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8/17/2019 RESISTENCIA IMPRIMIR.docx

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Tuberías Turbina

Energíacinéticadel agua

Alternador

Energíacinéticadel eje

Energíaeléctrica

INSTALACIONES ELECTRICAS EN MINERIA1

ENERGÍA HIDRÁULICA

La energía del agua o energía hidrulica! es esencial"ente una#or"a de energía solar$ El Sol co"ien%a el ciclo hidrol&gicoe'a(orando el agua de lagos ) océanos ) calentando el aire *ue la

trans(orta$ El agua caer en #or"a de (reci(itaci&n +llu'ia! nie'e!etc$, sobre la tierra ) la energía *ue (osee a*uella (or estar a ciertaaltura +energía (otencial, se disi(a al regresar hacia lagos ) océanos!situados a ni'eles "s bajos$

Ciclo del aguaLa energía hidrulica! es la energía *ue tiene el agua cuando se

"ue'e a tra'és de un cauce +energía cinética, o cuando se encuentra

e"balsada a cierta altura +es decir! en #or"a de energía (otencial,$En este "o"ento toda la energía hidrulica del agua estar en #or"ade energía (otencial$ Cuando se deje caer! se trans#or"ar en energíacinética! *ue (uede ser a(ro'echada (ara di'ersos -nes$ Se trata deuna energía reno'able$ Toda central hidroeléctrica trans#or"a la energía (otencial del aguaacu"ulada en el e"balse en energía eléctrica a tra'és del alternador$Las di#erentes trans#or"aciones de energía *ue se (roducen son.

En las tuberías! la energía (otencial del agua se con'ierte encinética$ En las turbinas! la energía cinética del agua se trans#or"a enenergía cinética de rotaci&n del eje de las turbinas! ) (or /lti"o en elalternador! la energía cinética de rotaci&n del eje se con'ierte enenergía eléctrica$

CENTRALES HIDROELECTRICAS

0NIERSI2A2 NACIONAL 2E TR03ILLO

Energía

(otencial


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0na central hidroeléctrica es a*uella *ue se utili%a (ara la generaci&nde energía eléctrica "ediante el a(ro'echa"iento de la energíahidrulica$Sabe"os *ue la energía se trans#or"a! es decir! no se (ierde$ 2eigual "anera! (ara obtener energía eléctrica debe"os (artir de

alguna otra #or"a de energía ) reali%ar un (roceso de trans#or"aci&n$Concentrando grandes cantidades de agua en un e"balse se obtieneinicial"ente energía (otencial$ 5or la acci&n de la gra'edad! el aguaad*uiere energía cinética o de "o'i"iento. (asa de un ni'el su(eriora otro "u) bajo! a tra'és de las obras de conducci&n$ A la energíadesarrollada (or el agua al caer se le deno"ina energía hidrulica$5or su "asa ) 'elocidad! el agua (roduce un e"(uje *ue se a(lica alas turbinas! las cuales trans#or"an la energía hidrulica en energía"ecnica$ Esta se (ro(aga a los generadores aco(lados a lasturbinas$

Los generadores (roducen energía eléctrica! la cual (asa a lasubestaci&n contigua o cerca de la (lanta$ La subestaci&n ele'a latensi&n o 'oltaje (ara *ue la energía llegue a los centros de consu"ocon la debida calidad$ Todo el (roceso es conducido desde la Sala deControl de la casa de M*uinas$ Las (artes constituti'as del co"(lejohidroeléctrico son.

I. CONSTITUCIÓN DE UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA

Las (artes (rinci(ales de una central hidrulica son.

5resa To"a de aguaCanal de deri'aci&nC"ara de (resi&n 6 Tubería de (resi&nC"ara de turbinasCanal de desag7e5ar*ue de trans#or"adores$

a, 5RESA. Es la encargada de al"acenar el agua ) (ro'ocar unaele'aci&n de su ni'el *ue (er"ita encau%arla (ara su utili%aci&nhidroeléctrica$ Ta"bién se e"(lea (ara regular el caudal de agua*ue circula (or el río ) au"entar el (otencial hidrulico$ Las(resas (ueden ser de 'arios ti(os.

De gravedad. su (ro(io (eso sir'e (aracontrarrestar el e"(uje del agua8 suelenestar huecas! a(ro'echando ese es(acio(ara colocar "ecanis"os$ Suele ser recta

o c&nca'a$



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De bóveda: la (resi&n del agua setrans"ite a las laderas de la "onta:a$Suele ser con'e;a! de "odo *ue! cuanto"s e"(uja el agua del e"balse! "s secla'an los lados de la (resa en las laderas

de la "onta:a$ Son (resas "s (e*ue:as!) baratas$

b, CANAL 2E 2ERIACI


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INSTALACIONES ELECTRICAS EN MINERIA

Los ele"entos bsicos de una turbina son. Canal de admisión: Conducto (or donde (enetra el agua

Distribuidor: 5aredes (er-ladas *ue (er"iten encau%ar el

agua hacia el ele"ento "&'il Rodete: 2is(ositi'o (ortador de los labes! (er-lados (ara*ue absorban con la "a)or e-cacia (osible la energíacinética del agua

Las turbinas e"(leadas en las centrales hidrulicas se di'iden endos ti(os.

