es unos de los ros ms caudalosos del mundo, en comparacin con la extensin de su cuenca. Su caudal promedio ronda los 4850 metros cbicos por segundo, teniendo variaciones en el caudal debido a los cambios de temporada de lluviosa a seca. Su caudal promedio mximo es de 6.260 m/s y mnimo de 3570 m/s, donde los extremos histricos registrados llegan a 17.576 m/s y 188 m/s. El ro Caron aporta alrededor del 15.5% del caudal total del ro Orinoco. Una caracterstica de sus aguas es el color oscuro debido a los altos niveles de cido hmico de la descomposicin incompleta del contenido fenlico de la vegetacin.Cuenca del CaronLa cuenca del ro Caron abarca ms 95.000 km y forma parte, a su vez, de la cuenca del Orinoco, el ro ms importante de Venezuela. Est constituida por dos grandes ros, de caractersticas hidrogrficas muy similares: el propio Caron y su afluente el ro Paragua.

La Cuenca del ro Caron, es verdaderamente nica en el mundo, provee el 72% de la energa elctrica a todo el pas y pases vecinos como Brasil y Colombia y adems produce el 100%del agua de consumo de la ciudad ms grande del Estado Bolvar, Ciudad Guayana, y del pueblo indgena Pemn asentado en la cuenca, entre otros servicios, (10% del territorio nacional). Aproximadamente 245 ros tributarios convergen en la Cuenca del Caron, cuya desembocadura tiene lugar en la hoya del ro Orinoco, perteneciente a la vertiente del ocano Atlntico. El ro Caron nace en los tepuyes Roraima y Kukenn, justo en la frontera sur de Venezuela y Guayana o Zona en Reclamacin. En su territorio hay seis municipios del estado Bolvar: Ral Leoni, Piar, Gran Sabana, Caron, Heres y Sifontes. Adems, una gran extensin de la cuenca se encuentra protegida por diversas reas Bajo Rgimen de Administracin Especial (ABRAE). Estas reas incluyen al Parque Nacional Canaima, la Reserva Forestal La Paragua, la Zona de Proteccin de la parte sur del Estado de Bolvar, la Reserva Nacional Hidrulica de Ikabar, varios monumentos nacionales aislados y la Zona de Seguridad Fronteriza.Aprovechamiento hidroelctricoEl ro Caron, debido a su caudal abundante (con un promedio anual de 4.850 m/s) su asentamiento sobre un suelo rocoso y compacto perteneciente al macizo guayans que da soporte a grandes estructuras y a su fuerte pendiente es ampliamente aprovechado para la generacin de energa hidroelctrica con 6 centrales a lo largo de su curso (Macagua I, II y III, cerca de su desembocadura en el Orinoco, Caruachi a unos 30 km aguas arriba, Tocoma (en construccin) y, por ltimo, la represa de Gur, en el can de Necoima o Necuima, a casi 80 km de Puerto Ordaz). Esta ltima represa ha generado el embalse de Gur o lago de Gur, con unos 4.000 km de extensin, en la parte intermedia del ro. La central hidroelctrica de Gur tiene una capacidad de generacin unos 10 millones de kW, la tercera a escala mundial, despus de la de las Tres Gargantas, en China, y la de Itaip, en el ro Paran. Adems, se comenz la construccin en el 2007 de la central hidroelctrica de Tocoma.

POTENCIA INSTALADA EN LA CENTRAL HIDROELCTRICA TOCOMAInformacin del Gobierno

La Central Hidroelctrica Manuel Piar de Tocoma es una obra de prioridad nacional, La energa promedio anual a producir por esta central es de 12.100 Gigavatios/hora a travs de sus 10 unidades generadoras previstas de 216 MW cada una. Se estima que entren en operacin entre julio de 2012 y abril de 2014. En el bajo Caron se encuentran en operacin las centrales hidroelctricas de Gur (8.850 MW), Macagua (2.930 MW) y Caruachi (2.196 MW), construida con el capital aportado por el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) en 1993.

