50568449 Plantas Generadoras de Electricidad

7/29/2019 50568449 Plantas Generadoras de Electricidad

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PLANTAS GENERADORAS DE ELECTRICIDAD

Las centrales elctricas son las instalaciones productoras de energa

elctrica. Son instalaciones dnde hay un conjunto de maquinas motrices y

aparatos que se utilizan para generar energa elctrica.

Las centrales reciben el nombre genrico de la energa primaria utilizada:

centrales trmicas de carbn, centrales nucleares, centrales hidrulicas o

hidroelctricas, centrales elicas, centrales geotrmicas, etc.

Segn el servicio que dan en el consumo global de la red, las centrales se

clasifican en:

1. Centrales de base o centrales principales. Son las que estn destinadas a

suministrar energa elctrica de manera continua. Estas son de gran potencia

y utilizan generalmente como maquinas motrices las turbinas de vapor,

turbinas de gas y turbinas hidrulicas.

2. Centrales de punta. Proyectadas para cubrir demandas de energa en lashoras punta. En dichas horas punta, se ponen en marcha y trabajan en

paralelo con la central principal.

3. Centrales de reserva. Tienen por objetivo reemplazar las centrales de base

en caso de avera o reparacin. No deben confundirse con las centrales de

puntas, ya que el funcionamiento de las centrales de puntas es peridico (es

decir, todos los das a ciertas horas ) mientras que el de las centrales de

reserva es intermitente.

4. Centrales de Socorro: Tienen igual cometido que las centrales de reserva

citadas anteriormente; pero la instalacin del conjunto de aparatos y

maquinas que constituyen la central de reserva, es fija, mientras que las


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centrales de socorro son mviles y pueden desplazarse al lugar donde sean

necesarios sus servicios. Estas centrales son de pequea potencia y

generalmente accionadas por motores Diesel; se instalan en vagones de

ferrocarril, o en barcos especialmente diseados y acondicionados para esa

misin.

5. Centrales de bombeo. Son las que en las horas bajas utilizan la energa

sobrante para bombear agua a un embalse superior y en las horas punta se

aprovechan para dar energa a la red.

Las principales centrales elctricas son esencialmente instalaciones que

emplean en determinada cantidad una fuente de energa primaria limitada en el

planeta (carbn, fuel y gas) o que su utilizacin causa un impacto ambiental

importante en el medio ambiente de sus alrededores.

Como ejemplos se tienen las centrales hidroelctricas, las termoelctricas y las

nucleares.

- Las centrales hidroelctricas en un principio no pueden parecer muy

perjudiciales, pero su instalacin en la naturaleza, obstaculizando el flujo de

un ro, aunque regulando el caudal de este, puede hacer cambiar el

ecosistema de su alrededor, y puede ocasionar la muerte de varias

especies que vivan en l.- Las centrales termoelctricas utilizan la combustin del carbn

principalmente, una materia prima limitada en el planeta, y aunque antes de

liberar el humo generado por la combustin se eliminan las partculas

slidas, la contaminacin del aire se produce igualmente.

- Las centrales nucleares son las ms perjudiciales para el medio ambiente,

por eso gozan de un gran sistema de seguridad. Su potencia elctrica es la

mayor, pero una fuga radioactiva de un solo reactor puede tener

consecuencias devastadoras para los de seres vivos a varios kilmetros a

la redonda.

- Las centrales elicas aprovechan la fuerza del viento que mueve las

hlices para producir electricidad en el generador, estas funcionan por


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medio de maquinas capaces de girar con gran fuerza gracias a la accin de

potencia del viento, se llaman aerogeneradores o aeroturbinas.

CENTRALES HIDROELCTRICAS

La funcin de una central hidroelctrica es utilizar la energa potencial del

agua almacenada y convertirla, primero en energa mecnica y luego en elctrica.

El esquema general de una central hidroelctrica puede ser:

ESQUEMA DE UNA CENTRAL HIDROELCTRICA

Un sistema de captacin de agua provoca un desnivel que origina una cierta

energa potencial acumulada. El paso del agua por la turbina desarrolla en la

misma un movimiento giratorio que acciona el alternador y produce la corriente

elctrica.

Principales componentes de una Central HidroelctricaLa Presa

El primer elemento que encontramos en una central hidroelctrica es la

presa o azud, que se encarga de atajar el ro y remansar las aguas.


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Con estas construcciones se logra un determinado nivel del agua antes de la

contencin, y otro nivel diferente despus de la misma. Ese desnivel se aprovecha

para producir energa.

Las presas pueden clasificarse por el material empleado en su construccin en:

- Presa de tierra

- Presa de hormign

Los Aliviaderos

Los aliviaderos son elementos vitales de la presa que tienen como misin liberar

parte del agua detenida sin que esta pase por la sala de mquinas.

Se encuentran en la pared principal de la presa y pueden ser de fondo o de

superficie.

La misin de los aliviaderos es la de liberar, si es preciso, grandes cantidades de

agua o atender necesidades de riego.

Para evitar que el agua pueda producir desperfectos al caer desde gran altura, los

aliviaderos se disean para que la mayora del lquido se pierda en una cuenca

que se encuentra a pie de presa, llamada de amortiguacin.

Para conseguir que el agua salga por los aliviaderos existen grandes compuertas,

de acero que se pueden abrir o cerrar a voluntad, segn la demanda de la

situacin.Tomas de agua

Las tomas de agua son construcciones adecuadas que permiten recoger el lquido

para llevarlo hasta las mquinas por medios de canales o tuberas.

Las tomas de agua de las que parten varios conductos hacia las tuberas, se

hallan en la pared anterior de la presa que entra en contacto con el agua

embalsada. Estas tomas adems de unas compuertas para regular la cantidad de

agua que llega a las turbinas, poseen unas rejillas metlicas que impiden que

elementos extraos como troncos, ramas, etc. puedan llegar a los labes y

producir desperfectos

Casa de mquinas

Es la construccin en donde se ubican las mquinas (turbinas, alternadores, etc.)

y los elementos de regulacin y comando.


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En la figura siguiente tenemos el corte esquemtico de una central de caudal

elevado y baja caida. La presa comprende en su misma estructura a la casa de

mquinas.

1. Embalse

2. Presa de contencin

3. Entrada de agua a las mquinas (toma), con reja

4. Conducto de entrada del agua

5. Compuertas planas de entrada, en posicin "izadas".

6. Turbina hidrulica

7. Alternador

8. Directrices para regulacin de la entrada de agua a turbina

9. Puente de gra de la sal de mquinas.

10.Salida de agua (tubo de aspiracin

11.Compuertas planas de salida, en posicin "izadas"

12.Puente gra para maniobrar compuertas salida.


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Ventajas De Las Centrales Hidroelctricas:

- No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energa,

constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita.

- Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.

- A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, proteccin

contra las inundaciones, suministro de agua, caminos, navegacin y an

ornamentacin del terreno y turismo.

- Los costos de mantenimiento y explotacin son bajos.

- Las obras de ingeniera necesarias para aprovechar la energa hidrulica

tienen una duracin considerable.

- La turbina hidrulica es una mquina sencilla, eficiente y segura, que puede

ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia

siendo sus costes de mantenimiento, por lo general, reducidos.

