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Centrales hidroeléctricas
Componentes Básicos de un
Proyecto Hidroeléctrico
25 de Julio 2011
Instructor
Ing. Dr. Carlos M. Cardozo F.
Contenido
• Objetivo - Introducción.
• Estudios de Viabilidad.
• Tipos de Centrales.
Hidroeléctricas (C.H.).
• Principales componentes
de un C.H.
• Funcionamiento de las C.H.
• Uso Múltiple de Embalses
de C.H.
• Ventajas y Desventajas de
las C.H.
• Sistemas Eléctricos de
Potencia.
• Operación y Control.
• Royalties y Compensaciones
1.- Objetivo del Curso -
Introducción
Objetivo del Curso
DAR UNA VISION GENERAL RELACIONADA A
CENTRALES HIDROELECTRICAS, DE FORMA A QUE EL
PARTICIPANTE PUEDA, EN UNA ETAPA POSTERIOR,
REALIZAR ESTUDIOS MAS PROFUNDOS Y
ESPECIFICOS SOBRE AREAS DE SU INTERES.
Introducción
Las centrales hidroeléctricas soninstalaciones que permiten aprovechar laenergía potencial gravitatoria contenidaen la masa de agua que transportan losríos para convertirla en energía eléctrica,utilizando turbinas acopladas ageneradores.
Introducción
Aunque existe una gran variedad de tipos de
centrales hidroeléctricas convencionales, dado
que las características del emplazamiento de la
central condicionan en gran medida su diseño,
(las centrales) podrían ser reducidos a dos
modelos básicos, siendo cada emplazamiento
particular una variante de uno de ellos o una
combinación de ambos.
Introducción
El primer tipo, denominado C.H. de Pasada,
también denominadas centrales de filo de agua,
utiliza parte del flujo de un río para generar
energía eléctrica.
Operan en forma continua porque no tienencapacidad para almacenar agua, no disponen deembalse. Turbinan el agua disponible en elmomento, limitadamente a la capacidadinstalada.
Introducción
Por su parte, el segundo sistema de aprovechamiento, oC.H. con embalse de reserva, consiste en construir, en untramo de un río que ofrece un desnivel apreciable, unapresa de determinada altura. El nivel del aguaalcanzará, entonces, un punto sensiblemente cercano alextremo superior de la presa.
A media altura de la misma, para aprovechar elvolumen de embalse a cota superior, se encuentra latoma de aguas; y en la base inferior – aguas abajo de lapresa –, la sala de máquinas, que aloja al grupo (ogrupos) turbina - generador.
Introducción
Conviene señalar también la existencia de otros tipos
de aprovechamientos hidráulicos no convencionales,
como son las centrales de bombeo, que han surgido
modernamente como complemento de las grandes
instalaciones nucleares y térmicas clásicas.
Su misión principal consiste en bombear agua con
energía marginal (durante las horas valle de demanda)
y turbinarla a las horas punta.
Introducción
• Respecto a los tipos de turbinas empleadas, las más
utilizadas son las Pelton, Francis y Kaplan, para
desniveles grandes, medios y bajos, respectivamente.
• Los grupos (turbina - generador) de mayor potencia
son los de eje vertical, siendo los pequeños de eje
horizontal.
Introducción
Para su construcción, se tiene una serie de etapas
previas que va desde:
• los estudios de viabilidad del proyecto,
• definición del tipo de central,
• obras Civiles asociadas,
• equipos eléctricos, electrónicos, electromecánicos, y
auxiliares,
• forma de entrega de la energía al consumidor. Etc.
Introducción - Final
Las centrales mas modernas, en especial
las que poseen embalse de reserva,
pueden tener uso múltiples de las aguas
del embalse, como se vera en una parte
del curso.
2.- Estudios de Viabilidad
Estudios de Viabilidad
2.1.- Objetivos y Etapas
Los estudios de viabilidad técnico –
económico visan el aprovechamiento
optimo del potencial energético del trecho
donde se pretende construir la central.
Estudios de Viabilidad
Así siendo se puede definir como siendo sus
principales objetivos:
Definir el potencial energético aprovechable.
Realizar inventario de locales más favorables, realizar
disposiciones preliminares y evaluar su viabilidad
comparativa.
Preparar un plano racional del aprovechamiento que
incluya los proyectos más atrayentes desde el punto de
vista técnico como económico.
Determinación estimativa del costo del plano
recomendado, anexado de un cronograma provisorio
para su ejecución y el costo de la energía producida.
Estudios de Viabilidad
Los estudios de viabilidad pueden ser elaborados
en etapas, conforme sugerido a seguir:
Etapa 1.- Clasificación y análisis de las informaciones
existentes y recolección de datos adicionales relacionados
a: meteorología, pluviometría, fluviometría,
sedimentación, topografía, condiciones geológicas y
geotécnicas, y la disponibilidad de materiales de
construcción y sus medios de transporte.
Estudios de Viabilidad
Etapa 2.- Análisis de los aspectos técnicos y económicos de
los posibles locales identificados y electo en las
disposiciones preliminares del proyecto.
Clasificación de los locales y proyectos alternativos
sobre la base de las ventajas técnicas y económicas.
Formulación de la mejor alternativa de
desenvolvimiento en el nivel de proyecto de pre-
viabilidad en una versión completa de las disposiciones
preliminares de la obra, proyecto y estimativa de costo.
Estudios de Viabilidad
Etapa 3.- Evaluación por los órganos
de decisión del plano de
desenvolvimiento recomendado y
selección del esquema de proyecto
para estudios de viabilidad
adicionales.
Estudios de Viabilidad
Etapa 4.- Estudio de viabilidad completo del esquema
electo, conforme padrones exigidos por instituciones
financieras internacionales.
En esta etapa las configuraciones preliminares del
proyecto son perfeccionadas, los tipos de estructuras
principales confirmadas y la capacidad instalada de la
casa de máquina establecida a partir de los estudios
sobre operación del reservorio y estudios energéticos.
Un Cronograma practico para la ejecución del proyecto
debe ser elaborado e incluido en el informe final de
viabilidad.
Estudios de Viabilidad
2.2.- ETAPA 1
ESTUDIOS HIDROLOGICOS
General
Los estudios parten desde donde el río inicia su curso,
hasta donde se tiene previsto la entrada del reservorio,
determinando principalmente su longitud y el declive
en este trecho. Debe incluir gráficos que muestren,
además de los principales afluentes, otras plantas
generadoras en construcción o en funcionamiento.
Estudios de Viabilidad
Por lo expuesto, los estudios hidrológicos deben
indicar los niveles de aprovechamiento de la
cuenca completa del río, balizando valores
intermediarios o finales del almacenamiento de
agua, incluyendo regularizaciones significativas
propias o de los principales afluentes.
Estudios de Viabilidad
Datos Fluviometritos
Además de los estudios completos del potencial
hidráulico, se deben analizar, sí disponibles o
existentes, todos los estudios de planificación o de
viabilidad de emprendimiento próximos; y todos
los registros de equipos de medición de flujo
instalados.
Estudios de Viabilidad
Caso los datos obtenidos no sean aun suficientes,
planificar la instalación de una red de estaciones
seleccionadas de forma a establecer una curva
precisa para el río en pauta y en el área potencial
del proyecto, la cual debe tener un grado de
precisión satisfactorio para las etapas 1 y 2 de los
estudios.
Estudios de Viabilidad
Flujos Naturales
Los flujos naturales son las descargas originales de
agua del río que se darían sin regularización o desvío
aguas arriba. Medias mensuales de flujos naturales
obtenidas en las estaciones fluviométricas deben ser
calculadas con la intensión de tener flujos de referencias
de operación del reservorio.
Las medias mensuales pueden posteriormente ser
agrupadas en medias de flujos anuales en los puntos
clave de la cuenca superior del río en estudio.
Estudios de Viabilidad
Flujos Regularizados
Los flujos regularizados son establecidos a partir
de estudios de operación mensual de cada
reservorio de la cuenca.
Cada reservorio, aguas arriba del local de proyecto,
puede ser simulado de forma independiente para
bajar su reservorio al mínimo permitido, esto para
verificar incoherencias que pueda haber con los
flujos increméntales.
Estudios de Viabilidad
Sedimentación y Calidad del agua
Para los estudios de la etapas 1 y 2 son
necesarios datos de la sedimentación y la
calidad del agua. Si no están disponibles, se
deben establecer una secuencias de
muestras que permitan determinar
objetivamente estos parámetros.
Estudios de Viabilidad
Datos Meteorológicos
Se debe utilizar datos de todas estaciones
meteorológicas del área de influencia de la cuenca
y verificar su valides.
Os datos de interés incluyen presión atmosférica,
temperatura, humedad relativa, nebulosidad,
precipitación, evaporación e incidencia solar. Caso
no se disponga de estaciones adecuadas, instalar
una red apropiada, e incluir datos sobre viento en
el local del proyecto.
Estudios de Viabilidad
Alternativas de Locales
Se debe elaborar diseños en plantas y en perfil
longitudinal del trecho del río que seria afectado
por el proyecto. Basándose en estos, se puede
realizar estudios de posibles locales en forma
preliminar.
Varias alternativas pueden ser elaboradas y
comparadas, inclusive, se puede estimar no-solo
una única instalación, sino dos o más, de forma a
explotar óptimamente la cuenca.
Estudios de Viabilidad
Reconocimiento Geológico
Se debe verificar las formaciones geológicas a lo
largo del río. Para tal, se debe efectuar un
reconocimiento a ambas márgenes y
principalmente de los locales seleccionados como
posibles sitios de obra.
Las propiedades mecánicas y su adecuación para
soportar fundaciones son esenciales, así como, los
tipos de suelo donde podría ser construido represa
de tierra y roca.
Estudios de Viabilidad
También es importante detectar la disponibilidad
de piedras en las márgenes del río, así como
depósitos naturales de arena.
Ya sobre su posible utilización, estudios adicionales
deben ser realizados considerando costos de
transporte.