En 2004, estas centrales proporcionaban 70% del consumo nacional, el resto lo suministran centrales de generacin trmica que consumen recursos no renovables. El recurso hidrulico del Ro Caron est reservado legalmente para su uso por parte del Estado. Como resultado de la operacin de financiamiento de Caruachi, se apoy la preparacin del Plan de Manejo Integrado de la Cuenca del Ro Caron, que tiene como objetivos la proteccin y el manejo sostenible de la cuenca, y la viabilidad a largo plazo de su potencial hidroelctrico.

ENERGA ELCTRICA GENERADA

Tocoma genera el 14% de la energa elctrica del pas. Con el uso de esta central hidroelctrica, se podr ahorrar alrededor de 500 mil barriles de petrleo diarios, pues no tendrn que ser utilizados para generar energa sino que estn a la disposicin para ser vendidos en el extranjeroLa Central Hidroelctrica Manuel Piar de Tocoma tendr 10 turbinas, cada una de ellas con la capacidad de producir 216 Mw. Se prev que la primera turbina inicie operaciones en octubre de 2012.Ms del 70% de la energa elctrica consumida en el pas ser generada en el estado Bolvar desde el complejo Hidroelctrico del Caron, integrado por las Centrales Hidroelctricas de Gur, Macagua, Caruachi y Tocoma.

TIPO DE CENTRALSe alimenta del agua de grandes lagos o de pantanos artificiales (embalses), conseguidos mediante la construccin de presas. El embalse es capaz de almacenar los caudales de los ros afluentes, llegando a elevados porcentajes de captacin de agua en ocasiones. Esta agua es utilizada segn la demanda, a travs de conductos que la encauzan hacia las turbinas.

COMO SON LAS TURBINAS DE LA CENTRAL TOCOMA

Turbina KaplanLasturbinas son uno de los tipos ms eficientes deturbinas de aguade reaccin de flujo axial, con un rodete que funciona de manera semejante a la hlice del motor de un barco, y deben su nombre a su inventor, elaustriacoViktor Kaplan. Se emplean en saltos de pequea altura y grandes caudales. Las amplias palas o labes de la turbina son impulsadas por agua a alta presin liberada por una compuerta.Caractersticas

Capacidad de turbina 10 x 230 MW.Salto nominal 34,65 m.Velocidad 90 rpm.Dimetro del rodete 8600 mm. Capacidad del generador 10 x 257 MVA.Tensin de generacin 13,8 Kv.

Frecuencia 60 Hz.

Las unidades generadoras Kaplan ms grandes y eficientes del mundo. Unidades generadoras Hidromecnicos e izajes Automatizacin Balance de planta Supervisin de montaje, montaje y puesta en marcha Operacin y mantenimiento Subestaciones y LAT.

Obras civiles

El modelo a escala desarrollado por IMPSA fue ensayado en su propio Centro de Investigaciones Tecnolgicas en Mendoza, Argentina. Los resultados obtenidos fueron posteriormente validados en el laboratorio de la cole Polytechnique Fdrale de Lausanne (EPFL), confirmando que el modelo presentado por IMPSA obtuvo el mejor rendimiento entre todos los oferentes. Con su inclusin al Sector Elctrico Nacional, CORPOELEC lograr cubrir el total de la demanda energtica de Venezuela, estimada en 17.000 MW.

Componentes de la Turbina KaplanCabe mencionar que los rganos principales de una turbina Kaplan son, como en la turbina Francis, la cmara de alimentacin o caracol, el distribuidor, el rodete mvil y el tubo de desfogue, ya que es tambin turbina de reaccin. Basndonos en la siguiente figura, los elementos constitutivos de una turbina Kaplan son:

1) Cubo del rodete

2) Distribuidor

3) Sello

4) Cojinete

5) Tubos de lubricacin

6) Chumacera de cargo

7) Bomba para lubricacin de la chumacera

8) Gra

9) Alabes del distribuidor

10) Servomotor del distribuidor (mecanismo de orientacin de los labes)