Desventajas De Las Centrales Hidroelctricas:

- Los costos de capital por kilovatio instalado son con frecuencia muy altos.

- El emplazamiento, determinado por caractersticas naturales, puede estar

lejos del centro o centros de consumo y exigir la construccin de un sistema

de transmisin de electricidad, lo que significa un aumento de la inversin y

en los costos de mantenimiento y prdida de energa.- La construccin lleva, por lo comn, largo tiempo en comparacin con la de

las centrales termoelctricas.

- La disponibilidad de energa puede fluctuar de estacin en estacin y de

ao en ao.

La presa retiene el agua del ro provocando un embalse y un aumento del nivel

del agua. En el pie de la presa hay la sala de mquinas con grupos

turboalternadores. El agua llega a las turbinas a travs de un canal forzado

alimentado desde el embalse por el agua, equipado con compuertas y rejas. El

agua hace girar el eje de la turbina. Solidario a este hay el rotor del alternador y un

generador de corriente continua que genera un campo magntico en las bobinas
http://miquelgisbert.iespana.es/miquelgisbert/penya/pagines/turbinas.htmhttp://miquelgisbert.iespana.es/miquelgisbert/penya/pagines/turbinas.htm


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del rotor, que produce en el bobinaje del estator una corriente alterna de media

tensin y elevada intensidad.

Con los transformadores se eleva la tensin y, a travs del parque de distribucin

o directamente, se alimenta las lneas de la red de transporte.

Las energas alternativas

Las energas alternativas son energas renovables y son esas fuentes de

energa que se renuevan de manera continuada, en contraposicin a los

combustibles fsiles, de los cuales existen recursos limitados. Su produccin de

electricidad es menor a la de las centrales nucleares, termoelctricas y

hidroelctricas, pero poco a poco van sustituyendo a estas aunque todava estn

muy lejos de conseguir su productividad.

Beneficios que aporta la utilizacin de energas renovables

- Reduccin de la emisin de CO2 por cpita.

- Aprovechamiento de recursos autctonos.

- Soporte a una industria de alta tecnologa.

- Proteccin del entorno natural.

- Beneficios sociales derivados de la electrificacin de ncleos aislados.

- Soporte a laboratorios de investigacin y centros universitarios con beneficios

derivados.

- Favorecer el reequilibrio territorial.CENTRALES ELICAS

Las centrales elicas aprovechan la fuerza del viento que mueve las hlices

para producir electricidad en el generador, estas funcionan por medio de maquinas

capaces de girar con gran fuerza gracias a la accin de potencia del viento, se

llaman aerogeneradores o aeroturbinas.

Las partes que componen una aeroturbina son:

- Rotor o turbina: es el que transforma la energa del viento en energa

mecnica.

- Sistema de orientacin: tiene la funcin de colocar el rotor perpendicular a

la direccin del viento.


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- Sistema de regulacin: tiene la funcin de disminuir la velocidad de

encendido, mantener la potencia y la velocidad del rotor y pararlo cuando el

viento sobrepase una velocidad determinada.

- Conversor energtico: transforma la energa obtenida en el eje rotor.

- Coraza: soporta y protege el conversor energtico y, normalmente, los

sistemas de regulacin y orientacin.

- Soporte o torre: es el soporte de todo el equipo. Eleva el rotor para

mejorar la captacin y absorber las vibraciones que se producen.

Origen de la Energa Elica

Todas las fuentes de energa renovables (excepto la mareomotriz y la

geotrmica), incluso la de los combustibles slidos, provienen, en ltimo trmino,

del Sol. El Sol irradia 1014 kwh de energa hacia la Tierra. En otras palabras, si

tenemos en cuenta que 1 kwh = 3.600.000 julios y esta energa se transmite en

una hora, la Tierra recibe del Sol 1017 w de potencia.

Alrededor de un 1 a un 2% de la energa proveniente del Sol es convertible en

energa elica. Esto supone una energa alrededor de 50 a 100 veces superior a la

convertida en biomasa por todas las plantas de la Tierra. El viento se produce por

las diferencias de temperaturas que alcanzan diferentes partes de la Tierra.

Las regiones alrededor del ecuador, a 0 de latitud, son calentadas por elsol ms que las zonas del resto del globo.

El aire caliente es ms ligero que el aire fro, por lo que subir hasta

alcanzar una altura aproximada de 10 km y se extender hacia el norte y hacia el

sur.

Si el globo terrestre no rotara, el aire simplemente llegara al Polo Norte y al Polo

Sur.

Si consideramos el movimiento de rotacin de la Tierra, el modelo de

circulacin global del aire sobre el planeta se hace mucho ms complicado.

En el hemisferio norte, el movimiento del aire en las capas altas tiende a desviarse

hacia el ESTE y en las capas bajas hacia el OESTE, por efecto de las fuerzas de

inercia de Coriolis. En el hemisferio sur ocurre al contrario.


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Estas fuerzas de Coriolis aparecen en todas las partculas cuyo movimiento

est asociado a unos ejes de referencia que a su vez est sometido a un

movimiento de rotacin.

De esta forma, el ciclo que apareca en un planeta esttico, ahora se subdivide.

El aire que asciende en la zona clida del ecuador se dirige hacia el polo a una

velocidad de 2m/s, desvindose hacia el ESTE a medida que avanza hacia el

NORTE. Al alcanzar la zona subtropical, su componente es demasiado elevada y

desciende, volviendo al ecuador por la superficie. Por encima de este ciclo

subtropical se forma otro de caracterstica semejante aunque en este caso es el

aire clido que ha descendido en la zona subtropical es el que se desplaza por la

superficie terrestre hasta que alcanza la zona subpolar, en donde vuelve a

ascender enlazando con el ciclo polar.

Este modelo de circulacin, todava se ve perturbado por la formacin de

torbellinos que se generan en las zonas de interpolacin de los diferentes ciclos.

La componente transversal de la velocidad del viento genera unas olas, que poco

a poco se van incrementando hasta que la circulacin se rompe, producindose

unos torbellinos que se mueven independientemente. Estos ncleos borrascosos

se generan peridicamente y transportan grandes masas de aire fro hacia el sus

alterando las condiciones climticas en zonas de latitud inferior.

COMPONENTES DE UN AEROGENERADOR


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La gndola

Contiene los componentes clave del aerogenerador, incluyendo el multiplicador y

el generador elctrico. El personal de servicio puede entrar en la gndola desde latorre de la turbina. A la izquierda de la gndola tenemos el rotor del

aerogenerador, es decir las palas y el buje.

Las palas del rotor

Capturan el viento y transmiten su potencia hacia el buje. En un aerogenerador

moderno de 600 kW cada pala mide alrededor de 20 metros de longitud y su

diseo es muy parecido al del ala de un avin.

El buje

El buje del rotor est acoplado al eje de baja velocidad del aerogenerador.

El eje de baja velocidad

Conecta el buje del rotor al multiplicador. En un aerogenerador moderno de 600

kW el rotor gira muy lento, a unas 19 a 30 revoluciones por minuto (r.p.m.) El eje


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contiene conductos del sistema hidrulico para permitir el funcionamiento de los

frenos aerodinmicos.