Estudios de Viabilidad
Para todos los locales posibles se debe definir
criterios con relación a la profundidad de las
excavaciones, estabilidad de taludes y tratamiento
de fundaciones, éstos, para uso en las disposiciones
del proyecto y para el calculo de costos y
cantidades de obras.
Estudios de Viabilidad
Conclusión de la Etapa 1
Se concluye esta etapa con la definición de las
alternativas sobre el cual se debe continuar los
estudios en la segunda etapa. Se puede avanzar con
una única alternativa, o dos, pero deben ser
resultantes de comparaciones y conclusiones
económicas justificadas.
Estudios de Viabilidad
INTERVALO
DE 20 MINUTOS
Estudios de Viabilidad
2.3.- ETAPA 2
Se da continuidad a la investigación de la etapa 1 para
una elección definitiva entre las elegidas, así, se
estudian en detalles los aspectos hidrológicos,
geológicos y económicos de acuerdo con los aspectos a
seguir:
operación del reservorio y aspectos energéticos - para
determinar la capacidad del reservorio,
altura de la presa,
tamaño del vertedero,
capacidad instalada, y
producción de energía.
Estudios de Viabilidad
Estos estudios son decisivos en la comparación de
alternativas y elección del proyecto mas
económico.
Todos los estudios tienen que estar asociado en
valores de energía firme y capacidad confiable.
Estudios de Viabilidad
Comparación Final
Todos los resultados obtenidos deben ser resumidos en tablascomparativas para las distintas alternativas analizadas enesta etapa. Este resumen debe incluir, por lo menos:
altura de la presa,
nivel de agua normal del reservorio,
nivel de agua normal del canal de fuga,
capacidad instalada,
área del reservorio,
capacidad del reservorio,
capacidad del vertedero,
costo estimado del capital,
costo de la capacidad de generación instalada,
costo de los equipos,
etc.
Estudios de Viabilidad
También se debe incluir detalles comparativos de
las condiciones geológicas, tratamientos de
fundaciones, excavaciones, destino del material
extraído, así como la posible utilización de los
materiales encontrados en los locales para su uso
en la construcción.
Estudios de Viabilidad
2.4.- ETAPA 3
Incluye la elaboración y presentación del estudio
preliminar de viabilidad, con la recomendación
efectiva de la mejor opción para el proyecto.
Aprobado el informe, por las instancias
competentes, de esta etapa se avanza con estudios
adicionales de viabilidad exclusivamente sobre la
alternativa escogida.
Estudios de Viabilidad
2.5.- ETAPA 4
Son estudios mas detallado que incluyen:
Hidrologia
Curvas de mediciones de flujos en locales claves
o donde se tenga alguna dudas especifica.
Curvas del canal de fuga.
Transporte de sedimentos y calidad del agua.
Estudios de Viabilidad
Crecidas del Río para Proyecto del
Vertedero
Crecidas históricas.
Crecida de proyecto.
Frecuencia de las crecidas.
Precipitaciones en la cuenca y precipitaciones de
proyecto.
Flujo proveniente de las lluvias.
Estudios de Viabilidad
Capacidad Instalada de la Planta Generadora
Tiene como objetivo la optimización de la
capacidad instalada del proyecto, es decir, la mejor
relación entre el numero y el tamaño de las
unidades generadoras y la energía firme que
pueden estregar.
Estudios de Viabilidad
La energía firme es definida como la mínima
energía media disponible de forma continua para
transmisión a los centros de consumo; siendo una
media de generación mensual hipotética a lo largo
del periodo histórico de menor flujo de agua del río
(periodo de flujo critico).
Estudios de Viabilidad
La energía secundaría es aquella adicional por encima
de la energía firme y que, por tanto, solamente seria
disponible durante parte del tiempo.
En esta etapa del estudio son considerados tamaños
diferentes de generadores, variando de un numero
mínimo hasta un numero máximo.
Estudios de Viabilidad
Para evaluación de las ventajas económicas, se puede
comparar con el costo de capital de una planta
generadora térmica de misma capacidad y su
combustible necesario para obtener la misma
producción de energía.
Estudios de Viabilidad
2.6.- Nocion de Modelos Reducido
Pueden ser construidos por lo menos dos
modelos reducidos del proyecto.
Un modelo hidráulico de las instalaciones del
proyecto, incluyendo una parte significativa
del río aguas arriba y aguas abajo.
Unmodelo de la Exclusa de navegación.
Estudios de Viabilidad
2.7.- EQUIPOS PRINCIPALES
Turbinas
Definido a través de estudios económicos y
operacionales de la capacidad instalada de la
planta generadora, aliada a la variación posible de
la caída libre se define los detalles asociados al
conjunto turbina – generador.
Estudios de Viabilidad
En esta etapa pueden ser encaminados preguntas a
los principales fabricantes mundiales de turbinas
hidráulicas. Estas preguntas pueden incluir:
Velocidad de rotación.
Localización de las turbinas.
Eficiencia prevista.
Característica de funcionamiento con carga baja y carga
parcial.
Dimensiones del proyecto.
Etc.
Estudios de Viabilidad
Generadores
Con base en las características de las
turbinas, se define la potencia nominal
de los generadores y demás
características técnicas asociadas.
Estudios de Viabilidad
Disposición General
Para la construcción sin interrupción de la casa de
maquinas, es necesario el desvío del río, luego, se
debe escoger el lugar mas adecuado para el efecto.
La elección de la localización de la Presa principal,
la casa de maquina y las instalaciones del desvío
acaban por definir la localización del vertedero.
Estudios de Viabilidad
Una vez determinada estas configuraciones básicas
del proyecto, estudios adicionales deben ser hechos
para la efectiva utilización de esta disposición y
pueda ser ya utilizado como base para el proyecto
final.
3.- TIPOS DE CENTRALES
HIDROELECTRICAS
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
3.1.- Clasificación de las Centrales hidroeléctricas
Considerando las características constructivas y de
operación de las centrales hidroeléctricas ellas
pueden ser clasificadas de la siguiente forma:
De acuerdo al tipo de embalse:
Centrales de pasada o sin embalse.
Centrales de regulación o con embalse.
Centrales de acumulación por bombeo.
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
Existen otras clasificaciones o tipos
asociados al tamaño o la función de la
plantas generadoras. Así se tienen:
De acuerdo a la altura neta del salto:
Saltos de pequeña altura: H 14,99 m
Saltos de mediana altura: 15 H 49,99 m
• Saltos de gran altura: H 50 m
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
Según la potencia instalada: depende de cada país
Micro centrales: Pa < 100 kW.
Centrales de pequeña potencia: 100 Pa < 1.000
kW.
Centrales de media potencia: 1.000 Pa <
10.000 kW.
Centrales de gran potencia Pa 10.000 kW.
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
Según el sistema de explotación:
Centrales aisladas e independientes.
Centrales coordinadas.
Según la demanda que satisfacen:
Centrales de base.
Centrales de punta.
ESTE CURSO SE CENTRA PRINCIPALMENTE EN LOS
TRES TIPOS MENCIONADOS INICIALMENTE.
3.2.-CENTRAL HIDROELÉCTRICA
DE PASADA
Una central de pasada es
aquella en que no hay
acumulación apreciable de
agua para accionar las
turbinas.
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
• En una central de este, tipo las turbinas deben
aceptar el caudal natural del río, con sus
variaciones de estación en estación. Si este es
mayor a lo necesario, el agua sobrante se pierde
por rebalse.
• En ocasiones un embalse relativamente pequeño
bastará para impedir esa pérdida por rebalse.
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
• Normalmente, en una central de pasada, se aprovecha
un estrechamiento del río, y la obra del edificio de la
central (casa de máquinas) puede formar parte de la
misma presa.
• El desnivel entre "aguas arriba" y "aguas abajo", es
reducido, y si bien se forma un remanso de agua a causa
del necesario embalsamiento mínimo, no es demasiado
grande.
• Este tipo de central requiere un caudal suficientemente
constante para asegurar durante el año una potencia
determinada.
3.3.- CENTRAL HIDROELÉCTRICA
CON EMBALSE DE RESERVA
En este tipo de proyecto
se embalsa un volumen
considerable de líquido
"aguas arriba" de las
turbinas mediante la
construcción de una o
más presas que forman
lagos artificiales.
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
• El embalse permite graduar la cantidad de agua
que pasa por las turbinas. Del volumen embalsado
depende la cantidad que puede hacerse pasar por
las turbinas.
• Con embalse de reserva puede producirse energía
eléctrica durante todo el año aunque el río se
“seque por completo” durante algunos meses, cosa
que sería imposible en un proyecto de pasada.
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
• Las centrales con almacenamiento de reserva
exigen por lo general una inversión de capital
mayor que las de pasada, pero en la mayoría de los
casos permiten usar toda la energía posible y
producir kilovatios - hora más barato
• La casa de máquinas suele estar al pie de la presa;
en estos tipos de central, el desnivel obtenido es de
carácter mediano.
3.4.- CENTRAL HIDROELÉCTRICA
DE BOMBEO
Las centrales de bombeo
son un tipo especial de
centrales hidroeléctricas
que posibilitan un empleo
más racional de los
recursos hidráulicos de un
país.
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
• Disponen de dos embalses situados a diferente
nivel. Cuando la demanda de energía eléctrica
alcanza su máximo nivel durante el día, las
centrales de bombeo funcionan como una central
convencional generando energía.
• Al caer el agua, almacenada en el embalse superior,
hace girar el rodete de la turbina asociada a un
generador.
TIPOS DE CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS
• Después el agua queda almacenada en el embalse
inferior. Durante las horas del día en la que la
demanda de energía es menor el agua es bombeada
al embalse superior para que pueda iniciar el ciclo
productivo nuevamente.
• Para ello, la central dispone de grupos de motores -
bomba o, alternativamente, sus turbinas son
reversibles de manera que puedan funcionar como
bombas y los generadores como motores.