11) Caracol metlico

12) Tubo de desfogue

Partes de la Turbina Kaplan

La parte gris, es el distribuidor. La parte caf la cmara de alimentacin. La parte roja los labes mviles del distribuidor. La azul es el flujo del agua o fluido. La parte amarilla es la turbina KAPLAN, donde, estn sus alabes mviles que se asemejan a la forma ala de un avin o hlice de un barco y su eje. La parte verde es el difusor o tubo de aspiracin. El distribuidor

El distribuidor es un rgano fijo cuya misin es dirigir el agua, desde la seccin de entrada de la mquina hacia la entrada en el rodete (cmara de admisin), distribuyndola alrededor del mismo, (turbinas de admisin total), o a una parte, (turbinas de admisin parcial), es decir, permite regular el agua que entra en la turbina, desde cerrar el paso totalmente, caudal cero, hasta lograr el caudal mximo. Es tambin un rgano que transforma la energa de presin en energa de velocidad; en las turbinas hlico-centrpetas y en las axiales est precedido de una cmara espiral (voluta) que conduce el agua desde la seccin de entrada, asegurando un reparto simtrico de la misma en la superficie de entrada del distribuidor.

Carcasa o Caracol

Es parte de la estructura fija de la mquina y tiene forma en espiral. En ella se convierte parte de la energa de presin del agua en energa cintica, dirigiendo el agua alrededor del distribuidor.

Cmara de alimentacin

Es el lugar por donde entre el agua para alimentar a la turbina. En pocas palabras es un ducto de admisin. La cmara de alimentacin suele ser de concreto en muchos casos, debido a la gran capacidad de gasto que admite la turbina Kaplan. La seccin toridal puede ser circular o rectangular.

El rodete

Es el elemento esencial de la turbina, estando provisto de labes en los que tiene lugar el intercambio de energa entre el agua y la mquina. Como una turbina Kaplan (labes orientables), es mucho ms cara que la de hlice (labes fijos), a veces se equipa una central de pequea altura con turbinas hlice y Kaplan. Estas van cambiando insensiblemente de forma para adaptarse a las diferentes condiciones de servicio.

Los labes del rotor tienen un perfil de ala de avin y desarrollo helicoidal. El perfil de ala permite obtener una accin til del agua sobre el labe en el movimiento que aquella tiene respecto a ste.

La forma helicoidal o alabeo se justifica, en virtud de que la velocidad relativa del flujo vara en direccin y magnitud con el radio, supuesta (velocidad angular) constante, y considerando la velocidad absoluta constante en magnitud y direccin.

El rodete de la turbina Kaplan se asemeja a la hlice de un barco, al estar formado por un nmero determinado de palas, de 2 a 4 para saltos de pequea altura y de 5 e 9 cuando los saltos son mayores, dentro del campo de aplicacin de las turbinas Kaplan.

Solamente se denominan turbinas Kaplan, cuando todas y cada una de las palas del rodete estn dotadas de libertad de movimiento, girando al unsono y uniformemente sobre sus asientos respectivos situados en el ncleo, llamado cubo del rodete. Tubo de desfogue

Es un conducto por el que desagua el agua, generalmente con ensanchamiento progresivo, recto o acodado, que sale del rodete y la conduce hasta el canal de fuga, permitiendo recuperar parte de la energa cintica a la salida del rodete para lo cual debe ensancharse; si por razones de explotacin el rodete est instalado a una cierta altura por encima del canal de fuga, un simple difusor cilndrico permite su recuperacin, que de otra forma se perdera. Si la turbina no posee tubo de aspiracin, se la llama de escape libre.

Servomotor del distribuidor

Ajusta automticamente a los labes del distribuidor, de acuerdo con las necesidades de la potencia. Dicho servomotor est ligado al gobernador que controla la velocidad del eje del grupo turbina-generador.

El servomotor est alojado en el cubo mismo inmediatamente encima de los labes. El servomotor transmite su movimiento a travs de un vstago a la cruceta y el movimiento de traslacin de la cruceta en el de rotacin de los labes, gracias a la palanca que cada labe lleva enchavetada en su eje respectivo.