El multiplicador

Tiene a su izquierda el eje de baja velocidad. Permite que el eje de alta velocidad

que est a su derecha gire 50 veces ms rpido que el eje de baja velocidad.

El eje de alta velocidad

Gira aproximadamente a 1.500 r.p.m. lo que permite el funcionamiento del

generador elctrico. Est equipado con yn freno de disco mecnico de

emergencia. El freno mecnico se utiliza en caso de fallo del freno aerodinmico, o

durante las labores de mantenimiento de la turbina.

El generador elctrico

Suele ser un generador asncrono o de induccin. En los aerogeneradores

modernos la potencia mxima suele estar entre 500 y 1.500 kW.

El controlador electrnico

Es un ordenador que continuamente monitoriza las condiciones del aerogenerador

y que controla el mecanismo de orientacin. En caso de cualquier disfuncin (por

ejemplo, un sobrecalentamiento en el multiplicador o en el generador),

automticamente para el aerogenerador y llama al ordenador del operario

encargado de la turbina a travs de un enlace telefnico mediante modem.

La unidad de refrigeracinContiene un ventilador elctrico utilizado para enfriar el generador elctrico.

Adems contiene una unidad refrigerante por aceite empleada para enfriar el

aceite del multiplicador. Algunas turbinas tienen generadores refrigerados por

agua.

La torre

Soporta la gndola y el rotor. Generalmente es una ventaja disponer de una torre

alta, dado que la velocidad del viento aumenta conforme nos alejamos del nivel del

suelo. Una turbina moderna de 600 kW tendr una torre de 40 a 60 metros (la

altura de un edificio de 13 a 20 plantas).

Las torres pueden ser bien torres tubulares (como la mostrada en el dibujo) o

torres de celosia. Las torres tubulares son ms seguras para el personal de


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mantenimiento de las turbinas ya que pueden usar una escalera interior para

acceder a la parte superior de la turbina. La principal ventaja de las torres de

celosia es que son ms baratas.

El mecanismo de orientacin

Est activado por el controlador electrnico, que vigila la direccin del viento

utilizando la veleta.

El anemmetro y la veleta

Las seales electrnicas del anemmetro son utilizadas por el controlador

electrnico del aerogenerador para conectarlo cuando el viento alcanza

aproximadamente 5 m/S. El ordenador parar el aerogenerador automticamente

si la velocidad del viento excede de 25 m/s, con el fin de proteger a la turbina y sus

alrededores. Las seales de la veleta son utilizadas por el controlador electrnico

para girar el aerogenerador en contra del viento, utilizando el mecanismo de

orientacin.

LAS VENTAJAS DE ESTE SISTEMA SON:

- Con su implantacin se logra una mayor vida del aerogenerador, al soportar

este menores cargas dinmicas.

- Al mismo tiempo se consigue un aumento del rendimiento de la instalacin,

ya que el viento ataca a los labes siempre con el ngulo ptimo deincidencia.

- As mismo, es posible el aprovechamiento de regmenes de vientos bajos.

LAS PRINCIPALES DESVENTAJAS SON:

- Puede situar el generador, el multiplicador, etc. en el suelo, y puede no

tener que necesitar una torre para la mquina.

- No necesita un mecanismo de orientacin para girar el rotor en contra del

viento.

- Las velocidades del viento cerca del nivel del suelo son muy bajas, por lo

que a pesar de que pueden ahorrarse la torre, sus velocidades de viento

sern muy bajas en la parte ms baja de su rotor.

- La eficiencia promedio de las mquinas de eje vertical no es muy grande.


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- La mquina no es de arranque automtico (es decir, una mquina Darrieus

necesitar un "empuje" antes de arrancar). Sin embargo, esto es slo un

inconveniente sin importancia, ya que puede utilizar el generador como

motor absorbiendo corriente de la red para arrancar la mquina.

- La mquina puede necesitar cables tensores que la sujeten, aunque esta

solucin no es practicable en reas muy cultivadas.

- Para sustituir el cojinete principal del rotor se necesita desmontar el rotor,

tanto en las mquinas de eje horizontal como en las de eje vertical. En el

caso de las ltimas, esto implica que toda la mquina deber ser

desmontada.

CENTRALES TERMOELCTRICAS

Las centrales termoelctricas son centrales que utilizan el calor que

desprende la combustin de un combustible fsil para convertir el agua en vapor

de agua. Las centrales termoelctricas pueden funcionar con tres clases de

combustible diferente: gas, fuel y carbn. En el caso de este ltimo es necesario

triturarlo antes de usarlo para facilitar su combustin.

El combustible se introduce en la caldera con la misin de desprender calor

suficiente para calentar los tubos con agua.Esta agua se convierte en vapor y tras eliminar su humedad y aumentar su

temperatura en el calentador, se introduce en la turbina generando energa

cintica que el alternador transforma en elctrica. Esta energa tras pasar por los

transformadores que elevan su tensin a un valor adecuado para su transporte,

llegar al parque de distribucin y por las lneas de transporte a los centros

consumidores.

Se denominan centrales termoelctricas clsicas o convencionales aquellas

centrales que producen energa elctrica a partir de la combustin de carbn, fuel-

il o gas en una caldera diseada al efecto. El apelativo de "clsicas" o

"convencionales" sirve para diferenciarlas de otros tipos de centrales

termoelctricas (nucleares y solares, por ejemplo), las cuales generan electricidad

a partir de un ciclo termodinmico, pero mediante fuentes energticas distintas de


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los combustibles fsiles empleados en la produccin de energa elctrica desde

hace dcadas y, sobre todo, con tecnologas diferentes y mucho mas recientes

que las de las centrales termoelctricas clsicas.

Independientemente de cul sea el combustible fsil que utilicen (fuel-oil,

carbn o gas), el esquema de funcionamiento de todas las centrales

termoelctricas clsicas es prcticamente el mismo. Las nicas diferencias

consisten en el distinto tratamiento previo que sufre el combustible antes de ser

inyectado en la caldera y en el diseo de los quemadores de la misma, que varan

segn sea el tipo de combustible empleado.

Una central termoelctrica clsica posee, dentro del propio recinto de la

planta, sistemas de almacenamiento del combustible que utiliza (parque de

carbn, depsitos de fuel-oil) para asegurar que se dispone permanentemente de

una adecuada cantidad de ste. Si se trata de una central termoelctrica de

carbn (hulla, antracita, lignito,...) es previamente triturado en molinos

pulverizadores hasta quedar convertido en un polvo muy fino para facilitar su

combustin. De los molinos es enviado a la caldera de la central mediante chorro

de aire precalentado.

Si es una central termoelctrica de fuel-oil, ste es precalentado para que

fluidifique, siendo inyectado posteriormente en quemadores adecuados a este tipo

de combustible.Si es una central termoelctrica de gas los quemadores estn asimismo

concebidos especialmente para quemar dicho combustible. Hay, por ltimo,

centrales termoelctricas clsicas cuyo diseo les permite quemar indistintamente

combustibles fsiles diferentes (carbn o gas, carbn o fuel-oil, etc.). Reciben el

nombre de centrales termoelctricas mixtas.

