aprovechamientos hidráulicos - gecousb.com.vegecousb.com.ve/guias/geco/turbomáquinas hidráulicas...

Click here to load reader

Post on 01-Oct-2018

244 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Prof. Jess DE ANDRADE

    Prof. Miguel ASUAJE

    Aprovechamientos Hidrulicos

    Turbinas Hidrulicas

  • La Energa Hidrulica

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Ciclo-del-agua.jpg
  • La Energa Hidrulica

    s

    s1

    2

    Escurrimiento Superficie

    Curso natural: Ro

  • Aprovechamiento Hidrulico

    z1

    z2

    Plano de Referencia

    L

    21r21hzz

    21r2

    2

    221

    2

    11 hzg2

    v

    g

    pz

    g2

    v

    g

    p

  • Mtodos para el Aprovechamiento de las

    Fuentes Hdricas

    1) Intercepcin de la corriente

    2) Desviacin de la corriente

  • 1) Intercepcin de la corriente

    Factor de Aprovechamiento

    bbruta

    til

    H

    H

    H

    H

    L

    Hb

    H

    hr

  • Intercepcin de la corriente

  • Centrales a Embalse

    Central Hidroelctrica Las Tres Gargantas,

    22.000 MW32 turbinas

    ,

    Casi 1.900.000 personas fueron realojadas principalmente en nuevos barrios construidos en la ciudad de Chongqing.

  • Centrales a Embalse

    Central Hidroelctrica ITAIPU, 14.000 MW

    20 turbinas

    En el 2000 la represa tuvo su rcord de produccin (93,4 mil millones de kWh) siendo responsable del 95% de la energa elctrica consumida en el Paraguay y el 24% de toda la demanda del mercado brasileo.

  • Represa

    Presas de Bvedas Notables

    Macaga, 3140 MW

  • Los Aliviaderos

    Resalto Hidrulico

  • Aliviaderos

    Compuertas y Aliviadero

    Gua de las Compuertas

  • Aliviaderos

    Vertedero lateral

    Compuerta y Deflector

  • Aliviaderos

  • Aliviaderos

  • Aliviaderos

  • Aliviaderos tipo Sifn

  • 2) Desviacin de la corriente

    wvub hhhHH

    hu prdidas en el tnel hv prdidas tubera forzada hw prdidas canal desage

    Hb

  • Central por derivacin.San Rafael de Kamoirn

  • La Obra de Conduccin

    Canales de Hormign

    Canales de Elevados

    Canales

  • La Casa de Mquinas

  • Cuenca hidrogrfica

  • Histograma de Caudales

  • Ro CaronHistograma de Caudales

  • Curva duracin de caudales

  • Definicin de caudales

    Caudales interesantes del punto de vista de la catalogacin de los recursos hdricos:

    Q100 Caudal mnimo observado los 365 das del ao

    (8760 horas).

    Q95 Caudal mnimo observado el 95 % de los das

    del ao (8322 horas).

    Q50 Caudal mnimo observado el 50 % de los das

    del ao (4380 horas).

    Qm Caudal medio

    365

    QdtQm

  • Potencial del salto

    Los caudales anteriores multiplicados por el peso especificodel agua y la altura del salto respectiva dan los valores depotencia posible o potencial del salto:

    P100 Potencia mnima observada los 365 das del ao(8760 horas).

    P95 Potencia mnima observada el 95 % de los das delao (8322 horas).

    P50 Potencia mnima observada el 50 % de los das delao (4380 horas).

    Pm Potencia media

  • Coeficientes del salto

    100

    mx

    mn

    mx

    Q

    Q

    Q

    Q

    95

    50

    P

    P

    Coeficiente fluctuacin de potencia:Caracteriza la fluctuacin relativa del potencial hidrulico. Laexplotacin del salto es mas favorable cuanto menor sea .

    Coeficiente de Crecida:Caracteriza la magnitud relativa del caudal de crecida (posibilidad deinundacin).

    5,2

    10

  • Estimacin del Potencial

    50TD P56,0P 9550 P5,2P

    Potencial tcnicamente disponible PTD:

    Caudal instalado Qinst:Se denomina al caudal total que absorbern todas las turbinasde una central hidroelctrica en operacin normal (suma delcaudal nominal de todas las turbinas de la central)

  • Centrales de Aprovechamiento

    Hidroelctrico

    Clasificacin general

  • Segn su funcin

    Centrales que suministran directamente trabajoMecnico

    Centrales que suministran slo energa elctrica

    Centrales que suministran energa elctrica ycuyo embalse tiene adems otras funciones(riego, navegacin, suministro de agua potable ycontrol inundaciones)

  • Segn tipo de embalse

    Centrales de agua fluyente, sin embalse (Qinst = Q100).

    Centrales con embalse alimentado por cursos naturales

    Centrales de acumulacin por bombeo.

    Centrales mareo motrices.