FIN DE LA PRIMERA
CLASE
Centrales hidroeléctricas
Componentes Básicos de un
Proyecto Hidroeléctrico
28 de Julio 2011
Instructor
Ing. Dr. Carlos M. Cardozo F.
4.- PRINCIPALES COMPONENTES
DE LAS CENTRALES
HIDROELÉCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Por ser la más compleja, los componentes
a seguir están asociada a una central
hidroeléctrica con embalse:
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
4.1.- OBRAS CIVILES
4.1.1.- La Presa
• El primer elemento que encontramos en una
central hidroeléctrica es la presa o represa, que se
encarga de atajar el río y remansar las aguas.
• Con estas construcciones se logra un determinado
nivel del agua antes de la contención, y otro nivel
diferente después de la misma. Ese desnivel se
aprovecha para producir energía.
Las presas pueden
clasificarse, por el material
empleado en su
construcción en:
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Presa de hormigón: son las más utilizadas en
los países desarrollados ya que con éste material se
pueden elaborar construcciones más estables y
duraderas; debido a que su cálculo es del todo
fiable frente a las producidas en otros materiales.
Normalmente, todas las presas de tipo gravedad,
arco o combinaciones están hechas de este
material.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Presas de materiales sueltos: son las más
utilizadas en los países subdesarrollados ya que
son menos costosas y suponen el 77% de las que
podemos encontrar en todo el planeta. Son aquellas
que consisten en un relleno de tierras, que aportan
la resistencia necesaria para contrarrestar el
empuje de las aguas.
Los materiales más utilizados en su construcción
son piedras, gravas, arenas, limos y arcillas aunque
dentro de todos estos los que más destacan son las
piedras y las gravas.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Presas de enrocamiento con cara de
hormigón: este tipo de presas en ocasiones es
clasificada entre las de materiales sueltos; pero su
forma de ejecución y su trabajo estructural son
diferentes.
El elemento de retención del agua es una cortina
formada con fragmentos de roca de varios tamaños,
que soportan en el lado del embalse una cara de
hormigón la cual es el elemento impermeable.
De gravedad: tienen un
peso adecuado para
contrarrestar el
momento de vuelco que
produce el agua..
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Como mencionado, las presas de hormigón son las más
utilizadas y se puede a su vez clasificar en
Presa de arco: es aquella en la
que su propia forma (arco) es la
encargada de resistir el empuje
del agua. Debido a que la presión
se transfiere en forma muy
concentrada hacia las laderas de
la presa, se requiere que ésta sea
de roca muy dura y resistente.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Presa de bóveda o de doble arco: cuando la
presa tiene curvatura en el plano vertical y en el
plano horizontal, también se denomina de bóveda.
Para lograr sus complejas formas se construyen
con hormigón y requieren gran habilidad y
experiencia de sus constructores que deben
recurrir a sistemas constructivos poco comunes.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Presa de arco - gravedad: combina características
de las presas de arco y las presas de gravedad y se
considera una solución de compromiso entre los
dos tipos. Tiene forma curva para dirigir la mayor
parte del esfuerzo contra las paredes de un cañón o
un valle, que sirven de apoyo al arco de la presa.
Además, el muro de contención tiene más espesor
en la base y el peso de la presa permite soportar
parte del empuje del agua.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
4.1.2.- Vertederos
Los vertederos son elementos vitales
de la presa que tienen como misión
liberar parte del agua detenida sin que
esta pase por la sala de máquinas.
Se encuentran en la pared principal de
la represa y pueden ser de fondo o de
superficie.
La misión de los vertederos
es liberar, si es preciso,
grandes cantidades de agua
o atender necesidades de
riego.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
• Para evitar que el agua pueda producir
desperfectos al caer desde gran altura, los
vertederos se diseñan para que la mayoría del
líquido se pierda en una cuenca que se encuentra al
pie de la represa, llamada de amortiguación.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Para conseguir que el
agua salga por los
vertederos existen
grandes compuertas de
acero que se pueden
abrir o cerrar a
voluntad, según la
demanda de la
situación.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Por lo mencionado, algunas de sus
finalidades a destacar son:
Garantizar la seguridad de la estructura hidráulica,
al no permitir la elevación del nivel, aguas arriba, por
encima del nivel máximo del embalse.
Disipar la energía para que la devolución al cauce
natural no produzca daños. Esto se hace mediante
saltos, trampolines o cuencos.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Los vertederos se usan conjuntamente con las
compuertas para mantener un río navegable o para
proveer del nivel necesario a la navegación.
Dado que el vertedero es la parte donde el agua se
desborda, un vertedero largo permite pasar una
mayor cantidad de agua con un pequeño
incremento en la profundidad de derrame.
Esto se hace con el fin de minimizar las
fluctuaciones en el nivel de río aguas arriba.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Los vertederos permiten a los hidrólogos un
método simple para medir el caudal en flujos de
agua. Conocida la geometría de la zona alta del
vertedero y el nivel del agua sobre el vertedero, se
conoce que el líquido pasa de régimen lento a
rápido.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Debido a que un vertedero incrementa el contenido
en oxígeno del agua que pasa sobre la cresta, puede
generar un efecto benéfico en la ecología local del
río.
Una represa reduce artificialmente la velocidad del
agua, lo que puede incrementar los procesos de
sedimentación, aguas arriba; y un incremento de la
capacidad de erosión aguas abajo.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
La represa donde se sitúa el vertedero, al crear un
desnivel, representa una barrera para los peces
migratorios, que no pueden saltar de niveles. Para
sortear esta dificultad y facilitar la migración de los
peces agua arriba se construyen las “escaleras de
peces”.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
4.1.3.- Tomas de Agua
La obra de toma de agua consiste en un
ensanchamiento al inicio del conducto forzado, que
facilita la entrada del agua retenida en la Presa y
esta diseñada para que las perdidas de carga
producidas sean mínimas.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
En general la toma dispone de
una rejilla que impide la
entrada de elementos sólidos
al canal y una compuerta, que
controla el caudal que debe
pasar dentro del mismo y para
interrumpir la entrada de agua
y proceder a la limpieza o
reparación de los conductos
forzados.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Puede estar situada sobre la propia presa o
separada de ella. Cualesquiera que sea su
profundidad y su caudal disponen siempre de los
siguientes elementos:
Rejilla de entrada: que impide el paso de los cuerpos
flotantes o en suspensión que podrían dañar las
tuberías o las turbinas. Están formadas por barrotes
metálicos o de concreto y el espaciado entre ellos
puede oscilar entre 3 y 20 cm. Pueden tener
distintas formas.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Un dispositivo de cierre: que permita cortar, o
regular el caudal del agua. Esta formado generalmente
por compuertas, de las cuales se dispone de dos en cada
toma. La situada aguas abajo utilizada para el servicio
normal.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Las de aguas arriba que sin embargo son de
emergencia y se denominan ataguía; y se utilizan
para cerrar el paso del agua cuando se necesita
inspeccionar o reparar el conducto o la compuerta
de servicio. Consisten generalmente de planchas de
acero reforzada con perfiles metálicos que se
manejan con puente grúa.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
4.1.4.- Casa de Maquinas
En su interior están albergadas las turbinas, los
generadores, sistemas de control y despacho de
carga, etc.
La configuración física de la casa de maquinas
depende del tipo y números de maquinas
instaladas y del tamaño de las mismas. En las
instalaciones de eje vertical la estructura de la
central suele dividirse verticalmente en niveles
como mostrado en la figura a seguir, donde:
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
01 - Cota 40 - Fundación de la represa.
02 - Cota 92,4 - Acceso al pozo de la turbina.
03 - Cota 98,5 - Servicio auxiliar de la unidad - Sistema de agua pura.
04 - Cota 98,5 - Sistema de excitación, acceso al "housing" del generador y regulador de velocidad.
05 - Cota 108 - Transformadores elevadores.
06 - Cota 108 - Piso de los generadores y salas de control local.
07 - Cota 122 - Sistema de
ventilación.
08 - Cota 127,6 - Galería de
cables.
09 - Cota 128,2 - GIS - SF6.
10 - Cota 133,2 - Paneles
principales del servicio
auxiliar AC y sala de los
generadores diesel.
11 - Cota 144 - Servicio auxiliar
de la represa.
12 - Cota 214 - Central hidráulica
de las compuertas.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
En la figura abajo mostramos el croquis de una central de eje
horizontal con grupos generadores denominados "a bulbo", que
están totalmente sumergidos en funcionamiento.
En la figura se puede observar que los niveles de la central son
menores que las de ejes verticales. Los principales niveles son:
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
1. Embalse
2. Conducto de entrada
de agua
3. Compuertas de
entrada "izadas"
4. Conjunto de bulbo
con la turbina y el
alternador
5. Puente grúa de la
sala de máquina
6. Mecanismo de izaje
de las compuertas de
salida
7. Compuerta de salida
"izada"
8. Conducto de salida
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
4.2.- PRINCIPALES EQUIPOS ELECTROMECÁNICOS
4.2.1.- Turbinas Hidráulicas
La turbina es el elemento que aprovecha la energía
cinética y potencial del agua para producir un
movimiento de rotación, que transferido mediante
un eje al generador produce energía eléctrica.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
En cuanto al modo de funcionamiento,
las turbinas hidráulicas se pueden
clasificar en dos grupos:
Turbina de acción; y
• Turbinas de reacción.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
La diferencia entre ambos tipos es que las turbinas de acción
aprovechan únicamente la velocidad del flujo del agua para
producir el giro, mientras que las de reacción aprovechan,
además, la presión que le resta a la corriente en el momento del
contacto. Es decir, mientras que las turbinas de reacción
aprovechan la altura total disponible hasta el nivel de desagüe,
las de acción aprovechan únicamente la altura hasta el eje de la
turbina.