Una vez en la caldera, los quemadores provocan la combustin del carbn,

fuel-oil o gas, generando energa calorfica. Esta convierte a su vez, en vapor a

alta temperatura el agua que circula por una extensa red formada por miles de

tubos que tapizan las paredes de la caldera. Este vapor entre a gran presin en la

turbina de la central, la cual consta de tres cuerpos -de alta, media y baja presin,

respectivamente- unidos por un mismo eje.


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En el primer cuerpo (alta presin) hay centenares de labes o paletas de

pequeo tamao. El cuerpo a media presin posee asimismo centenares de

labes pero de mayor tamao que los anteriores. El de baja presin, por ltimo,

tiene labes an ms grandes que los precedentes. El objetivo de esta triple

disposicin es aprovechar al mximo la fuerza del vapor, ya que este va perdiendo

presin progresivamente, por lo cual los labes de la turbina se hacen de mayor

tamao cuando se pasa de un cuerpo a otro de la misma., Hay que advertir, por

otro lado, que este vapor, antes de entrar en la turbina, ha de ser cuidadosamente

deshumidificado. En caso contrario, las pequesimas gotas de agua en

suspensin que transportara seran lanzadas a gran velocidad contra los labes,

actuando como si fueran proyectiles y erosionando las paletas hasta dejarlas

inservibles.

El vapor de agua a presin, por lo tanto, hace girar los labes de la turbina

generando energa mecnica. A su vez, el eje que une a los tres cuerpos de la

turbina (de alta, media y baja presin) hace girar al mismo tiempo a un alternador

unido a ella, produciendo as energa elctrica. Esta es vertida a la red de

transporte a alta tensin mediante la accin de un transformador.

Por su parte, el vapor -debilitada ya su presin- es enviado a unos condensadores.

All es enfriado y convertido de nuevo en agua. Esta es conducida otra vez a los

tubos que tapizan las paredes de la caldera, con lo cual el ciclo productivo puedevolver a iniciarse.

Dentro de la caldera se produce el vapor que acciona los labes de los

cuerpos de las turbinas de alta presin (12), media presin (13) y baja presin

(14), haciendo girar el rotor de la turbina que se mueve solidariamente con el rotor

del generador (19), donde se produce energa elctrica, la cual es transportada

mediante lneas de transporta a alta tensin (20) a los centros de consumo.

Despus de accionar las turbinas, el vapor pasa a la fase lquida en el

condensador(15). El agua obtenida por la condensacin del vapor se somete a

diversas etapas de calentamiento (16) y se inyecta de nuevo en la caldera en las

condiciones de presin y temperatura ms adecuadas para obtener el mximo

rendimiento del ciclo.


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El sistema de agua de circulacin que refrigera el condensador puede

operarse en circuito cerrado, trasladando el calor extrado del condensador a la

atmsfera mediante torres de refrigeracin (17), o descargando dicho calor

directamente al mar o al ro.

Para minimizar los efector de la combustin de carbn sobre el medio

ambiente, la central posee una chimenea (11) de gran altura -las hay de ms de

300 metros-, que dispersa los contaminantes en las capas altas de la atmsfera, y

precipitadores (10) que retienen buena parte de los mismos en el interior de la

propia central.

Nuevas Tecnologas

Se estn llevando a cabo investigaciones para obtener un mejor

aprovechamiento del carbn, como son la gasificacin del carbn "in situ" o la

aplicacin de mquinas hidrulicas de arranque de mineral y de avance contnuo,

que permiten la explotacin de yacimientos de poco espesor o de yacimientos en

los que el mineral se encuentra demasiado disperso o mezclado.

El primero de los sistemas mencionados consiste en inyectar oxgeno en el

yacimiento, de modo que se provoca la combustin del carbn y se produce un

gas aprovechable para la produccin de energa elctrica mediante centrales

instaladas en bocamina.El segundo, en lanzar potentes chorros de agua contra las vetas del mineral, lo

que da lugar a barros de carbn, los cuales son evacuados fuera de la mina por

medios de tuberas.

Otras nuevas tecnologas que estn siendo objeto de investigacin

pretenden mejorar el rendimiento de las centrales termoelctricas de carbn,

actualmente situado entre el 30 y el 40%. Destaca entre ellas la combustin del

carbn en lecho fluidificado, que -segn determinadas estimaciones- permitira

obtener rendimientos de hasta el 50%, disminuyendo al mismo tiempo la emisin

de anhdrido sulfuroso. Consiste en quemar carbn en un lecho de partculas

inertes (de caliza, por ejemplo), a travs del cual se hace pasar una corriente de

aire. Esta soporta el peso de las partculas y las mantiene en suspensin, de modo

que da la impresin de que se trata de un lquido en ebullicin.


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Otras investigaciones, por ltimo, intentan facilitar la sustitucin del fuel-oil

en las centrales termoelctricas para contribuir a reducir la dependencia respecto

del petrleo. Cabe citar en este sentido proyectos que pretenden conseguir una

adecuada combustin de mezclas de carbn y fuel (coal-oil mixture: COM) o de

carbn y agua (CAM) en las centrales termoelctricas equipadas para consumir

fuel-oil.

CENTRALES TERMOELCTRICAS Y MEDIO AMBIENTE

Para evitar que el funcionamiento de las centrales termoelctricas clsicas pueda

daar el entorno natural, estas plantas llevan incorporados una serie de sistemas y

elementos que afectan a la estructura de las instalaciones, como es el caso de las

torres de refrigeracin.

La incidencia de este tipo de centrales sobre el medio ambiente se produce por la

emisin de residuos a la atmsfera (procedentes de la combustin del

combustible) y por va trmica, (calentamiento de las aguas de los ros por

utilizacin de estas aguas para la refrigeracin en circuito-abierto).

Por lo que se refiere al primero de los aspectos citados, esa clase de

contaminacin ambiental es prcticamente despreciable en el caso de las

centrales termoelctricas de gas y escasa en el caso de las de fuel-oil, pero exige,sin embargo, la adopcin de importantes medidas en las de carbn. La

combustin del carbn, en efecto, provoca la emisin al medio ambiente de

partculas y cidos de azufre. Para impedir que estas emisiones puedan perjudicar

al entorno de la planta, dichas centrales poseen chimeneas de gran altura -se

estn construyendo chimeneas de ms de 300 metros- que dispersan dichas

partculas en la atmsfera, minimizando su influencia. Adems, poseen filtros

electrostticos o precipitadores que retienen buena parte de las partculas voltiles

en el interior de la central. Por lo que se refiere a las centrales de fuel-oil, su

emisin de partculas slidas es muy inferior, y puede ser considerada

insignificante. Slo cabe tener en cuente la emisin de hollines cidos

-neutralizados mediante la adicin de neutralizantes de la acidez- y la de xidos de

azufre -minimizada por medio de diversos sistemas de purificacin-.


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En cuanto a la contaminacin trmica, sta es combatida especialmente a

travs de la instalacin de torres de refrigeracin. Como se sealaba

anteriormente, el agua que utiliza la central, tras ser convertida en vapor y

empleada para hacer girar la turbina, es enfriada en unos condensadores para

volver posteriormente a los conductos de la caldera. Para efectuar la operacin de

refrigeracin, se emplean las aguas de algn ro prximo o del mar, a las cuales

se transmite el calor incorporado por el agua de la central que pasa por los

condensadores. Si el caudal del ro es pequeo, y a fin de evitar la contaminacin

trmica, las centrales termoelctricas utilizan sistemas de refrigeracin en circuito

cerrado mediante torres de refrigeracin.