Eje vertical Eje Horizontal

ASPECTOS DE LACONSTRUCCIN DE LA CENTRAL HIDROELCTRICA TOCOMA

Macro-componentesEl proyecto Hidroelctrico Tocoma est conformado por varias estructuras de concreto: una Casa de Mquinas Integrada a la estructura de Toma y Nave de Montaje, con 10 unidades de turbina tipo Kaplan y capacidad total instalada de 2.160 megavatios (MW), una Nave Lateral de Servicios, un Edificio de Operaciones y Control, Presas de transicin Izquierda, Derecha e Intermedia, un Aliviadero con nueve compuertas radiales y 18 ductos de fondo, una Presa de Enrocamiento con Pantalla de Concreto en la margen izquierda y una Presa de Tierra y Enrocamiento con Ncleo de Arcilla en la margen derecha. Estas estructuras constituirn las obras de retencin, control del embalse y generacin de energaelctrica. La cota normal del embalse ser127,00 metros sobre el nivel del mar.

Trabajos hidromecnicos contemplados

9 compuertas radiales (15 m x 21 m) y sus respectivos winches. Una compuerta de mantenimiento. 18 tapones metlicos aguas arriba (desvo). 18 tapones metlicos aguas arriba (cierre de ductos). Una gra prtico aguas arriba para operaciones en el aliviadero con capacidad para 40 toneladas. 30 compuertas de mantenimiento. 18 compuertas de toma y tubo de aspiracin. 30 rejas de toma. 3 gras prtico aguas arriba para operaciones. Estructura de toma principal con capacidad de 3 x 190 toneladas. Estructura de toma auxiliar con capacidad de 40 toneladas. En Casa de Mquinas aguas abajo, tubo de aspiracin con capacidad de 40 toneladas Tres gras-puente suministradas por el sub-contratista electromecnico principal, ubicadas en la Casa de Mquinas, una principal con capacidad de 800 t y 2 auxiliares con capacidad de 80 t c/u. DETALLES DE LAS ESTRUCTURAS PRINCIPALES

Casa de Mquinas Integrada

Contiene las estructuras de Toma y est formada por seis monolitos, cinco de los cuales conforman la Casa de Mquinas y el sexto constituye la Nave de Montaje. Esta estructura tiene una altura aproximada de 60 metros, una longitud de 360 m y un ancho de 80 m. La Toma contar con compuertas de emergencia, tapones de mantenimiento y rejas contra basura. La Zona Turbogeneradora y la Nave de Servicio tambin integran la Casa de Mquinas. En la parte superior, a la EL130,00 m.s.n.m. y a todo lo largo de la presa, est prevista una carretera de servicio.Presa IntermediaEst ubicada entre la Casa de Mquinas Integrada y el Aliviadero, y tiene una totalidad de 70 metros, una altura aproximada de 45 metros y consta de tres monolitos. En su parte superior a la EL130,00estarn colocados los rieles para las diferentes gras prtico y la abertura para almacenaje de los tapones de mantenimiento del Aliviadero. Aguas abajo de la Presa Intermedia, y completndola, estn ubicados el Edificio de Operaciones y Control, la Nave de Lateral de Servicios. Esta Presa Intermedia aguas arriba se conecta temporalmente con la Atagua B.

AliviaderoTendr una capacidad mxima de descarga de 28.750 m3/s, con una longitud de 175,86 metros y nueve compuertas radiales con descarga de superficie de 15,24 metros de largo por 21,66 m de altura cada una y con 18 ductos de fondo de 5,50 m x 9 metros para efectuar el segundo desvo del ro. En uno de sus lados se encuentra ubicado el Dique G.

Presa Margen IzquierdaLa presa izquierda es una estructura tpica de presa de enrocados con pantalla de concreto. Aguas arriba tiene una estructura de concreto, comnmente identificada como Plinto

.

Presa Margen DerechaLa presa derecha es una estructura conformada de un ncleo de arcilla con espaldares de enrocados por ambos lados y filtros. Su longitud total es de 1.900 metros, siendo ejecutada su primera etapa en una longitud de 550 metros desde la margen izquierda antes del segundo desvo del ro.