Dentro de las turbinas de acción la mas conocida es la Pelton,
mientras que la turbinas de reacción las más conocidas son las
Francis y la Kaplan.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
.1.- Turbinas Pelton
Las turbinas Pelton, también se conocen como
turbinas de presión por ser ésta constante en la zona
del rodete, de chorro libre, de impulsión, o de
admisión parcial por ser atacada por el agua sólo una
parte de la periferia del rodete. Así mismo entran en
la clasificación de turbinas tangenciales y TURBINAS
DE ACCIÓN.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Su utilización es idónea en saltos de gran altura
(alrededor de 200 m y mayores), y caudales
relativamente pequeños (hasta 10 m3/s
aproximadamente).
Por razones hidroneumáticas, y por sencillez de
construcción, son de buen rendimiento para amplios
márgenes de caudal (entre 30% y 100 % del caudal
máximo). Por ello se colocan pocas unidades en cada
central que requiere turbinas de estas características.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Pueden ser instaladas con el eje en posición vertical u
horizontal, esta última disposición la más adecuada, la
cual nos servirá de referencia para hacer las
descripciones necesarias.
INTERVALO
20 MINUTOS
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Componentes de una turbina Pelton
Distribuidor . Rodete.• Carcasa.
Cámara de descarga. Sistema hidráulico de frenado. Eje.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Distribuidor de una turbina Pelton
Está constituido por uno o varios equipos de inyección
de agua. Cada uno de dichos equipos, formado por
determinados elementos mecánicos, tiene como
misión dirigir, convenientemente, un chorro de agua,
cilíndrico y de sección uniforme, que se proyecta
sobre el rodete, así como también, regular el caudal
preciso que ha de fluir hacia dicho rodete, llegando a
cortarlo totalmente cuando proceda.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
El número de equipos de inyección, colocados
circunferencialmente alrededor de un rodete,
depende de la potencia y características del grupo,
según las condiciones del salto de agua. Así mismo, se
puede disponer de más de un rodete en el mismo eje,
cada uno de ellos dotado del distribuidor apropiado.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Hasta seis suelen ser los equipos que proyectan
chorros de agua sobre un mismo rodete, derivando
todos y cada uno de ellos de la tubería forzada. Dicho
número equipos de inyección, se instala en turbinas
Pelton con eje vertical, siendo, normalmente uno o
dos inyectores los instalados cuando la disposición del
eje es horizontal.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Para mejor comprensión, describiremos los
elementos que forman un solo equipo de inyección,
mediante el cual se obtiene un chorro de agua. Estos
elementos son:
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
• Cámara de distribución
Consiste en la prolongación de la tubería forzada,
acoplada a ésta mediante brida de unión,
posteriormente a la situación de la válvula de
entrada a turbina, según la trayectoria normal del
agua También se nombra cámara de inyectores.
Tiene como misión fundamental, conducir el caudal
de agua. Igualmente, sirve de soporte a los demás
mecanismos que integran el distribuidor.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Inyector
Es el elemento mecánico destinado a dirigir y
regular el chorro de agua. Esta compuesto por:
Tobera
Se entiende como tal, una boquilla, normalmente
con orificio de sección circular (puede tratarse de
otra sección), de un diámetro aproximado entre 5 y
30 cm, instalada en la terminación de la cámara de
distribución.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Proyecta y dirige, tangencialmente hacia la periferia
del rodete, el chorro agua, de tal modo que la
prolongación de éste forma un ángulo prácticamente
90 grados con los imaginarios radios de aquel, en los
sucesivos puntos de choque incidencia del agua. Con
lo últimamente expuesto se explica el concepto
turbina tangencial.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Aguja
Está formada por un vástago situado
concéntricamente en el interior del cuerpo de la
Tobera, guiado mediante cojinetes sobre los cuales
tiene un 1 movimiento de desplazamiento
longitudinal en dos sentidos.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Deflector
Es un dispositivo mecánico que, a modo de pala o
pantalla, puede ser intercalado con mayor o menor
incidencia en la trayectoria del chorro de agua,
entre la Tobera y el rodete, presentando la parte
cóncava hacia el orificio de Tobera.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Tiene como misión desviar, total o parcialmente
según proceda, el caudal de agua, impidiendo la
aceleración del rodete al producirse un descenso
repentino de la carga.
Su intervención, evita variaciones bruscas de presión
en tubería forzada, al permitir una respuesta más
lenta de la válvula de aguja, con fuertes oscilaciones
de carga.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Rodete de una turbina Pelton
Es la pieza clave donde se transforma la energía
hidráulica del agua, en su forma cinética, en energía
mecánica o, dicho de otra manera, en trabajo según la
forma de movimiento de rotación. Esencialmente
consta de los siguientes elementos:
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
• Rueda motriz
Está unida rígidamente al
eje, montada en el mismo
por medio de chavetas y
anclajes adecuados. Su
periferia está mecanizada
apropiadamente para ser
soporte de los
denominados cangilones.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
• Cangilones, También
llamados álabes,
cucharas o palas.
Son piezas de bronce o
de acero especial para
evitar, dentro de lo
posible, las corrosiones
y cavitaciones.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
La Palas Están diseñados para recibir el empuje
directo del chorro de agua. Su forma es similar a la de
una doble cuchara, con una arista interior lo más
afilada posible y situada centralmente en dirección
perpendicular hacia el eje, de modo que divide al
cangilón en dos partes simétricas de gran concavidad
cada una, siendo sobre dicha arista donde incide el
chorro de agua. En sección, el conjunto toma forma de
W (omega abierta).
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Carcasa de una turbina Pelton
Es la envoltura metálica que cubre los inyectores,
rodete y otros elementos mecánicos de la turbina.
Su misión consiste en evitar que el agua salpique al
exterior cuando, después de incidir sobre los
cangilones, abandona a éstos.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Cámara de descarga de una turbina Pelton
Se entiende como tal la zona por donde cae el agua
libremente hacia el desagüe, después de haber movido al
rodete. También se conoce como tubería de descarga.
Para evitar deterioros debidos a la acción de los chorros
de agua, especialmente de los originados por la
intervención del deflector, se suele disponer, en el fondo
de la cámara de descarga, de un colchón de agua de 2 a 3 m
de espesor.
Con el mismo fin, se instalan blindajes o placas, situadas
adecuadamente, que protegen la obra de hormigón.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Sistema hidráulico de frenado de una turbina
Pelton
Consiste en un circuito de agua derivado de la cámara
de distribución. El agua, proyectada a gran velocidad
sobre la zona convexa de los cangilones, favorece el
rápido frenado del rodete, cuando las circunstancias
lo exigen
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Eje de una turbina Pelton
Rígidamente unido al rodete, y situado
adecuadamente sobre cojinetes debidamente
lubricados, transmite el movimiento de
rotación al eje del generador.
El número de cojinetes instalados así como su
función, radial o radial-axial, depende de las
características de cada grupo.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
La turbina Francis es
un motor hidráulico
de reacción, que se
emplea para caudales
y alturas medias
.2.- Turbinas Francis
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
En la figura anterior, está representada en semicorte
axial una turbina NEYRPIC, de 100.000 CV de
potencia, 333 r.p.m. para un salto de 179 m. Se puede
apreciar el rodete o parte móvil de turbina (1 en la
figura), constituido por un cierto número de paletas o
álabes que oscila entre 16 y 21, y depende del tipo de
construcción.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
El agua procedente de la tubería forzada entra
perpendicularmente al eje de la turbina y sale
paralela a él. La parte por la que entra el agua en la
turbina se denomina cámara de descarga, la que está
indicada por 2 en la figura.
El agua, después de pasar por el rodete, impulsando a
éste y haciéndolo girar, sale por un tubo denominado
tubo de aspiración (3 en la figura).
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Se consideran componentes principales
de una turbina Francis:
Cámara espiral
Distribuidor
Rotor o rodete
Tubo de aspiración
Eje
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Cámara Espiral
La cámara espiral tiene como misión el dirigir
convenientemente el agua en el distribuidor;
generalmente son de sección circular, aunque
también puede ser rectangular; su forma es tal que la
velocidad media tiene que ser la misma en cualquier
punto del caracol, evitándose así las pérdidas
ocasionadas por los cambios bruscos de velocidad.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
el agua no debe penetrar en la cámara espiral con unavelocidad demasiado grande, ya que las pérdidas podríanser excesivas.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
El DistribuidorPara regular el caudal
de agua que entra en el
rodete se utilizan unas
paletas directrices
situadas en forma
circular, y cuyo
conjunto de denomina
distribuidor (4 en la
figura 12).
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Cada una de las paletas directrices se mueve sobre un
pivote, de tal forma que llegan a tocarse en la
posición de cerrado, en cuyo caso no entra agua en el
rodete, y tienen sus caras casi paralelas en la posición
de abierto, en cuyo caso el caudal de agua recibido
por el rodete es máximo.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
El conjunto de paletas directrices del distribuidor se
acciona por medio de un anillo móvil (5 en la figura),
al que están unidas todas las paletas directrices, y
este anillo móvil, a su vez está accionado por el
regulador de velocidad de la turbina.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Los elementos componentes del distribuidor son:
Palas directrices
Equipo de accionamiento
Servomotores
Anillo de distribución
Bielas
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Palas directrices o álabes directrices: son las palas
móviles, cada una de ellas al unísono con las demás
pueden orientarse dentro de ciertos límites, al girar su
eje pasando de la posición de cierre total a la de
máxima apertura, que corresponde al desplazamiento
extremo, tendiendo a quedar en dirección radial
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Equipo de accionamiento: se trata de un conjunto
de dispositivos mecánicos, a partir de
servomecanismos, palancas y bielas, que constituyen el
equipo de regulación de la turbina, gobernado por el
regulador de velocidad.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Servomotores hidráulicos: normalmente son dos,
desplaza una gran biela en sentido inverso una
respecto de la otra, proporcionando un movimiento de
giro alternativo a un aro móvil, llamado anillo o
volante de distribución, concéntrico con el eje de a
turbina
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Anillo de distribución: con sus movimientos, hace girar a
todas y cada una de las palas directrices; el giro conjunto
y uniforme de las palas directrices, permite variar la
sección de paso de agua a través del distribuidor
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Bielas: el eje de la pala directriz va ligada al anillo
mediante una biela, la misma no va unida
directamente al anillo, sino que lo hace mediante
una bieleta, que ejerce la función de fusible
mecánico.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
El Rodete
Se trata de la pieza fundamental
mediante la cual se obtiene la
energía mecánica deseada. Está
unido rígidamente al eje de la
turbina y perfectamente
concéntrica con el distribuidor.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Las palas están unidas por su parte externa inferior a
un anillo que hace cuerpo con las mismas. En su
extremo superior van unidas a otro anillo el cual va
sujeto al eje de la turbina.