En este sistema, el agua caliente que proviene de los condensadores entra en la

torre de refrigeracin a una altura determinada. Se produce en la torre un tiro

natural ascendente de aire fro de manera contnua. El agua, al entrar en la torre,

cae por su propio peso y se encuentra en su cada con una serie de rejillas

dispuestas de modo que la pulverizan y la convierten

en una lluvia muy fina. Las gotas de agua, al encontrar en su cada la corriente de

aire fro que asciende por la torre, pierden su calor. Por ltimo, el agua as enfriada

vuelve a los condensadores por medio de un circuito cerrado y se continua el

proceso productivo sin dao alguno para el ambiente

Cabe mencionar, por ltimo, que diversos pases -entre ellos Espaa- estn

desarrollando proyectos de investigacin que permiten aprovechar las partculas

retenidas en los precipitadores y los efluentes trmicos de estas centrales de

manera positiva. As, se estudia la posibilidad de emplear cenizas volantes,

producidas por la combustin del carbn, como material de construccin o para la

recuperacin del aluminio en forma de almina. Y se utilizan los efluentes trmicos

de estas plantas para convertir en zonas cultivables extensiones de terrenos que

antes no lo eran, o para la cra de determinadas especies marinas, cuya

reproduccin se ve favorecida gracias al aumento de la temperatura de las aguas

en las que se desarrollan.


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Ventajas de la central Termoelctrica:

- Una central termoelctrica clsica posee, dentro del propio recinto de la

planta, sistemas de almacenamiento del combustible que utiliza para

asegurar que se dispone permanentemente de una adecuada cantidad de

ste .

- Muchas de las centrales termoelctricas estan diseadas para permitir

quemar indistintamente combustibles fsiles diferentes (carbn o gas,

carbn o fuel-oil, etc.).

- El sistema de agua de circulacin que refrigera el condensador puede

operarse en circuito cerrado, trasladando el calor extrado del condensador

a la atmsfera mediante torres de refrigeracin , o descargando dicho

calor directamente al mar o al ro.

- Para minimizar los efector de la combustin de carbn sobre el medio

ambiente, la central posee una chimenea de gran altura -las hay de ms

de 300 metros-, que dispersa los contaminantes en las capas altas de la

atmsfera, y precipitadores que retienen buena parte de los mismos en el

interior de la propia central.

- Para evitar que el funcionamiento de las centrales termoelctricas clsicas

pueda daar el entorno natural, estas plantas llevan incorporados una serie

de sistemas y elementos que afectan a la estructura de las instalaciones,

como es el caso de las torres de refrigeracin.

- Para impedir que estas emisiones puedan perjudicar al entorno de la planta,

dichas centrales poseen chimeneas de gran altura -se estn construyendo

chimeneas de ms de 300 metros- que dispersan dichas partculas en la

atmsfera, minimizando su influencia

Desventaja de las centrales termoelctricas:


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- La incidencia de este tipo de centrales sobre el medio ambiente se produce

por la emisin de residuos a la atmsfera (procedentes de la combustin

del combustible) y por va trmica, (calentamiento de las aguas de los ros

por utilizacin de estas aguas para la refrigeracin en circuito abierto).

- La combustin del carbn provoca la emisin al medio ambiente de

partculas y cidos de azufre.

- Las centrales termoelctricas son las ms perjudiciales para el medio

ambiente, por eso gozan de un gran sistema de seguridad. Su potencia

elctrica es la mayor, pero una fuga radioactiva de un solo reactor puede

tener consecuencias devastadoras para los de seres vivos a varios

kilmetros a la redonda.

CENTRAL NUCLEAR

La energa generada en el reactor sirve para convertir el agua en vapordentro del generador de vapor. El vapor acciona la turbina acoplada al

generador. La energa elctrica producida se libera a la red despus de elevar la

tensin con los transformadores. El vapor de agua se condensa y vuelve al

generador de vapor, con lo que se cierra el circuito.

Reactor Nuclear

Un reactor nuclear es una instalacin capaz de iniciar, mantener y controlar las

reacciones de fisin en cadena, con los medios adecuados para extraer el calor

generado.

Un reactor nuclear consta de varios elementos, que tienen cada uno un papel

importante en la generacin del calor. Estos elementos son:
http://miquelgisbert.iespana.es/miquelgisbert/penya/pagines/termoelectricas.htmhttp://miquelgisbert.iespana.es/miquelgisbert/penya/pagines/seguridad.htmhttp://miquelgisbert.iespana.es/miquelgisbert/penya/pagines/reactor.htmhttp://miquelgisbert.iespana.es/miquelgisbert/penya/pagines/termoelectricas.htmhttp://miquelgisbert.iespana.es/miquelgisbert/penya/pagines/seguridad.htmhttp://miquelgisbert.iespana.es/miquelgisbert/penya/pagines/reactor.htm


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1. El combustible, formado por un material fisionable, generalmente un

compuesto de uranio, en el que tienen lugar las reacciones de fisin, y por

tanto, es la fuente de generacin del calor.

2. El moderador, que hace disminuir la velocidad de los neutrones rpidos,

llevndolos a neutrones lentos o trmicos. Este elemento no existe en los

reactores denominados rpidos. Se emplean como materiales moderadores

el agua , el grafito y el agua pesada.

3. El refrigerante, que extrae el calor generado por el combustible del reactor.

Generalmente se usan refrigerantes lquidos, como el agua ligera y el agua

pesada, o gases como el anhdrido carbnico y el helio.

4. El reflector, que permite reducir el escape de neutrones de la zona del

combustible, y por tanto disponer de ms neutrones para la reaccin en

cadena. Los materiales usados como reflectores son el agua, el grafito y el

agua pesada.

5. Los elementos de control, que actan como absorbentes de neutrones,

permiten controlar en todo momento la poblacin de neutrones, y por tanto,

la reactividad del reactor, haciendo que sea crtico durante su

funcionamiento, y sub-crtico durante las paradas. Los elementos de control

tienen formas de barras, aunque tambin pueden encontrarse diluido en el

refrigerante.6. El blindaje, que evita el escape de radiacin gamma y de neutrones del

reactor. Los materiales usados como blindaje son el hormign, el agua y el

plomo.

Combustible nuclear

Se llama combustible nuclear cualquier material que contiene ncleos

fisionables y puede emplearse en un reactor nuclear para que en l se desarrolle

una reaccin nuclear en cadena.

Segn esto el uranio es un combustible nuclear, como tambin lo es el xido de

uranio.

En el primer caso nos referimos a un elemento qumico, algunos de cuyos


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istopos son fisionables; en el segundo, a un compuesto qumico determinado que

contiene tales istopos.

Entendemos por istopos fisionables aquellos ncleos susceptibles de

experimentar fisin. Para hablar con precisin, sera necesario especificar la

energa de los neutrones que pueden hacer fisionar dichos istopos; por ejemplo,

el U-238 no es fisionable por los neutrones trmicos (baja velocidad), pero si por

los rpidos, aunque con pequea seccin eficaz. Normalmente, y a no ser que se

hagan mayores precisiones, suele entenderse por istopo fisionable cualquier

ncleo que fisiona por la accin de los neutrones trmicos.