Variante FerrocarrilPara la va existente del ferrocarril a Puerto Ordaz, de las denominadas de trocha ancha, por encontrarse parcialmente dentro del lmite de inundacin del embalse, se contempla el reemplazo por un tramo paralelo de una extensin aproximada de 7 kilmetros, con dos pasos a nivel y uno a desnivel, as como los empalmes respectivos.

Instalaciones para EDELCASe deber construir y equipar el laboratorio de materiales con un rea aproximada de 1.200 m2, y 20 casetas de campo para la inspeccin contratada, con un rea aproximada de 100 m2. Adicional en la Presa Margen Derecha se contempl el diseo, construccin, equipamiento y mantenimiento de una oficina de 150 m2, para uso exclusivo de EDELCA, con un laboratorio de 150 m2, Equipamiento y mantenimiento de dos edificaciones para el control de acceso a la Obra en Presa Derecha, casetas y mdulos de baos para la inspeccin.

rea de Talleres IndustrialesEl rea de talleres industriales se divide de acuerdo con sus funciones: talleres, almacenes y depsitos, los cuales estn descritos a continuacin:

reas de talleres Taller de cabillas.

Taller de encofrados.

Taller de premoldeados.

Comedores y vestuario para obreros.

Taller mecnico.

Taller elctrico.

Taller de mantenimiento y lubricacin.

Tanque de agua potable e industrial almacenes y depsitos.

Almacenes y Depsitos Almacn central.

Galpn para bombonas de oxgeno.

Separador de grasa.

Tanques de aceite y lubricantes usados.

Planta de tratamiento.

Depsito de elementos de trabajo metlicos.

Depsito de elementos de trabajo electromecnicos.

Oficinas principales.

Comedor de empleados.

Almacn tipo A, B, C y D para diferentes tipos de materiales.

Plantas IndustrialesLas plantas de produccin del campamento industrial tienen capacidad para suplir un volumen de concreto de 600 m3/hr, supliendo los frentes de trabajo con los concretos requeridos para las estructuras de los macrocomponentes y de las presas, como de agregados para las zonas de filtro y transicin de las Presas Derecha e Izquierda, o de los enrocados.

CENTRAL HIDROELECTRICAS PAULO AFONSO I, II Y III

CARACTERSTICAS DEL RIO SAN FRANCISCO (BRASIL)El ro So Francisco (en espaol San Francisco) es un ro brasileo que nace en la Serra da Canastra en Minas Gerais, aproximadamente a 1.200 metros de altura, atraviesa el estado de Baha, siendo el lmite al norte con Pernambuco, tambin es la divisin natural entre Sergipe y Alagoas donde desemboca en el ocano Atlntico. Es conocido en Brasil como el ro de la unidad nacional o ro de la integracin nacional.

Sus principales afluentes son los siguientes ros: Paraopeba (546,5 km), Abaet (306,5 km), das Velhas (802,3 km), Jequita, Paracatu (485 km), Urucuia (461,8 km), Verde Grande (569,5 km), Carinhanha (468,2 km), Corrente- Formoso, y Grande (580 km).1

Segn fuentes gubernamentales tiene una extensin de 2.830 km. Es un ro de gran importancia econmica, social y cultural para los estados que recorre. Folclricamente, es citado en varias canciones (llamado popularmente de "Velho Chico") y existen muchas leyendas en torno a las "carrancas" (entidades del mal) que hasta hoy persisten.

POTENCIA INSTALADA

El complejo explota 80m (260 pies) de espacio natural en el ro, conocido como las cataratas de Paulo Afonso. Construido en sucesin entre 1948 y 1979, las presas Paulo Afonso I, II, III, IV y Ventas Apolonio (Moxot), contienen un total de 23 generadores con una capacidad instalada de 4,279.6 MW.