  • 0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0 6 12 18 24t [hora]

    % d

    e la

    Carg

    a M

    xim

    a

    (-)

    (+) (+)

    (-)

    Curva de carga diaria

    Centrales deAcumulacin por Bombeo

  • Espectro de potencias

    Centrales deAcumulacin por Bombeo

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/63/Pumpspeicherkraftwerk_engl.png
  • Centrales deAcumulacin por Bombeo

  • Centrales Mareomotrices

    Vista area de la Central

    Mareomotriz

    La Rance, Francia

  • Centrales Mareomotrices

    Mareas:

    Movimiento peridico alternativo de ascenso y descenso del nivel del mar debido a las acciones gravitatorias de los astros

    Factores que influyen en las mareas:

    Reparto geogrfico de mares y tierras Orografa del fondo Fenmenos meteorolgicos

  • Centrales Mareomotrices

    Magnitudes caractersticas:

    Perodo: Tiempo comprendido entre dos pleamares o dos

    bajamares ( 12 horas)

    Amplitud: Diferencia de nivel entre una pleamar y una bajamar

    consecutivas

  • Centrales Mareomotrices

    Amplitud de las mareas:

    Valor variable en el planeta:

    Baja en el centro de los ocanos 1 m

    En algunos lugares se alcanzan los 15 m

    Mxima si Sol, Tierra y Luna estn en lnea

    Mnima si Sol, Tierra y Luna forman 90

  • Centrales Mareomotrices

  • Aprovechamientos Hidroelctricos

    Centrales Hidroelctricas

  • Las Centrales Hidroelctricas

    1. Embalse superior2. Presa3. Galera de

    conduccin4. Tubera forzada5. Central6. Turbinas y

    generadores7. Desages8. Lneas de

    transporte de energa elctrica

    9. Embalse inferior o ro

  • TURBINAS

    Producen Trabajo

  • Tipos de Turbina Hidrulica

    Kaplan

    Francis

    Pelton

  • Segn el salto

    a)De pequea altura H < 15 m

    b)De mediana altura 15 < H < 50 m

    c) De gran altura H > 50 m

    (a) (b) (c)

  • Segn la potencia generada

    Picocentrales: P < 5 kW

    Microcentrales: P < 100 kW

    Minicentrales : 100 KW < P < 2000 kW

    Pequeas centrales: 2000 kW < P < 10.000 kW

    De gran potencia: P > 10 MW

  • Grandes Centrales del mundo

    Nombre PasAo de

    Finalizacin

    Potencia

    instalada

    Produccin mx.

    anual de electricidad

    ItaipuBrasil

    Paraguay1984/1991/2003 14,000 MW 93.4 TW-h

    Tres

    GargantasChina 2004

    10,500 MW

    (May 2007)

    22,500 MW

    (2009)

    84.7 TW-h

    Guri Venezuela 1986 10,200 MW 46 TW-h

    Grand Coulee EE.UU.. 1942/1980 6,809 MW 22.6 TW-h

    Sayano

    ShushenskayaRusia 1983 6,721 MW 23.6 TW-h

    Churchill Falls Canad 1971 5,429 MW 35 TW-h

  • Aprovechamientos Hidroelctricos en Venezuela

    Centrales Hidroelctricas

  • Centrales Hidroelctricas

    CentralPotencia

    InstaladaTipo de Turbinas

    # de

    Turbinas

    Guri 10000 MW

    Casa mquinas # 1: TF 10

    Desarrollo

    Hidroelctrico

    del Ro Caron

    Casa mquinas # 2: TF 10

    Macagua I 370 MW TF 6

    Macagua II 2540 MWCasa mquinas # 1: TF 12

    Casa mquinas # 2: TK 2

    Caruachi 2424 MW Turbina Hlice 14

    Tocoma 2424 MW Turbina Hlice 14

    San Agatn 300 MW TP 2Complejo

    Uribante

    Caparo

    La Colorada 460 MW TF 2

    La Vueltosa 825 MW TF 3

  • Desarrollos HidroelctricosCuencas de los Ros Caron, Paragua y Caura

    GURI

    RO CAURA

    CANAIMA

    RO PARAGUA

    RO CAURA

  • Desarrollos Hidroelctricos

    Ro Caron

  • Capacidad

    Instalada

    MW

    MACAGUA I 372

    MACAGUA

    MACAGUA II 2.540CARUACHI

    CARUACHI 2.280 11.331 65

    TOCOMA 2.250*TOCOMA

    GURI

    GURI 10.000 40.702 233

    Energa Firme

    Anual

    GWh MBEPD

    TOTALES 17.670 65.267 374* INSTALACIN FUTURA

    13.234 76

    Bajo Caron

    Desarrollos Hidroelctricos

  • Escalera del bajo Caron

    100

    150

    50

    0

    200

    250

    100

    300

    90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

    GuriSimn Bolvar

    271

    CaruachiFrancisco de Miranda

    91.25

    MacaguaAntonio Jos de Sucre

    54.5

    Ro Orinoco

    Distancia en kilmetros desde el Orinoco

    HG

    HTHC

    HM

    TocomaManuel Piar

    128

  • Escalera del alto Caron

    550 500 450 350400 50 0300 250 200 100150

    Distancia Km.Progresiva desde San Pedro de las BocasEn proyecto

  • Complejo Uribante Caparo

    El Proyecto Hidroelctrico Uribante-Caparo es un conjunto de obras de ingeniera en las cuencas de los ros Uribante, Doradas-Cambutito, y Caparo, ubicados en los Estados Tchira, Mrida y Barinas de la Repblica Bolivariana de Venezuela

    http://www.soberania.org/Articulos/Articulos/articulo_443.htm
  • Complejo Uribante Caparo

  • Complejo Uribante Caparo

    Perfil esquemtico del desarrollo