El nico istopo fisionable por neutrones trmicos que existe en la naturaleza es el

U-235. Se encuentra en una proporcin del 0'711% en el uranio natural.

Hay otros istopos fisionables que no existen en la naturaleza pero que pueden

obtenerse artificialmente. Los principales son:

El uranio-233: que se obtiene por captura de un neutrn por un ncleo de

torio-232. El ncleo intermedio formado sufre dos desintegraciones beta, dando

lugar al mencionado U-233.

El plutonio-239: Aunque han podido detectarse trazas de l, se consideraque no es un istopo natural. Se forma en la captura de un neutrn por un ncleo

de uranio-238, seguida de dos emisiones beta.

El plutonio-241: Tiene menor importancia que los anteriores. Se forma por

la captura de un neutrn por el Pu-240, el cual procede a su vez, de la captura de

un neutrn por un ncleo de Pu-239.

La obtencin de los dos primeros istopos, el U-233 y el Pu-239, se puede

realizar en los propios reactores nucleares, si introducimos en los mismos ncleos

de torio-232 y uranio-238, que son los tomos que por captura de un neutrn dan

lugar a los istopos fisionables. Este material se llama material fertil>.


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Elementos combustibles

Los elementos combustibles son los responsables de producir energa en

los Reactores Nucleares, generando calor durante dicho proceso como cualquier

otro tipo de combustible

Los Elementos Combustibles estn formados normalmente, por:

El material combustible: normalmente e Uranio y/o Plutonio combinado

con oxgeno para formar un xido o con otro material para formar una aleacin.

Las vainas: normalmente aleaciones metlicas (de Zirconio, Aluminio, etc)

que encierran hermticamente al material combustible para evitar que se escapen

los productos (la mayora gases) formados durante las reacciones nucleares.

Materiales estructurales: son tambin aleaciones metlicas (de Zirconio,

Aluminio y/o aceros) que sirven para dar una estructura geomtrica al conjunto

permitiendo as que la remocin del calor generado sea extrado con facilidad por

el lquido refrigerante (normalmente agua) que se mueve a travs de ellos.

Ciclo del combustible nuclear

Se denomina ciclo del combustible nuclear al conjunto de operaciones

necesarias para la fabricacin del combustible destinado a las centrales nucleares,

as como al tratamiento del combustible gastado producido por la operacin de las

mismas.

En el caso del uranio, el ciclo cerrado incluye la minera, la produccin deconcentrados de uranio, el enriquecimiento (si procede), la fabricacin de los

elementos combustibles, su empleo en el reactor y la reelaboracin de los

elementos combustibles irradiados, para recuperar el uranio remanente y el

plutonio producido, separando ambos de los residuos de alta actividad que hay

que evacuar definitivamente. Si el combustible irradiado no se reelabora es

considerado en su totalidad como residuo radiactivo, lo que se denomina ciclo

abierto, con lo que no se completa el denominado ciclo del combustible nuclear.

Tipos de Reactores Nucleares

Los reactores nucleares se clasifican, de acuerdo con la velocidad de los

neutrones que producen las reacciones de fisin, en:reactores rpidos y

reactores trmicos.


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A su vez, los reactores trmicos se clasifican, de acuerdo con el tipo de

moderadore empleado, en: reactores de agua ligera, reactores de agua pesada

y reactores de grafito. Con cada uno de estos reactores est asociado

generalmente el tipo de combustible usado, as como el refrigerante empleado.

Los reactores ms empleados en las centrales ncleo -elctricas son:

REACTOR DE AGUA A PRESIN (PWR), que emplea agua ligera como

moderador y refrigerante; xido de uranio enriquecido como combustible. El

refrigerante circula a una presin tal que el agua no alcanza la ebullicin, y extrae

el calor del reactor, que despus lleva a un intercambiador de calor, donde se

genera el vapor que alimenta a la turbina.

REACTOR DE AGUA EN EBULLICIN (BWR), que emplea elementos

similares al anterior, pero ahora el refrigerante, al trabajar a menor presin,

alcanza la temperatura de ebullicin al pasar por el ncleo del reactor, y parte del

lquido se transforma en vapor, el cual una vez separado de aqul y reducido su

contenido de humedad, se conduce hacia la turbina sin necesidad de emplear el

generador de vapor.

REACTOR DE AGUA PESADA (HWR), que emplea agua pesada como

moderador. Existen versiones en las que el refrigerante es agua pesada a presin,

o agua pesada en ebullicin. Puede emplear uranio natural o ligeramente

enriquecido como combustible.REACTOR DE GRAFITO-GAS. Este tipo de reactores usan grafito como

moderador y CO2 como refrigerante. Mientras que los primeros reactores de este

tipo emplearon uranio natural en forma metlica, los actuales denominados

avanzados de gas (AGR) utilizan xido de uranio enriquecido; y los denominados

reactores de alta temperatura (HTGR), usan helio como refrigerante.

REACTOR DE AGUA EN EBULLICIN (RBMK), moderado por grafito,

desarrollado en la Unin Sovitica, que consiste en un reactor moderado por

grafito, con uranio enriquecido, y refrigerado por agua en ebullicin. Este tipo de

reactores no se han empleado en Europa occidental.

Reactor Rpido

En este tipo de reactores no existe el elemento moderador para los

neutrones y por tanto el flujo de neutrones cae en la zona de los neutrones


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rpidos. En estos reactores el combustible de la zona central, formado por un

xido de uranio o de uranio y plutonio, se rodea de una zona de xido de uranio

muy empobrecido, con un contenido de U-235 menor o igual al del uranio natural.

Con esta disposicin, y si se usa un refrigerante que no produzca la

moderacin de neutrones (normalmente se emplea sodio), se puede conseguir

que en la capa de U-238 que rodea al combustible se genere ms plutonio que el

que se consume. De esta forma, al mismo tiempo que se est generando energa

trmica, se est produciendo combustible en forma de Pu-239, que puede usarse

en cualquier tipo de reactor, tanto rpido como trmico.

A este tipo de reactores tambin se les conoce por reactores

reproductores, y su importancia es enorme, ya que permiten obtener un mejor

aprovechamiento de los recursos existentes de uranio.

En este momento existen muy pocos pases que tengan centrales ncleo-

elctricas con este tipo de reactores. En primer lugar, Francia con el Superphenix

de 1200 MW funcionando en Crys-Malville, es la mayor central existente. Le sigue

la antigua Unin Sovitica con un proyecto de varias centrales con reactores de

600 MW, y finalmente Japn con una central de 300 MW.

Funcionamiento de una central nuclear

El esquema general de una central tipo nuclear, puede ser el siguiente:


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En este esquema se observan las tres partes de una central nuclear tipo:

- Circuito Primario, (Edificio del Reactor)

- Circuito Secundario, (Generacin de electricidad)

- Circuito de Refrigeracin

CIRCUITO PRIMARIO

El circuito primario es estanco y est formado por la vasija del reactor que

contiene el ncleo, el presionador y tres lazos. Cada uno incorpora un generador

de vapor y una bomba principal.