Turbinas de acci&n Turbinas de reacci&n

T0R@INAS 2E ACCI


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INSTALACIONES ELECTRICAS EN MINERIA=

Las "s utili%adas entre las de reacci&n son la turbina Grancis ) laturbina Ha(lan$ Estas suelen tener cuatro ele"entos #unda"entales.carcasa o caracol! distribuidor! rodete ) tubo de as(iraci&nLa turbina Grancis est total"ente su"ergida en agua! se utili%a encentrales con altura de salto de 1= a BB " ) es a(ro(iada (ara saltos

) caudales "edianos$ 2is(one de un eje 'ertical ) su rodete estconstituido (or (aletas alabeteadas$ El agua es conducida hasta la(eri#eria del rodete (or un distribuidor ) se e'acua (or un canal *uesale a lo largo del eje$ Tiene un rendi"iento del DB

Es*ue"a de la entrada de agua en

Rodete en una turbina de Grancois

de una

turbina

Grancis

Turbina Grancois

La turbina Kaplan se utili%a (ara saltos (e*ue:os ) grandescaudales! (ueden tener el eje hori%ontal! 'ertical o inclinado!di#erencindose de la turbina Grancis (rinci(al"ente en el rodete$ Surodete est #or"ado (or una hélice de(alas orientables! +general"ente o =,lo *ue (er"ite "ejorar surendi"iento ) dis"inuir el ta"a:odel alternador$ Tiene una e-ciencia entre elD9 ) el D=$



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Turbina Ha(lan

T0R@INA 5ELTON T0R@INAS 2E IM50LSI


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de hor"ig&n (ara e'itar la erosi&n! *ue (odría (oner en (eligro la(ro(ia (resa$

g, 5AR0E 2E TRANSGORMA2ORES. 5ara e'itar (érdidas de energíaen el trans(orte a largas distancias! se hace necesario ele'ar latensi&n a 'alores no in#eriores a los 4BB BBB $ Este au"ento de

tensi&n se lle'a a cabo en el (ar*ue de trans#or"adores$

II. PRINCIPIOS DE FUNCIONAIENTO

0na (resa sir'e (ara contener el agua ) #or"ar tras de sí un e"balse$El agua se libera (or los desag7es! *ue ?u)e (or las tuberías deconexión +canal de deri'aci&n, hasta la sala de "*uinas$ A laentrada de la tubería! una serie de rejillas regulan el caudal de agua )act/an co"o -ltro! i"(idiendo *ue lleguen a las turbinas ele"entose;tra:os$ Al llegar a los gru(os turbina6alternador el agua hace girarla turbina cu)o eje es solidario al del alternador! (roduciéndose en loster"inales de éste una corriente eléctrica alterna de alta intensidad )tensi&n relati'a"ente baja *ue! "ediante trans#or"adores secon'ierte en corriente de alta tensi&n e intensidad baja! lo "sa(ro(iado (ara su trans(orte$ El agua se trans(orta (or unosconductos o tuberías #or%adas! controlados con 'l'ulas (ara adecuarel ?ujo de agua (or las turbinas con res(ecto a la de"anda deelectricidad$ El agua sale (or los canales de descarga$

Se han dise:ado turbinas *ue act/an co"o bo"bas cuando#uncionan a la in'ersa! in'irtiendo el generador eléctrico (ara *ue#uncione co"o un "otor$ 2ado *ue no es (osible al"acenar la energía

eléctrica de #or"a econ&"ica! este ti(o de bo"bas turbina se utili%a(ara bo"bear agua hacia los e"balses! a(ro'echando la energíaeléctrica generada (or las centrales nucleares ) tér"icas durante lashoras de (oco consu"o$ El agua e"balsada se e"(lea de nue'o (aragenerar energía eléctrica durante las horas de consu"o ele'ado+c!nt"al!# $! %&'%!&,$



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INSTALACIONES ELECTRICAS EN MINERIAP

III. Cla#i(caci)n $! la# c!nt"al!# *i$"&!léct"ica#

Las centrales hidroeléctricas se (ueden clasi-car atendiendo adi'ersos criterios.