La longitud y mayor o menor inclinación respecto al eje
de la turbina de las palas o álabes del rotor dependen
del caudal, de la altura del salto y de la velocidad
específica.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Rodetes lentos.- Se utilizan
en los grandes saltos; con
ellos se tiende a reducir el
número de revoluciones, lo
cual supone un aumento del
diámetro D1 del rodete
respecto al del tubo de
aspiración D2 Figura
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Rodetes normales.- Se
caracterizan porque el
diámetro D1 es
ligeramente superior al
del tubo de aspiración D3,
Figura. El agua entra en el
rodete radialmente y sale
de él axialmente,
entrando así en el tubo de
aspiración.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Rodetes rápidos.- Permiten
obtener elevadas velocidades de
rotación para valores de ns
comprendidos entre 225 y 500.
El diámetro el rodete D1 es
menor que el D3 del tubo de
aspiración y el cambio de
dirección del agua se efectúa más
bruscamente. Figura
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Un componente importante del rodete es el Difusor también
denominado cono deflector o cono de dispersión.
Constituye un cuerpo en forma troncocónica con la base
mayor hacia del eje, dando la apariencia de terminación de
éste.
Su función consiste en dirigir el agua que sale a través de
los álabes del rotor, evitando choques entre sí y contra los
propios álabes, a fin de evitar torbellinos y otros efectos
hidráulicos perjudiciales.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Tubo de Aspiración
Consiste en un conducto, normalmente acodado, que
une la turbina con el canal de desagüe. Tiene como
misión recuperar al máximo la energía cinética del
agua a la salida del rotor.
En su unión con la turbina se trata de un conducto
metálico de sección circular que va aumentando
gradualmente de diámetro tomando forma tronco -
cónica, tramo conocido como cono de aspiración.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
El Eje
Es por medio del eje de turbina, que al
estar rígidamente unido mediante un
acoplamiento al eje del generador,
transmite al rotor del generador el
movimiento de rotación.
FIN DE LA SEGUNDA
CLASE
Centrales hidroeléctricas
Componentes Básicos de un
Proyecto Hidroeléctrico
29 de Julio 2011
Instructor
Ing. Dr. Carlos M. Cardozo F.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Las turbinas de reacción
Kaplan tienen su área de
trabajo y de explotación
económica en los pequeños
saltos con grandes
caudales.
.3.- Turbinas Kaplan
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Tipos de turbinas Kaplan:
Hélice: cuando el salto y caudal disponible en un
aprovechamiento permanecen constantes lo largo del año,
es aconsejable instalar una turbina sin ningún tipo de
regulación. Es decir, ya que las condiciones a las que va a
trabajar la turbina no van a variar, podemos dejar libre la
entrada del agua hacia la hélice y ésta, con palas sin ningún
tipo de regulación. Este tipo de turbinas se llama también de
paso fijo.
Este tipo de turbina trabaja con un alto rendimiento
mientras no varíen sus condiciones de trabajo. Cuando esto
ocurre, el rendimiento desciende rápidamente.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Kaplan y Semi-Kaplan:
Los álabes del rodete en las turbinas Kaplan son
regulables y tienen la forma de una hélice, mientras
que los álabes de los distribuidores pueden ser fijos o
regulables. Si ambos son regulables, se dice que la
turbina es una turbina Kaplan verdadera; si solo son
regulables los álabes del rodete, se dice que la turbina
es una turbina Semi-Kaplan.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Son partes constitutivas principales de una
turbina kaplan:
Cámara espiral
Distribuidor
Rotor o rodete
Tubo de aspiración.
Eje
El único componente de las turbinas
kaplan, que podría considerarse como
distinto al de las turbinas Francis, es el
rodete.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
El Rodete
Se asemeja a la hélice de
barco, esta formado por un
numero determinado de
palas o álabes, de 2 a 4 para
saltos de pequeña altura y
de 5 e 9 cuando los saltos
son mayores, por supuesto
dentro del campo de
aplicación de las turbinas
Kaplan
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
En las turbinas Kaplan, todas y cada una de las palas
del rotor están dotadas de libertad de movimiento,
pudiendo orientarse dentro de ciertos límites sobre
sus asientos respectivos situados en el núcleo, llamado
también cubo del rodete, adoptando posiciones de
mayor o menor inclinación respecto al eje de la turbina
según órdenes recibidas del regulador de velocidad.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Las turbinas Kaplan, son también conocidas como
turbinas de doble regulación, por intervenir en el
proceso de regulación tanto las palas del distribuidor,
como sobre las palas del rotor dependiendo de las
condiciones de carga y del salto existente.
Con este procedimiento se consiguen elevados
rendimientos, incluso para cargas bajas y variables, así
como en el caso de fluctuaciones importantes del
caudal. Las palas directrices del distribuidor, se
gobiernan de forma análoga a como se realiza en las
turbinas Francis.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Los grupos bulbos, como
parte fundamental de
algunas mini hidráulicas
no son más que un tipo
especial de turbina hélice,
capaces de aprovechar
saltos de pequeños
desnivel, pero de gran
caudal.
.4.- Turbina tipo bulbo
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
La ventaja de estos grupos, en los que el agua desliza
axialmente, es muy superior a los tradicionales de eje
vertical.
En primer lugar, se produce una mejor distribución de
las velocidades del agua sobre las palas, lo que permite
disminuir el diámetro de las misma, para una misma
potencia en comparación con las de eje vertical.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Otra ventaja constituye la disminución de las perdidas
de carga, tanto en la entrada como en la salida de la
turbina lo que implica una mejora del rendimiento,
presentando al mismo tiempo, mejores condiciones a
la cavitación, lo que origina una disminución del costo
de la obra civil.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Posición del Generador o alternador: En principio los
constructores se encontraban tres alternativas para la
instalación del generador, que podía ir colocado en el
exterior del Bulbo, en su periferia o en si interior. Al
respecto de cada uno de estos se puede mencionar:
Los bulbos con generador en el exterior, nunca han
conseguido grandes resultados a causa de la aparición
de vibraciones.
Los bulbos con generador en la periferia, poseen
problemas mecánicos insalvables.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Los bulbos con generador
interno son básicamente
lo que se emplean en la
actualidad (figura abajo).
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Trazado hidráulico de los grupos Bulbo: Lo que se trata
de conseguir con los grupo Bulbo es aumentar la
potencia específica, mediante el aumento de la
velocidad específica.
Los ensayos sobre la distribución de velocidades,
muestra que las pérdidas de carga más importante se
producen a la entrada y a la salida, cuando las
potencias específicas son elevadas.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Tubo de aspiración: La energía cinética a la salida de la
rueda alcanza un valor próximo a la energía total del
salto, lo que demuestra la importancia del tubo de
aspiración en las maquinas con grandes potencias
específicas.
Un deslizamiento axial uniforme a la salida de la rueda
es difícil de obtener,; se obtendría un excelente
rendimiento si se tomase la precaución de escoger un
adecuado ángulo en el codo del tubo de aspiración.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Sin embargo, para éste ángulo ideal, la longitud del
tubo de aspiración tendería a aumentar y llegaría a
alcanzar valores económicamente inaceptables, por lo
que la ingeniería hidráulica se vería obligada a elegir
una sección de salida igual a casi cuatro veces la
sección de la rueda, lo que implicaría el riesgo de
desprendimiento de la capa límite, con la consiguiente
erosión del conducto.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Conductos: Las perdidas de carga en los conductos de
los grupos Bulbo y Kaplan, son comparables; sin
embargo, las dimensiones de los conductos aguas
arriba del distribuidor del grupo Bulbo son más
pequeños que los de la Kaplan.
Una limitación de las dimensiones de los conductos
agua arriaba, permite disminuir la longitud de la
central y alojar el conjunto del grupo entre paredes
planas, verticales y paralelas, obteniéndose así, una
mejora en la potencia para una longitud de central
dada.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
4.2.2.- Generadores
La energía eléctrica
en las centrales
hidroeléctricas se
produce en los
equipos llamados
generadores o
alternadores.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
El alternador, o grupo de alternadores, acoplados al eje
de la turbina que gira por la acción del agua genera una
corriente alterna de alta intensidad y baja tensión; esta
corriente posteriormente pasa por un transformador
que la convierte en alta tensión y baja corriente, apta
para su transporte a grandes distancias con un mínimo
de perdidas.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Solidario con el eje de la turbina y del alternador, gira
un generador de corriente continua llamado excitatriz,
que se utiliza para excitar magnéticamente los polos
del estator del generador, creando un campo
magnético que posibilita la creación de corriente
alterna.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Esta formado básicamente por dos elementos: uno fijo
cuyo nombre genérico es el de Estator y otro que gira
concéntricamente en éste, llamado Rotor.
Uno de ellos debe crear un campo magnético,
alimentado con corriente continua (corriente de
excitación del campo), tomada de la excitatriz. A dicho
elemento se le denomina inductor y esta formado por
un conjunto de bobinas. El inductor es el Rotor.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Estator Rotor
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
El segundo elemento actúa como receptor de las corrientes
inducidas, por lo se le llama inducido. A él están unidas las barra
de salida de la corriente. El Estator, es el que ocupa el lugar del
inducido.
La corriente eléctrica se origina en el campo magnético
establecido entre el rotor y el estator; al girar el rotor impulsado
por la turbina se rompe el campo magnético produciéndose una
corriente de electrones.