El agua desmineralizada que circula por su interior toma el calor producido

en el reactor por la fisin nuclear y lo transporta hasta el generador de vapor. En

l, un segundo flujo de agua independiente del primero, absorbe el calor a travs

de su contacto exterior con las tuberas por las que circula el agua

desmineralizada del circuito primario. Por fin, dicho fluido retorna a la vasija del

reactor tras ser impulsado por las bombas principales.

El reactor y su circuito de refrigeracin estn contenidos dentro de un

recinto hermtico y estanco, llamado "Contencin" consistente en una estructuraesfrica de acero de 53 m de dimetro, construida mediante planchas de acero

soldadas de 40 mm de espesor y que se soporta sobre una estructura de

hormign en forma de cliz que se apoya sobre la losa de cimentacin de 3'5 m de

espesor. La Contencin est ubicada en el interior de un segundo edificio,

tambin de hormign y cuyas paredes exteriores tienen un espesor de 60 cm,

llamado edificio del Anillo del Reactor. Este tiene forma cilndrica y est rematado

por una cpula semiesfrica, que sirve de blindaje biolgico. El funcionamiento

del circuito primario se complementa con la presencia de una serie de sistemas

auxiliares que aseguran el control de volumen, purificacin y desgasificacin del

refrigerante.


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La salida al exterior tanto de la radiacin como de productos radiactivos es

imposible por tres barreras fsicas, asegurando cada una de ellas, que la hipottica

rotura de una barrera sea soportada por la siguiente.

1 Barrera:

Las vainas que albergan el combustible.

2 Barrera:

La propia vasija del reactor integrada en el circuito primario.

3 Barrera:

El recinto de contencin, estructura esfrica de acero recubierto de

hormign.

En el circuito secundario, el vapor producido en los generadores se

conduce al foco fro o condensador, a travs de la turbina que transforma la

energa trmica (calor) en energa mecnica. La rotacin de los labes de la

turbina acciona directamente el alternador de la central y produce energa

elctrica. El vapor de agua que sale de la turbina pasa a estado lquido en el

condensador, retornando, mediante el concurso de las bombas de condensado, al

generador de vapor para reiniciar el ciclo.

Ventajas de las centrales nucleares:

- Aprovecha la materia prima de la naturaleza.


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- posee elementos en su construccin que permiten una muy buena

seguridad y que evitan el escape de radiacin gamma y de neutrones del

reactor. Los materiales usados como blindaje son el hormign, el agua y el

plomo.

- Este sistema consta de dos torres de refrigeracin de tiro natural, un canal

de recogida del agua y las correspondientes bombas de impulsin para la

refrigeracin del condensador y elevacin del agua a las torres.

- El caudal de agua evaporado por la torre es restituido a partir de la toma de

agua en un azud de un ro prximo.

Desventajas de las centrales nucleares:

- Si el combustible irradiado no se reelabora es considerado en su totalidad

como residuo radiactivo, lo que se denomina ciclo abierto, con lo que no se

completa el denominado ciclo del combustible nuclear.

- La salida al exterior tanto de la radiacin como de productos radiactivos es

imposible por tres barreras fsicas: Las vainas que albergan el combustible,La propia vasija del reactor integrada en el circuito primario, El recinto de

contencin, estructura esfrica de acero recubierto de hormign,

asegurando cada una de ellas.

- Generacin de residuos reactivos que puede ser perjudiciales para el medio

ambiente y que adems son difciles de destruir.

- Si el combustible irradiado no se reelabora es considerado en su totalidad

como residuo radiactivo, lo que se denomina ciclo abierto, con lo que no se

completa el denominado ciclo del combustible nuclear.


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DISTRIBUCIN DE LA ENERGA ELCTRICA

El recorrido de la corriente desde las centrales hasta el usuario se realiza a

travs de dos grandes redes de lneas elctricas: la de transporte y la de


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distribucin. Las conexiones se llevan a cabo en las estaciones o subestaciones

elctricas.

Lneas elctricas

Son el conjunto de conductores, aislantes y accesorios, destinados al transporte y

la distribucin de energa elctrica. Se dividen en dos tipos segn su construccin:

- Areas. Los conductores se mantienen a una cierta altura del suelo. Son ms

econmicas de instalar que las subterrneas, pero son menos fiables y necesitan

ms mantenimiento por estar sometidas permanentemente a los cambios

meteorolgicos (viento, lluvia, nieve, etc.)

- Subterrneas. Los conductores van enterrados bajo tierra dentro de canales.

Tienen un elevado coste de instalacin, pero son las ms fiables y tienen un

mantenimiento menor que las areas. Normalmente, las lneas de transporte y las

lneas de distribucin primaria son areas, y las lneas de distribucin secundarias,

subterrneas.

Tambin se pueden clasificar segn el grado de voltaje que transporten: Alta

tensin (AT), tensin media (MT) y baja tensin (BT).


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Estaciones elctricas

Son instalaciones destinadas a la transformacin y/o distribucin de energa

elctrica y a la conexin entre dos o ms lneas.- Estaciones transformadoras primarias (ET I). Elevan la tensin de la

energa elctrica producida en la central a 110, 132, 220 y/o 400 kV.

- Estaciones de interconexin. Aseguran la unin entre diferentes lneas de

transporte.

- Estaciones receptoras o estaciones transformadoras secundarias (ET II) .

Reducen la tensin de las lneas de transporte a valores comprendidos entre 6 y

66 kV.

- Casetas transformadoras o estaciones transformadoras terciarias (ET III).

Su funcin es reducir la tensin a 220 V y 380 V (baja tensin).

- Estaciones distribuidoras. Interconectan las ET II.


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CONSEJOS DE AHORRO DE ENERGA

Sustituya las bombillas de incandescencia por lmparas electrnicas de

bajo consumo: ahorran un 80% de energa y duran 10 veces ms. A pesar

de su mayor coste, la amortizacin est asegurada.

Aproveche siempre que pueda la luz natural.

No use lmparas de ms potencia que la que necesite.


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Para incrementar la luminosidad de las habitaciones es recomendable

pintarlas de colores claros: son ms alegres y absorben menos la claridad.

Evite tener luces encendidas sin necesidad. En lugares poco frecuentados

puede instalar mecanismos de apagado automtico.

Conserve limpias las lmparas y las luminarias: la suciedad absorbe la luz.

Los reguladores electrnicos de intensidad de luz permiten reducir el

consumo de las bombillas incandescentes y tambin de las halgenas.

Es aconsejable que cada estancia disponga del alumbrado adecuado a las

actividades que se han de realizar en ella.

Utilice fluorescentes donde necesite tener ms iluminacin y la luz

encendida muchas horas. Si los ha de tener apagados menos de 20

minutos es preferible dejarlos encedidos para no acortar su vida til.