Paulo Afonso I se encuentra en el centro y tiene unos 60m (200 pies) de largo, 31m (102 pies) de alto y 15m (49 pies) de ancho de caverna. Contiene tres generadores de 60MW con turbinas Francis, con una capacidad instalada de 180MW. Los generadores son tipo Vertical Sync y fueron fabricados por Westinghouse. Las turbinas fueron fabricadas por Dominion Engineering Works. Paulo Afonso II tiene 104m (341 pies) de largo, 36m (118 pies) de alto y 18m (59 pies) de ancho en su casa de mquinas. Contiene seis generadores verticales tipo Sync con turbinas Francis. Dos de los generadores son de 70 MW, uno es de 75MW y los tres restantes son 76MW, con una capacidad instalada total de 443MW. Los generadores fueron fabricados por S. Morgan Smith y Hitachi, mientras que las turbinas son Voith. El cuarto de potencia de Paulo Afonso III es de 127m (417 pies) de largo, 46m (151 pies) de alto y 18m (59 pies) de ancho. Contiene cuatro generadores verticales tipo Sync de 198,55MW fabricados por Siemens para una potencia instalada de 794,2MW. Cada generador utiliza una turbina Francis fabricada por Voith.ENERGA ELCTRICA GENERADAEn el Paulo Afonso I, la energa generada se transmite por una subestacin con 09 transformadores de 22,5 MVA cada uno, que aumentan la tensin de 13,8 kV a 230 kV. Desde este punto la conexin a la CHESF sistema de transmisin se realiza por Paulo Afonso Subestacin - 230 kV.

En el Paulo Afonso II, la energa generada se transmite por una subestacin con transformadores de 18 de los cuales 09 son de 30 MVA cada uno, y el resto son de 25 MVA cada uno, lo que aumenta la tensin de 13,8 kV a 230 kV.

En el Paulo Afonso III, la energa generada se transmite por una subestacin con 12 MVA 80 cada uno, que aumentan la tensin de 13,8 kV a 230 kV. A partir de este punto la conexin con el sistema de transmisin CHESF se realiza a travs de la subestacin de Paulo Afonso - 230 kV, donde salen 04 circuitos de lneas de transmisin de 230 kV - para el Sistema Regional del Sur (Salvador), 04 circuitos de lneas de transmisin de 230 kV - para el Sistema regional del Este (Recife), 05 circuitos para el Sistema regional del Norte (Fortaleza) y una interconexin con el SE - Paulo Afonso IV - 230/500 kV, formando de esta manera el lugar de nacimiento de los corredores de la lnea principal del sistema de transmisin CHESF.

TIPO DE CENTRALCentral de agua fluyente.

Utiliza parte del flujo de un ro para generar energa elctrica. Operan en forma continua porque no tienen capacidad para almacenar agua, no disponen de embalse. Turbinan el agua disponible en el momento, limitadamente a la capacidad instalada. En estos casos las turbinas pueden ser de eje vertical, cuando el ro tiene una pendiente fuerte u horizontal cuando la pendiente del ro es baja.

Tiene una Presa Tipo gravedad, que retienen el agua gracias al tipo de cmo en este caso el hormign.

Los tipos de turbina que se utilizan en el Complejo Hidroelctrico Paulo Afonso I, II y III, son las turbinas Tipo Francis.

Turbinas Tipo Francis

Las turbinas Francis son turbinas hidrulicas que se pueden disear para un amplio rango de saltos y caudales, siendo capaces de operar en rangos de desnivel que van de los dos metros hasta varios cientos de metros. Esto, junto con su alta eficiencia, ha hecho que este tipo de turbina sea el ms ampliamente usado en el mundo, principalmente para la produccin de energa elctrica en centrales hidroelctricas. Sus partes son:

Cmara espiral

Tiene como funcin distribuir uniformemente el fluido en la entrada del rodete. La forma en espiral o caracol se debe a que la velocidad media del fluido debe permanecer constante en cada punto de la misma. La seccin transversal de la misma puede ser rectangular o circular, siendo esta ltima la ms utilizada.

Pre-distribuidor

Est compuesto por labes fijos que tienen una funcin netamente estructural, para mantener la estructura de la caja espiral y conferirle rigidez transversal, que adems poseen una forma hidrodinmica para minimizar las prdidas hidrulicas.

Distribuidor

Es un rgano constituido por labes mviles directores, cuya misin es dirigir convenientemente el agua hacia los labes del rodete fijos y regular el caudal admitido, modificando de esta forma la potencia de la turbina de manera que se ajuste en lo posible a las variaciones de carga de la red elctrica, a la vez de direccionar el fluido para mejorar el rendimiento de la mquina. Este recibe el nombre de distribuidor Fink.