Esta corriente se induce a relativa baja tensión, por lo que se envía
al transformador de potencia, el cual sube la tensión a un valor
muy alto para que se efectúe la transmisión a los centros de
consumo.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
4.2.3.- Controles que actúan sobre el conjunto Turbina -
Generador
Los tres principales sistemas de control que actúan sobre el
generador síncrono son:
u Control primario de carga-frecuencia.
u Control suplementar de carga-frecuencia (o Control
Automático de Generación).
u Control de excitación.
Un diagrama de bloques simplificado mostrando los
sistemas de control del conjunto turbina - generador es
presentado en la figura siguiente.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Estabilizador
Sistema de Excitación
Generador Síncrono
Sensor de velocidad
Sensor de flujo de intercambio
Control Suplementar
Despacho Económico
Sensor de Tensión
Regulador de velocidad
TurbinaVálvula
Agua o Vapor
Sist
ema
de
Tra
nsm
isió
n
P, w, f
w
VT
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
El Conjunto primario de velocidad que es local,
básicamente monitora la velocidad del eje del conjunto
turbina-generador y controla el torque mecánico de la
turbina de modo a hacer con que la potencia eléctrica
generada por la unidad se adapte a las variaciones de
carga. Las constantes de tiempo del control primario
son del orden de algunos segundos.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Como la actuación del control primario normalmente
resulta en desvíos de frecuencia, es necesario que se
cuente con la actuación de otro sistema de control para
restablecer la frecuencia a su valor nominal. Este
sistema es llamado control suplementar (o control
automático de generación).
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
El control automático de generación, en el caso de
sistemas interconectados, tiene también la función de
mantener el intercambio de potencia entre
concesionarias vecinas tan próximos como posible a los
valores programados.
Se trata de un sistema de control centralizado,
ejecutado en el centro de operación de las empresas y
cuyas constantes de tiempo son del orden de minutos.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Finalmente, los objetivos del control de excitación, que
es local, pueden ser resumidos como: (a) mantener la
tensión nominal del generador dentro de tolerancias
especificadas; (b) regular el flujo de reactivos entre
máquinas y (c) amortecer las oscilaciones del rotor de
la máquina cuando ocurre perturbaciones en el
sistema.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Esta última función del regulador de tensión deriva del
hecho de que la tensión de campo del generador afecta
significativamente el torque eléctrico de la maquina.
Las constantes de tiempo del sistema de control de
excitación son del orden de milisegundos.
INTERVALO
20 MINUTOS
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
4.2.4.- Equipos Auxiliares
En una Central Hidroeléctrica, a parte de los
equipos principales anteriormente descritos,
debe existir una serie de equipos auxiliares
necesarios para el correcto funcionamiento de
las instalaciones.
El consumo eléctrico de estos equipos
auxiliares oscila alrededor del 2 % de la
producción de la central.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Los equipos más comunes que pueden ser considerados
como auxiliares dentro de la central son:
Ventilación
Alumbrado normal y de
emergencia.
Generador de emergencia.
Equipo de corriente
continua para alimentar las
bobinas de disyuntores,
relés y conectores.
Banco de baterías y sus
cargadores
Bombas de drenaje.
Puentes grúa.
Limpiarejas.
Protección contra
incendio.
Agua de refrigeración.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
4.2.5.- Subestación y Salidas de Líneas
Una Subestación es un conjunto de máquinas, aparatos
y circuitos, que tienen la función de modificar los
parámetros de la potencia eléctrica, permitiendo el
control del flujo de energía, brindando seguridad para
el sistema eléctrico, para los mismos equipos y para el
personal de operación y mantenimiento.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Las Subestaciones se pueden clasificar
como sigue:
Subestaciones en las plantas generadoras o
centrales eléctricas.
Subestaciones receptoras primarias.
Subestaciones receptoras secundarias.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Subestaciones en las plantas generadoras o
centrales eléctricas.- Estas se encuentran en las
centrales eléctricas o plantas generadoras de
electricidad, para modificar los parámetros de la
potencia suministrada por los generadores,
permitiendo así la transmisión en alta tensión en
las líneas de transmisión.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Los generadores pueden suministrar la potencia a una
tensión entre 5 y 25 kV y la transmisión depende del
volumen, la energía y la distancia, generalmente se
realiza a 220 o 500 kV. Por lo general la Subestación de
las plantas generadoras tiene sus equipos aislados a
SF6 y se instala en el interior de la central.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Un elemento fundamental de la Subestación constituye
el transformador elevador de tensión, que
dependiendo de la tensión de trabajo del generador, la
transformación puede ser de media a alta tensión. Su
objetivo es elevar la tensión al nivel de línea existente
para hacer posible el transporte sin perdida excesiva.
Es habitual instalar los transformadores en el interior
del edificio de la central, aunque en ocasiones, por
reducir las obras civiles, los grandes transformadores
se instalan a la intemperie.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Entre los otros equipos que forman parte de la
Subestación se tiene:
Disyuntores y Seccionadores; utilizados para
conexión o desconexión de la red..
Transformadores de medida o protección, tanto de
tensión como de corriente, que proporcionan los
valores instantáneos de estas magnitudes en las
respectivas aplicaciones.
Pararrayos o descargadores a tierra de sobre
intensidades.
Transformadores de Servicios Auxiliares.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Otro punto a tener en cuenta son las salidas de líneas,
desde la Subestación de la central hasta las torres que
transportan la energía producida en la central hasta los
centros de consumo.
Estas salidas normalmente aprovechan la presa para
instalar plataformas donde se instalan equipos de
salida de línea, como pararrayos y sistemas para
anclaje de los aisladores de las líneas.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
4.2.6.- Exclusa de Navegación
Las esclusas son obras hidráulicas que permiten vencer
desniveles concentrados en canales navegables,
elevando o descendiendo los navíos que se encuentran
en ellas. Pueden formar parte de las estructuras
complementarias de una presa, cuando ésta se
construye sobre ríos navegables.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
Una típica Exclusa en el río Paraná es la construida por
la Entidad Binacional Yacyretá, 12 años atrás,
“precisamente para que la represa no interrumpiera el
tráfico fluvial existente en esta zona del río Paraná”.
La esclusa permite que un remolcador - que también
puede estar acompañado por barcazas, pueda salvar el
desnivel entre el río y el lago.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
La formación de la presa causó una elevación del nivel
del Río Paraná: en este momento tenemos un desnivel
entre lago y río de unos 17 metros. Esos 17 metros,
para subirlos en un tramo tan corto como es la esclusa,
no se puede hacer con una rampa, porque sería una
cascada. Se hace con un ascensor, y la esclusa es eso: un
ascensor de barcos que les permite entrar, cierra la
puerta, sube o baja el nivel y les permite salir del otro
lado.
PRINCIPALES COMPONENTES DE
LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICA
El llenado del cuenco cuando está al nivel de aguas
abajo hasta llegar al nivel de aguas arriba, se hace
abriendo unas válvulas que tienen 4 metros por 4
metros.
De cada lado hay una, y eso permite un gran chorro de
agua que llena el cuenco de 240 metros de largo por 24
metros de ancho, en unos 10 minutos. Alcanza el nivel
del embalse si estamos subiendo, o sale toda el agua al
nivel del río si estamos bajando.
5.- FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICA
FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICA
5.1.- CENTRAL HIDROELÉCTRICA CONVENCIONAL
Esquema de funcionamiento de una central hidroeléctrica (pie de presa)Como ejemplo de
funcionamiento de
una central
hidroeléctrica
convencional se ha
elegido un Salto a
pie de presa, como
la representada en
la figura.
FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICA
Básicamente consiste en lo siguiente: gracias
a una presa (2), ubicada en el lecho de un río,
se acumula una cantidad de agua que forma
un embalse (1). La energía potencial del salto
generado se transforma posteriormente en
energía eléctrica.
FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICA
Para ello, se sitúan en el paramento aguas arriba de la
presa unas tomas de agua formadas por una boca de
admisión, protegida por una rejilla metálica (3), y por
una cámara de compuertas que controla la entrada del
agua a una tubería forzada (4).
Normalmente, ésta atraviesa el cuerpo de la presa y
tiene por objetivo llevar el agua desde las tomas hasta
los equipos de la central eléctrica.
FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICA
El agua, a presión de la tubería forzada, va
transformando su energía potencial en cinética, es
decir, va adquiriendo velocidad. Al llegar a las
máquinas, actúa sobre los álabes del rodete de la
turbina (6), haciéndolo girar.
El rodete de la turbina está unido por un eje (7) al rotor
del generador (8) que, al girar con los polos excitados
por una corriente continua, induce una corriente
alterna de media tensión y alta intensidad.
FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICA
Mediante transformadores (9), es convertida en
corriente de baja intensidad y alta tensión para poder
ser enviada a la red general mediante las líneas de
transporte (10).
El agua, una vez que ha cedido su energía, es restituida
al río, aguas abajo de la central.
Normalmente, una central hidroeléctrica dispone de
varios grupos turbina-generador (5). El conjunto de
éstos suele estar alojado en una sala de máquinas o
edificio de la central propiamente dicho.
FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICA
5.2.- CENTRAL DE BOMBEO
El esquema de funcionamiento de una central debombeo se presenta en la figura abajo
FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICA
Durante las horas en las que la demanda diaria de energía
eléctrica alcanza sus máximos valores, la central de bombeo
funciona como cualquier central hidroeléctrica
convencional.
El agua que ha quedado acumulada en el embalse superior
(1) por efecto de la presa (2) llega, a través de una galería de
conducción (3) (generalmente, un túnel de hormigón forrado
interiormente de acero), a una tubería forzada (5) por la que
es conducida hasta la sala de máquinas de la central
eléctrica propiamente dicha. Para la regulación de las
presiones, existe una chimenea de equilibrio (4).
FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICA
El agua hace girar los rodetes de las turbinas (6) instaladas
en la sala de máquinas, generando, una vez elevada su
tensión por los transformadores (8), una corriente eléctrica
que es enviada a la red general mediante líneas de
transporte de alta tensión (10).