Los fluorecentes trifosfricos dan un 20% ms de luz con la misma potencia


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ESPECIFICACIONES TCNICAS PARA LAS INSTALACIONES ELCTRICAS

EN LOS EDIFICIOS NDICE GRFICO

1. Red de tierras

2. Centro de transformacin

3. Caja conexin a tierra

4. Caja General de Proteccin permanentemente accesible

5. Canal protector de cables

6. Centralizacin contadores

7. Derivaciones individuales

8. Cuadro mando y proteccin

9. Instalacin interior vivienda


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EJEMPLO DE UNA PLANTA CENTRAL ELECTRICA:

PLANTA

PERFIL


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Siendo el transformador el elemento principal que integra un C.T., en la

siguiente tabla se indican las dimensiones mximas de los transformadores de

distribucin, incluidas las partes ms salientes (Recomendacin UNESA 5201 C ).

PONTENC

IA

LONGITU

D

ITUD

ANCHURA ALTURA

NOMINAL

Hasta 24

kV

Para 36

kV

Hasta 24

kV

Para 36

kV

Hasta 24

kV

Para 36

kVkVA ( cm ) ( cm ) ( cm ) ( cm ) ( cm ) ( cm )Hasta 100 110 110 74 78 149 162


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Hasta 160 114 124 83 85 150 170Hasta 250 130 135 91 98 162 182Hasta 400 160 162 102 105 175 190Hasta 630 160 185 110 115 187 200Hasta

1000 199 205 119 120 208 219

LA ELECTRICIDAD, DESDE EL GENERADOR HASTA SU HOGAR


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Para poder disfrutar de la electricidad en nuestro hogar, oficina o empresa

sta realiza un complejo recorrido desde los lugares donde se produce pasando

por diferentes etapas hasta llegar finalmente a nuestras manos, en forma de luz,

sonido, agua caliente o fra, etc. Todo este recorrido desde su generacin hasta

su entrega final, se realiza en lo que se denomina el sistema de potencia.

El sistema de potencia se encuentra dividido en 4 partes fundamentales como lo

son:

- Generacin

- Transmisin

- Sub-transmisin

- Distribucin

1. Generacin.

Es aqu donde se realiza la transferencia de energa potencial, trmica,

qumica, elica (del viento), nuclear, etc. en energa mecnica y esta en energa

elctrica. Para lo cual se utilizan gigantescos generadores.

Los generadores funcionan de manera similar a los motores, pero en forma

inversa, esto significa que: mientras a un motor le inyectamos energa elctricapara transformarla en energa mecnica (movimiento); a los generadores debemos

de alguna manera entregarle energa mecnica (mover su eje) para transformarla

en energa elctrica y as producir electricidad. Claro est que un simple motor no

funcionar como generador, para que lo haga deber tener ciertos accesorios

adicionales que los motores normalmente no traen.

Un ejemplo tpico de los generadores, es el que utilizan ciertas

bicicletas para producir la energa elctrica suficiente para encender

un faro que les permita ver en la oscuridad. El generador es un

pequeo motor de corriente continua (DC), quien consigue girar y

obtener la energa mecnica necesaria al hacerlo rozar contra uno de los cauchos

de la bicicleta .


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2. Transmisin.

Toda la electricidad producida en los centros de generacin se debe

transportar hacia los grandes centros poblados, que por lo general se encuentran

bastante alejados, uno del otro. Para realizar esta labor de forma eficiente se eleva

el voltaje, por medio de transformadores, a valores entre 230 KV y 765 KV y se

utilizan grandes torres metlicas para sujetar los cables que la transportan, cruzar

montaas, ros y lagos; esta es la etapa que denominamos Transmisin.

3. Sub-transmisin.

Una vez que nos aproximamos a los centros poblados, es necesario reducir

el voltaje a valores menores (34.5 KV y 115 KV), por medio de transformadores

reductores. Para facilitar as, la entrega de energa a su paso y hacer mas sencillo

transportar la electricidad hacia los grandes centros industriales y residenciales de

las grandes ciudades (al poder utilizar estructuras metlicas de menores

dimensiones). Esta corresponde a la etapa de Sub-transmisin.

Existen otros autores que consideran el nivel de voltaje de 115KV como de

transmisin, por lo que podr encontrarse en algunos textos esta diferencia sin

que ello signifique un error, sino mas bien una diferencia de criterios.

4. Distribucin.Finalmente y para poder llegar a cada uno de los hogares, centros comerciales e

industrias, se vuelve a reducir el voltaje a valores de 13.8 KV y menores, por

medio de transformadores reductores. De esta forma es mucho mas sencillo,

econmico y seguro, transportar la energa elctrica a cada rincn del pueblo,

urbanizacin o ciudad. Estamos entonces en la etapa de distribucin.

En esta etapa se reduce el voltaje a valores comerciales

(120 Volt, 240 Volt, 440 Volt), por medio de transformadores

instalados directamente en los postes por donde se transporta la

energa elctrica.


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Los postes y cables que normalmente vemos en las calles y los cilindros

que se ven colgando en algunos postes (denominados transformadores), los

cables que parten de los postes hacia cada casa, comercio o industria y los

equipos contadores de energa (medidores) son los componentes de la fase de

distribucin y los ltimos en la carrera de la electricidad desde el generador hasta

nuestro hogar.

Los lugares donde se colocan los transformadores, bien sea para elevar o

reducir el voltaje, se conoce como "Subestacin Elctrica".

INTRODUCCIN


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Las plantas elctricas tienen por objeto producir energia elctrica por

conversin de cualquier otro tipo de energa, esta conversin puede ser directa

como por ejemplo celdas combustibles, bateras, etc. o ms generalmente a travs

de una o ms etapas intermedias para producir primero energa mecnica, que por

ltimo es convertida a energa elctrica por medio de un generador o alternador.

Durante muchos aos se ha invertido cantidades inmensurables de dineroen investigaciones de nuevas fuentes de energa, entre las cuales podramosmencionar:La energa trmica , la energa nuclear, a energa provocada por la accin del

viento, entre otras.

El objetivo que perseguimos en esta investigacin es obtener una nocin de

cmo funcionan algunas plantas elctricas conocidas actualmente, y poder

evaluar las distintas posibilidades que nos ofrecen para el futuro.

Daremos a conocer as mismo como estan conformadas las centrales

elctricas y la base de su funcionamiento, as tambin presentaremos varios

esquemas en donde podremos observar y analizar la distribucin de la corriente

elctrica a travs de un sistema complicado desde que se genera hasta que es

consumida.


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BIBLIOGRAFA

- Diccionario de sistemas elctricos CEAC, editorial McGraw-Hill. Mxico

1990 425 pag.

- Maquinas Elctricas, Stephen J. Crapman. Ediorial McGraw-Hill

interamericana de Mxico S.A. de C.V. 1988. 650 pag.

- Instalaciones Elctricas 1, ing. Rodolfo Koenigsberger. Tercera edicin,

Guatemala, julio de 1991. 155 pag.

- Ingeniera Elctrica 2, ing. Rodolfo Koenigsberger. Nueva edicin.

- Sector Elctrico de Guatemala. Gerencia de Planificacin del INDE. Ral

Anbal Marroqun. 58 pag. Ao 2000.


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Universidad de San Carlos de Guatemala

Facultad de Ingeniera

Escuela de Ingeniera Mecnica Elctrica

Ingeniera Elctrica 2

Trabajo de Investigacin

CENTRALES ELECTRICAS


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50568449 Plantas Generadoras de Electricidad

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