Rotor o rodete

Es el corazn de la turbina, ya que aqu tiene lugar el intercambio de energa entre la mquina y el fluido. En forma general, la energa del fluido al momento de pasar por el rodete es una suma de energa cintica, energa de presin y energa potencial. La turbina convierte esta energa en energa mecnica que se manifiesta en el giro del rodete. El rodete a su vez transmite esta energa por medio de un eje a un generador elctrico dnde se realiza la conversin final en energa elctrica. El rotor puede tener diversas formas dependiendo del nmero especfico de revoluciones para el cual est diseada la mquina, que a su vez depende del salto hidrulico y del caudal de diseo.

Tubo de aspiracin

Es la salida de la turbina. Su funcin es darle continuidad al flujo y recuperar el salto perdido en las instalaciones que estn por encima del nivel de agua a la salida. En general se construye en forma de difusor, para generar un efecto de aspiracin, el cual recupera parte de la energa que no fuera entregada al rotor en su ausencia.

Aplicaciones

Se utilizan para produccin de electricidad. Las grandes turbinas Francis se disean de forma individual para cada aprovechamiento hidroelctrico, a efectos de lograr el mximo rendimiento posible, habitualmente ms del 90%. Son muy costosas de disear, fabricar e instalar, pero pueden funcionar durante dcadas.

Tambin pueden utilizarse para el bombeo y almacenamiento hidroelctrico, utilizando dos embalses, uno a cota superior y otro inferior contra embalse; el embalse superior se llena mediante la turbina en este caso funcionando como bomba durante los perodos de baja demanda elctrica, y luego se usa como turbina para generar energa durante los perodos de alta demanda elctrica.

Se fabrican microturbinas Francis baratas para la produccin individual de energa para saltos menores de 52 metros.

LEYES DE SEMEJANZAS DE LAS TURBINAS HIDRULICAS

Las leyes de semejanzas sirven para:

Predecir el comportamiento de una mquina de distinto tamao; pero geomtricamente semejante a otra cuyo comportamiento (caudal, potencia, etc.) se conoce, trabajando en las mismas condiciones (sobre todo en condiciones de optimo rendimiento).

Predecir el comportamiento de una misma mquina (la igualdad es un caso particular de la semejanza), cuando vara alguna de sus caractersticas, por ejemplo en una turbina cmo vara el caudal cuando vara la altura neta, etc. (sobre todo tambin en condiciones de ptimo rendimiento).

Existen seis leyes de semejanzas de las turbinas hidrulicas, las tres primeras leyes se refieren a la misma turbina (D = D) y expresan la variacin de las caractersticas de una turbina o de turbinas iguales cuando vara la altura neta, y las tres leyes siguientes se refieren a dos turbinas geomtricamente semejantes si se mantienen constante la altura neta.

Primera Ley: los nmeros de revoluciones son directamente proporcionales a la raz cuadrada de las alturas netas:

(01)

Segunda ley: los caudales son directamente proporcionales a las races cuadradas de las alturas netas:

(02)

Frmula para la deduccin: Tercera ley: las potencias tiles o potencias en el eje son directamente proporcionales a la alturas netas a 3/2

(03)

Cuarta ley: los nmeros de revoluciones son directamente proporcionales a los dimetros

(04)

Frmula para la deduccin: Adems, Quinta ley: los caudales son directamente proporcionales a los cuadrados de los dimetros:

(05)

Sexta ley: las potencias tiles y potencias en el eje son directamente proporcionales a los cuadrados de los dimetros

(06)

Estas seis formulas se pueden fundir dos a dos, a saber:

(07)

(08)

(09)

Eliminando (D = D) entre las ecuaciones, se deduce tambin que, todas las turbinas geomtricamente semejantes tienen el mismo especfico de revoluciones.

(10)

Ahora bien, siendo:

Se tendr:

(11)

CURVAS CARACTERSTICAS DE LAS TURBINAS HIDRAULICASEn las turbinas hidrulicas el ensayo elemental y el ensayo completo se hacen de manera anloga; aunque son otras las variables corrientemente utilizadas, etc., como se explica a continuacin:El ensayo completo de una turbina se hace manteniendo siempre constante la altura neta.