El agua, una vez que ha producido la generación de
electricidad, sale al exterior por los desagües (9) y queda
almacenada en el embalse inferior (11).
FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICA
Cuando la demanda diaria de energía eléctrica se sitúa en
sus niveles más bajos – generalmente durante las horas
nocturnas y los fines de semana –, se aprovecha la energía de
bajo precio sobrante que las centrales termoeléctricas –
incluso funcionando a su mínimo técnico – producen por
encima de las necesidades del mercado; esta energía acciona
un motor situado en la sala de máquinas que, poniendo en
funcionamiento una bomba, eleva el agua que se encuentra
en el embalse inferior (11) hasta el embalse superior (1) a
través de las conducciones (3 y 5).
FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICA
El agua puede ser elevada por un grupo motobomba o
por las propias turbinas de la central – si son
reversibles – accionadas por los alternadores, que
funcionan así como motores.
Una vez efectuada la operación de bombeo, el agua
almacenada en el embalse superior (1) está en
condiciones de repetir otra vez el ciclo productivo.
FIN DE LA TERCERACLASE
Centrales hidroeléctricas
Componentes Básicos de un
Proyecto Hidroeléctrico
1 de Agosto 2011
6.- OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS
A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Instructor
Ing. Dr. Carlos M. Cardozo F.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
6.1.- USO MULTIPLE DE LOS EMBALSES DE LAS C.H.
Los modernos embalses son concebidos en general
para usos múltiples, estos pueden ser:
Usos que consumen agua:
Abastecimiento de agua para uso humano e
industrial
Riego
Dilución de poluentes
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Usos que no consumen agua:
Acuicultura y pesca deportiva;
Actividades recreacionales;
Control de crecidas
Generación de energía eléctrica, mediante
centrales convencionales, si bien no consumen
agua, la restituyen en un punto diferente del que
la han tomado;
Generación de energía eléctrica, mediante
centrales reversibles o de bombeo.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Gestión de un embalse de usos múltiples
La gestión de un embalse de usos múltiples puede involucrara organismos muy diversos como son, por ejemplo:
Junta de usuarios de un sistema de riego;
Empresa concesionaria del servicio deabastecimiento de agua potable;
Compañías generadoras de energía eléctrica;
Empresas productoras de los más variados tipos;
Organismos nacionales o regionales dirigidos alcontrol de crecidas;
Defensa civil;
Operadores de turismo.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Se da frecuentemente el caso de que, cada uno de estos
actores considera que el uso que él está haciendo del agua es
el más importante. El gestor del embalse debe armonizar los
intereses de todos los actores o usuarios, siguiendo reglas
claras y transparentes. Estas son las llamadas reglas de
operación.
Estas reglas de operación varían, en función de la época del
año y de las disponibilidades de recursos hídricos en el
embalse, o, si se dispone de una red de monitoreo de las
principales variables hidrometeorológicas en determinados
puntos claves, en función de la disponibilidad hídrica de la
cuenca.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Estados en la operación de un embalse de usos
múltiples
Los estados en la operación del embalse son función de
la disponibilidad de agua. Así, se definen reglas de
operación para:
Situación normal: Esta es la situación que prevalece la
mayor parte del tiempo. En esta situación, básicamente
cada usuario recibe la cantidad de agua que se le ha
asignado en la programación de largo plazo.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Situación de exceso de agua: Se produce durante las
crecidas. En estos casos se tiene una serie de estados
progresivos, que implican la toma de medidas con la
intención de controlar la situación de la mejor manera,
causando el menor perjuicio global, los cuales se
pueden definir así:
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Situación de atención o prealerta. Se producen
precipitaciones intensas en la cuenca hidrográfica, o se
registra en una estación limnimétrica aguas arriba un caudal
superior a la media de largo período para ese período del
año. En el embalse todavía no se nota ninguna señal de
preocupante, incluso el nivel del embalse puede estar por
debajo de su nivel normal.
En esta situación generalmente la única medida necesaria es
la de incrementar la frecuencia de la verificación de las
variables hidro meteorológicas.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Situación de atención o prealerta. Se producen
precipitaciones intensas en la cuenca hidrográfica, o se
registra en una estación limnimétrica aguas arriba un caudal
superior a la media de largo período para ese período del
año.
En el embalse todavía no se nota ninguna señal de
preocupante, incluso el nivel del embalse puede estar por
debajo de su nivel normal. En esta situación generalmente la
única medida necesaria es la de incrementar la frecuencia de
la verificación de las variables hidro meteorológicas.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
• Situación de alarma. La evolución de la situación hidro
meteorológica de la cuenca, monitoreada por el operador
del embalse, señala que deberás descargarse del embalse,
en un futuro próximo, algunas horas, o algunos días,
según la velocidad de respuesta de la cuenca, caudales
aun mayores, los que podrán causar daños aguas abajo
del embalse.
En este estado, se inician los procedimientos
correspondientes para evacuar áreas críticas, y de esta
forma mitigar los daños, se solicita la intervención de la
Defensa Civil;
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
• Situación de emergencia aguas abajo. Las previsiones
hidro meteorológicas se han verificado, el nivel del agua
en el embalse ha llegado a superar el nivel máximo
operacional, y por lo tanto se estará evacuando caudales
muy próximos, pero aun inferiores a los caudales que
entran en el embalse tentando mantener el nivel del agua
en el embalse, para que disminuya su velocidad de
subida.
El operador del embalse actúa en coordinación con la
defensa civil, y se mantiene ampliamente informada a la
población afectada sobre la evolución de la situación;
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Situación de emergencia por la seguridad de la
presa. El nivel del agua en el embalse ha alcanzado lo
que se denomina el nivel "máximo màximo", a partir
de este momento está en peligro la estructura de la
presa, este nivel no debe sobrepasarse bajo ningún
concepto, por lo tanto el caudal descargado deberá
ser igual al caudal que entra en el embalse.
En esta fase se incrementarán los daños causados
aguas abajo.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Situación de escasez de agua:
En una situación de escasez de agua, entran a tener
un rol importante las prioridades establecidas para
el uso del recurso hídrico escaso.
En estos períodos, eventualmente alguno de los
usuarios del embalse se verá privado del uso del
agua, a favor de aquellos usuarios más prioritarios.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Las prioridades de los diversos usos políticas para la
fijación de las prioridades en el uso del agua de un
embalse son muy variables, estas son influenciadas,
entre otros, por alguno de los siguientes factores, con
pesos que varían de caso a caso.
Intereses del, o de los propietarios, del embalse;
Facilidades existentes en la zona para abastecerse
de agua desde otras fuentes;
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Hay dos momentos en la definición de prioridades: en
la fase de planeación del embalse, ya que a mayores
usos, también se tendrán mayores costos de
implementación; y en situaciones de escasez de agua,
una vez construido el embalse y que éste esté
operando.
En general, el abastecimiento de agua potable tiene la
prioridad más elevada, en momentos de poca
disponibilidad de agua.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
6.2.-VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS CENTRALESHIDROELECTRICAS CON EMBALSES
6.2.1.- Ventajas: entre la principales se puede citar;
No requieren combustible, usan una forma renovable deenergía constantemente repuesta por la naturaleza de formagratuita.
Es limpia, no contamina ni el aire ni el agua.
Puede combinarse con otros beneficios como, riego,suministro de agua potable, pesca, navegación, minimizaciónde inundaciones, etc.
Costo de mantenimiento y operación bajos.
Las obras de ingeniería para el aprovechamientohidroeléctrico tienen una duración considerable.
La turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente ysegura, con costos de mantenimiento, por lo general,reducido.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
6.2.2.- Desventajas: también entre las principales se pueden citar;
El emplazamiento, determinado por las características naturales,puede estar lejos de los centros de consumos y exigir la construcciónde un sistema de transmisión de electricidad, lo que significa unaumento de la inversión y en los costos de mantenimiento y pérdidade energía.
Largo tiempo de construcción, comparado con centralestermoeléctricas.
La disponibilidad de energía puede fluctuar de estación en estacióny de año en año.
La inundación tras la presa para formación del lago, desplaza apobladores, destruye extensas áreas de tierra cultivable y hábitatsde animales silvestres.
Los embalses se saturan y pierden su utilidad entre 50 a 200 años..
• Sin un tratamiento adecuado interrumpen la migración y desove de peces.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
6.3.- SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA
6.3.1.- Objetivo
Atender la demanda de electricidad de forma continua,
siguiendo los criterios de calidad del servicio y con
economía. Es decir, baja probabilidad de corte de carga,
con frecuencia constante y niveles de tensión dentro de
los niveles de variación aceptables por la demanda y
minimizando los costos de operación. La figura 30
muestra la composición básica de un sistema de
potencia.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Sistema Eléctrico de Potencia
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
6.3.2.- Demanda de carga diaria
El consumo de electricidad tiene una variación diaria muy
marcada y bastante predecible.
A partir de las doce de la noche, el consumo de electricidad cae
rápidamente y llega a un mínimo por la madrugada.
Hacia las 6 de la mañana comienza otra vez a crecer, llega a su
máximo a media mañana, se reduce ligeramente hacia el
mediodía y tiene un pico secundario a última hora de la tarde.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Una forma de
representar esta
variación de carga es a
través de la curva de
demanda o de carga, que
es un compuesto de todos
los consumos diarios,
tales como: consumos
domésticos, industriales,
comercial, para el
transporte, etc.
Capacidad instalada
1000
Fig. 2.4 – Curvas de suministro Realizado y Demanda
Tiempo
(días)
Déficit de
potencia
Potencia (MW)
2000
3000
4000
5000
0 0
60 120 180 240 300 360
Mantenimiento programado
Energía no
suministrada
Salida forzada
Duración Duración
Frecuencia Demanda
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
La curva de carga diaria es influenciada por muchos
factores, tales como: temperatura (los días fríos las
estufas eléctricas funcionan a pleno rendimiento y en
los días de mucho calor los acondicionadores de aire),
horas de luz, festividades, etc.
