PROBLEMAS PROPUESTOS DE

MINI-CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

PROBLEMA 1

En una mini-central hidroeléctrica la diferencia de cotas entre la cámara de carga y la sala de

máquinas es 23 metros y Qnom = 2.2 m3/s.

a. Calcular la potencia instalada de la mini central (KW).

b. ¿Cuál será la producción de energía en un mes de avenida trabajando las 24 horas a carga

máxima? (MW-h).

PROBLEMA 2

En una mini-central hidroeléctrica con Pinst=260 KW, genera al día 1560 KW-h, con Pmax=Pinst.

Calcular:

a. Factor de planta

b. Factor de carga

c. Tiempo real de operación

PROBLEMA 3

Para una mini CH de 850 KW (Pinst) produce en un día 10320 kW-h para alimentar una

determinada carga, si la potencia máxima (máxima demanda) es de 750 kW. Calcular: fp, fc y

tROp. Si cerca existe una población de 1500 habitantes ¿Abastecerá la mini-central la demanda

eléctrica del centro poblado?

PROBLEMA 4

Una mini CH de 150 KW (Pinst) alimenta a un centro poblado que consume 12.45 MW-h durante

una semana, con Pmax 80 KW. Calcular: fc, fp, tROp. Si cerca existe otro centro poblado de 832

habitantes (tasa anual 5.5%, proyección 15 años). ¿Abastecerá la mini-central en el futuro la

demanda eléctrica del segundo centro poblado?

2

PROBLEMA 5

Una pequeña C.H. tiene un salto de 50 metros, además el río que la alimenta tiene un caudal

de 9 m3/s en 8 meses de estiaje y 30 m3/s en 4 meses de avenida. Si su tubería de aducción

tiene una capacidad de 20 m3/s (Qnom). Si la potencia de estiaje (regulado) debería ser el 80%

con respecto a la potencia de avenida.

a. Hallar la potencia de generación: avenida y estiaje (sin regulación).

b. Hallar el caudal y volumen de agua faltante para los meses de estiaje.

c. Hallar la energía que se debería producir en cada período estacional (GW-h).

.

PROBLEMA 6

En una pequeña central hidroeléctrica, se tiene:

%)97(

%)93(

%)96(

generador

turbina

presiónatubería

η

Esta central de 18 metros de caída tiene una tubería de aducción de 18 m3/s; un rio que la

alimenta disponiéndose de un caudal de 11 m3/s en 7 meses de estiaje y 24 m3/s en avenida.

Además hay una laguna con 58x106 m3 de capacidad que sirve para aumentar el caudal en

estiaje. Calcular:

a. Potencia instalada y efectiva.

b. Potencia de generación estacional: avenida y estiaje (sin y con regulación).

c. El caudal de regulación.

3

PROBLEMA 7

Una comunidad rural cuya ubicación no permite interconexión con un sistema eléctrico,

presenta un diagrama de carga constante durante la semana y varía como sigue:

Valores del diagrama de carga

Horas 0 - 3 3 - 6 6 - 12 12 -14 14 - 22 22 – 24

Estiaje (KW) – 8 meses 30 50 80 60 100 44

Avenida (KW) – 4 meses 40 60 90 70 120 62

Diagrama de carga referencial (Demanda vs. Tiempo)

Para satisfacer permanentemente se dispone de una pequeña CH de HN = 50; Pinst = 140 KW;

formada por 4 grupos iguales. Por desperfecto una unidad se limita al 80% y por avería

mecánica otra solo 90%. En época de estiaje se cuenta con regulación estacional que permite

producir 70% de Pints.

a. ¿Cuál es la energía anual que requiere? (MW-h)

b. ¿La pequeña CH será capaz de abastecer la demanda? Sino calcular la cantidad de

potencia faltante, energía faltante (por día) y volumen de agua faltante (por día).

c. Para cada período estacional determinar fc, fp, tROp.

4

inst

mp

P

Pf =

maxP

EtROp =

POBLACIONES (habitantes)

DEMANDA DE POTENCIA (kW)

500 1000 2000 4000 10000

1000 2000 4000 10000 20000

15 35 80 180 500

35 80 180 500 1200

480

7.5