El ensayo elemental se hace manteniendo adems constante la apertura del distribuidor (distribuidor Fink o inyector). La variable independiente es n, obtenindose experimentalmente las curvas:

El ensayo completo es un conjunto de ensayos elementales caracterizado cada uno por una apertura distinta del distribuidor. La Figura siguiente es un ensayo completo de una turbina Francis cuyo ns= 260. Se han trazado las curvas Q = f1 (n) para distintas aperturas del distribuidor. Uniendo los puntos de igual rendimiento se obtienen las curvas en concha. Otras veces se trazan las curvas Pa= f2(n) tambin para distintas aperturas del distribuidor, y uniendo los puntos de igual rendimiento se obtienen otras curvas en concha distintas. En nuestro caso el rendimiento ptimo es aproximadamente el 90 por 100.

FORMAS DE GENERACIN DE ENERGA TERMICA

Central trmica solar o central Termo Solar

Es una instalacin industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiacin solar y su uso en un ciclo termodinmico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para la generacin de energa elctrica como en una central trmica clsica.Energa geotrmica

Es aquella energa que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El trmino "geotrmico" viene del griego geo (Tierra), y thermos (calor). Este calor interno calienta hasta las capas de agua ms profundas: al ascender, el agua caliente o el vapor producen manifestaciones, como los giseres o las fuentes termales, utilizadas para calefaccin desde la poca de los romanos. Hoy en da, los progresos en los mtodos de perforacin y bombeo permiten explotar la energa geotrmica en numerosos lugares del mundo. Para aprovechar esta energa en centrales de gran escala necesario que se den temperaturas muy elevadas a poca profundidad.Central o planta nuclear o atmica

Es una instalacin industrial empleada para la generacin de energa elctrica a partir de energa nuclear. Se caracteriza por el empleo de combustible nuclear fisionable que mediante reacciones nucleares proporciona calor que a su vez es empleado, a travs de un ciclo termodinmico convencional, para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecnico en energa elctrica. Estas centrales constan de uno o ms reactores.Centrales mareomotrices

Utilizan el flujo y reflujo de las mareas. En general, pueden ser tiles en zonas costeras donde la amplitud de la marea sea amplia y las condiciones morfolgicas de la costa permitan la construccin de una presa que corte la entrada y salida de la marea en una baha. Se genera energa tanto en el momento del llenado como en el momento del vaciado de la baha.La energa elica

Se obtiene mediante el movimiento del aire, es decir, de la energa cintica generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento produce. Los molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua u otras tareas que requieren una energa.CONCLUSIN

Existen diferentes fuentes y maneras de obtener energa elctrica siendo las centrales hidroelctricas una de las ms viables desde el punto de vista ambiental ya que no emiten elementos contaminantes como el dixido de carbono. Solo con la central hidroelctrica Tocoma Venezuela se ahorrara alrededor de 275 mil barriles de petrleo al da cuando este en pleno funcionamiento y en combinacin con todas las centrales hidroelctricas sern alrededor de un milln de barriles de petrleo al da gracias al aprovechamiento de esta fuente importan de energa.

Debido a que inicialmente los costos de construccin de una central hidroelctrica son muy elevados y que no todos los pases cuentan con el vital recurso natural muchos optan por las centrales termoelctricas las cuales emiten elementos contaminantes perjudiciales para el medio ambiente. Solo pocas naciones con sentido de conciencia han desarrollado otras fuentes de generacin de energa como la elica y solar de forma rentable, segura y eficiente.

BIBLIOGRAFA

http://es.wikipedia.org/wiki/centrales hidroelctricas

http://www.tecun.com/emdt/130221/TurismoHidroelectrico.pdf http://www.taringa.net/posts/apuntes-y-monografias/1324833/Centrales-Hidroelectricas.html ftp://ftp.ehu.es/cidirb/profs/inppebei/MH_EUP_donosti_07-08.pdf http://www.chesf.gov.br

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