Seg/n la #or"a de a(ro'echar el agua.

a, A(ro'echa"iento (or deri'aci&n $6 5or "edio de una (e*ue:a(resa se des'ía el agua del río hacia un canal ligera"enteinclinado *ue la conduce hasta un de(&sito$ 2esde a*uí elagua se dirige a tra'és de una tubería hasta la sala de"*uinas$ Tras "o'er la turbina el agua se conduce denue'o al río (or "edio de un canal de descarga$

b, A(ro'echa"iento (or acu"ulaci&n $6 En una %ona a(ro(iadadel río se constru)e una (resa donde el agua se acu"ula$ A"itad de altura! se encuentra la to"a de agua hacia la salade "*uinas$

Seg/n el caudal del río.a, Centrales de regulaci&n $6 El caudal es 'ariable ) es

necesario acu"ular el agua (ara generar energíaregular"ente$

b, Centrales ?u)entes $6 El caudal es tan regular *ue se(uede usar directa"ente o con un e"balse reducido$

Seg/n su (otencia.



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INSTALACIONES ELECTRICAS EN MINERIAD

a, Minicentrales eléctricas $6 Tienen una (otencia entre 4=B6=BBB H$ ) se usan (ara (e*ue:os (ueblos o industrias$ Sise conectan a la red general se necesitan "uchas (ara*ue sean rentables$

b, randes centrales o centrales hidroeléctricas $6 Tienen

(otencia su(erior a los = M ) (roducen energía a granescala$ Las grandes tienen una (otencia instalada dehasta 1 co"o la de Itai(/ +5aragua)6@rasil, & 44Q= en la 5resa de las Tres argantas +China,$

5or su #unciona"iento.

a, Central sin bo"beo $6 Situada en el cauce de un río ) consu-ciente altura (ara generar energía$

b, Central de bo"beo $6 5resenta un e"balse su(erior ) otroin#erior$ El agua *ue genera corriente (asa del e"balse

su(erior al in#erior (asando (or la sala de "*uinas!cuando ha) gran de"anda de energía$ Cuando lade"anda de energía es baja! la energía sobrante se utili%a(ara bo"bear desde el e"balse in#erior al su(erior! ) deesta #or"a se logra el ";i"o a(ro'echa"iento del agua$

I+. +ENTA,AS E INCON+ENIENTES DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA

Entre las 'entajas *ue o#rece tanto el uso de la energía hidrulicaco"o de las instalaciones *ue la aco"(a:an! (ode"os citar lassiguientes. El (roceso de trans#or"aci&n de la energía hidrulica en

eléctrica es li"(io! es decir! no (roduce residuos ni da lugar ala e"isi&n de gases o (artículas s&lidas *ue (udieranconta"inar la at"&s#era$

Las (resas *ue se constru)en (ara e"balsar el agua (er"itenregular el caudal del río! e'itando de esta #or"a inundacionesen é(ocas de crecida ) haciendo (osible el riego de las tierrasbajas en los (eríodos de escase% de llu'ias$

El agua e"balsada (uede ser'ir (ara el abasteci"iento aciudades durante largos (eríodos de tie"(o$

Los e"balses suelen ser utili%ados co"o %onas de recreo )es(arci"iento! donde se (ueden (racticar una gran cantidad dede(ortes acuticos. (esca! re"o! 'ela! etc$

No obstante! la utili%aci&n a gran escala de la energía hidrulicata"bién (resenta incon'enientes$ Entre ellos "encionare"os. Los e"balses de agua anegan e;tensas %onas de terreno! (or lo

general "u) #értiles ) en ocasiones de gran 'alor ecol&gico! enlos 'alles de los ríos$ Incluso! en algunos casos! han inundado(e*ue:os n/cleos de (oblaci&n! cu)os habitantes han tenido*ue ser trasladados a otras %onas. esto signi-ca un trastornoconsiderable a ni'el hu"ano$



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INSTALACIONES ELECTRICAS EN MINERIA1B

Las (resas retienen las arenas *ue arrastra la corriente ) *ueson la causa! a lo largo del tie"(o! de la #or"aci&n de deltas enla dese"bocadura de los ríos$ 2e esta #or"a se altera ele*uilibrio! en (erjuicio de los seres 'i'os +ani"ales ) 'egetales,e;istentes en la %ona$

Al interru"(irse el curso natural del río! se (roducen gra'esalteraciones en la ?ora ) en la #auna ?u'ial$ Si aguas arriba del río e;isten 'ertidos industriales o de

alcantarillado! se (ueden (roducir acu"ulaciones de "ateriaorgnica en el e"balse! lo *ue re(ercutir negati'a"ente en lasalubridad de sus aguas$

0na (osible rotura de la (resa de un e"balse (uede dar lugar auna 'erdadera catstro#e +eje"(lo. (resa de Tous! en la(ro'incia de alencia,$

5or /lti"o! rese:ar la gran de(endencia *ue e;(eri"enta la

energía hidrulica res(ecto a las (reci(itaciones! (ues ené(ocas de se*uía es necesario reser'ar (arte del aguae"balsada (ara otros usos no energéticos$


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