Como la electricidad es difícil de almacenar, es
necesario mantener una base de carga funcionando
continuamente, con una estrategia que permita tanto
cubrir la demanda básica, como los picos de alta
demanda que puedan surgir.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Generalmente y dependiendo de los sistemas, las
térmicas, con un funcionamiento regular, satisfacen la
demanda básica, mientras que los picos de demanda
se solventan poniendo en marcha los grupos térmicos
menores y las centrales hidroeléctricas, más ágiles a
la hora de alcanzar el estado operativo, de parar y de
reaccionar ante las eventualidades de una producción
regular.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
El sistema se regula prácticamente minuto a minuto,
intentando reducir al mínimo tanto la
sobreproducción de electricidad como el no poder
satisfacer a la demanda.
No obstante, en las horas valle más pronunciadas, es
habitual que la base de carga supere ampliamente la
demanda. Una solución consiste en aprovechar la
electricidad sobrante para almacenar energía en las
centrales de bombeo.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
6.3.3.- Demanda de carga Anual
El consumo de electricidad también varía a lo largo
del año (ver figura 32): para regiones mas calientes
suele ser mínimo en invierno, que coincide con
periodo de bajas temperaturas, y alcanza un máximo
en verano, por lo general en diciembre.
En algunos sistemas, las centrales nucleares
proporcionan la base de producción, que varía poco a
lo largo del año. El resto de la demanda lo cubren las
centrales térmicas e hidroeléctricas.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Curvas de atención a la demanda anual
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Si el año hidráulico es bueno y hay mucha agua
disponible para turbinar, las centrales térmicas
reducen sus horas de funcionamiento.
Por el contrario, cuando hay sequía, deben funcionar a
pleno rendimiento. En un año normal, las centrales
hidráulicas proporcionan menos energía en los
últimos meses de invierno, cuando la disponibilidad
de agua es mínima.
Un año seco, por lo tanto, significa un sobre costo en la
producción de energía, pues es necesario quemar más
combustible del normal.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
La representación esquemática de un sistema
genérico de cómo se satisface la curva de demanda
(línea superior) a lo largo de un año se muestra en la
figura siguiente. Las centrales nucleares, con un factor
de carga próximo al 90%, son las que tienen un
funcionamiento más regular.
El resto de la demanda se cumplimenta haciendo
entrar en funcionamiento las centrales térmicas (con
un factor de carga de alrededor del 50%), variable en
función de la disponibilidad de agua para mover las
centrales hidroeléctricas.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Composición de centrales para atención a la demanda
INTERVALO20 MINUTOS
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
6.4.- OPERACIÓN Y CONTROL
La operación de un sistema implica la toma de un gran
número de decisiones, que deben preverse aún en
forma aproximada, desde la etapa de planeamiento
mediante un proceso de simulación del
funcionamiento real.
En caso de sistemas aislados, el centro de decisiones
esta en la central.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Centro de Control de una Central Hidroeléctrica
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Con el crecimiento de la demanda, los sistemas de
potencia aislados se van interconectando entre ellos
en atención a la economía de escala.
La operación se hace más compleja y aumentan los
requisitos de coordinación, creándose los Centros de
Control como centros de decisión estratégicos.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
6.4.1.- Niveles Jerárquicos del Control
Son los niveles de los sistemas digitales deautomatización (SDA) del control de la Central y lasSubestaciones asociadas.
Los SDA deben ser proyectados y fabricado de acuerdocon los últimos desarrollo en el campo de la aplicacióny deben atender a los requisitos de lasespecificaciones y de las normas relacionadas.
La arquitectura y organización funcional del SDAdeben estar basadas en la filosofía de sistemasdistribuidos, seguir una orientación modular, abierta,flexible, robusta y expansible.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
La arquitectura del SDA debe ser establecida tomandoen cuenta los siguientes niveles jerárquicos:
Nivel 1: Nivel de Equipo
En este nivel el comando del equipo se hace en modolocal con las botoneras disponibles en los gabinetes decomando de cada equipo primario. Para pasar alcontrol jerárquico superior se poseen llaves local-remoto.
Nivel 2: Sala de Comando Local
Los equipos instalados en este nivel permiten elcomando de las unidades y equipos primarios desdeesta sala. Deben estar físicamente lo mas próximoposible de las unidades.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Nivel 3: Nivel de Control Centralizado
En este nivel se realiza la operación centralizada de
los comandos, los automatismos, registros de eventos,
comunicación con el centro de operación del sistema,
entre otras.
Nivel SCADA
El control se realiza en forma remota desde el Centro
de Operación del Sistema.
Algunas centrales hidroeléctricas poseen su propio
sistema SCADA, resultante de la evolución de los
sistemas de control convencional.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
6.4.2.- Sistema Scada
Los sistemas SCADA (Supervisory Control And Data
Adquisition) son aplicaciones de software, diseñadas
con la finalidad de controlar y supervisar procesos a
distancia. Se basan en la adquisición de datos de los
procesos remotos.
Se trata de una aplicación de software, especialmente
diseñada para funcionar sobre ordenadores en el control
de producción, proporcionando comunicación con los
dispositivos de campo (controladores autónomos,
autómatas programables, etc.) y controlando el proceso de
forma automática desde una computadora.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Un software SCADA debe ser capaz de ofrecer al
sistema:
Posibilidad de crear paneles de alarma, que exigen la presencia
del operador para reconocer una parada o situación de alarma,
con registro de incidencias.
Generación de datos históricos de las señale de planta, que
pueden ser volcados para su proceso sobre una hoja de
cálculo.
Ejecución de programas, que modifican la ley de control, o
incluso anular o modificar las tareas asociadas al autómata,
bajo ciertas condiciones.
Posibilidad de programación numérica, que permite realizar
cálculos aritméticos de elevada resolución sobre la CPU del
ordenador.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
Existen diversos tipos de sistemas SCADA
dependiendo del fabricante y sobre todo de la
finalidad con que se va a hacer uso del sistema, por
ello antes de decidir cual es el más adecuado hay
que tener presente si cumple o no ciertos requisitos
básicos:
Todo sistema debe tener arquitectura abierta, es decir,
debe permitir su crecimiento y expansión, así como deben
poder adecuarse a las necesidades futuras del proceso y
de la planta.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
• La programación e instalación no debe presentar
mayor dificultad, debe contar con interfaces
gráficas que muestren un esquema básico y real
del proceso.
• Deben permitir la adquisición de datos de todo
equipo, así como la comunicación a nivel interno y
externo (redes locales y de gestión).
• Deben ser programas sencillos de instalar, sin
excesivas exigencias de hardware, y fáciles de
utilizar, con interfaces amigables para el usuario.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
FUNCIONES PRINCIPALES DEL SISTEMA SCADA
• Supervisión remota de instalaciones y equipos:
Permite al operador conocer el estado de desempeño
de las instalaciones y los equipos alojados en la
planta, lo que permite dirigir las tareas de
mantenimiento y estadística de fallas.
• Control remoto de instalaciones y equipos:
Mediante el sistema se puede activar o desactivar los
equipos remotamente (por ejemplo abrir válvulas,
activar interruptores, prender motores, etc.), de
manera automática y también manual. Además es
posible ajustar parámetros, valores de referencia,
algoritmos de control, etc..
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
• Procesamiento de datos: El conjunto de datos
adquiridos conforman la información que alimenta el
sistema, esta información es procesada, analizada, y
comparada con datos anteriores, y con datos de otros
puntos de referencia, dando como resultado una
información confiable y veraz.
• Visualización gráfica dinámica: El sistema es capaz
de brindar imágenes en movimiento que representen
el comportamiento del proceso, dándole al operador la
impresión de estar presente dentro de una planta real.
Estos gráficos también pueden corresponder a curvas
de las señales analizadas en el tiempo.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
• Generación de reportes: El sistema permite generar
informes con datos estadísticos del proceso en un
tiempo determinado por el operador.
• Representación se señales de alarma: A través de
las señales de alarma se logra alertar al operador
frente a una falla o la presencia de una condición
perjudicial o fuera de lo aceptable. Estas señales
pueden ser tanto visuales como sonoras.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
• Almacenamiento de información histórica: Se
cuenta con la opción de almacenar los datos
adquiridos, esta información puede analizarse
posteriormente, el tiempo de almacenamiento
dependerá del operador o del autor del programa.
• Programación de eventos: Esta referido a la
posibilidad de programar sub-programas que brinden
automáticamente reportes, estadísticas, gráfica de
curvas, activación de tareas automáticas, etc.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
6.5.- ROYALTIES Y COMPENSACIONES
6.5.1.- Concepto básico
• En general "royalty" es el pago que es efectuado al
titular de derechos de autor, patentes o marcas a
cambio del derecho a usarlos o explotarlos, como así
también el pago que debe realizarse al Estado por el
uso o extracción de ciertos recursos naturales.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
6.5.1.- Aplicación en la Centrales Hidroeléctricas
• A pesar de la importancia de las Centrales
Hidroeléctricas para el sector eléctrico, por lo general, la
construcción de esas plantas siempre suscita alguna
reacción de la sociedad, principalmente de la población
afectada.
• Y es por presión de esas comunidades afectadas,
principalmente de los municipios que tienen sus áreas
inundadas por los lagos de las centrales hidroeléctricas,
se instituye una compensación financiera a ser paga, por
las centrales, por el uso de los recursos hídricos para la
generación de energía eléctrica.
OTRAS INFORMACIONES ASOCIADAS A LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
6.5.2.- Valor y Criterio de distribución
Depende de cada país y del tipo de central, aquí vamos
mencionar: un generico brasileño y para una binacional.
En 28 de diciembre de 1989, visando reglamentar o
articulo 20 de la Constitución Federal, fue publicada la
Ley n° 7.990 que estableció el valor de la Compensación
Financiera a ser pago por las plantas hidroeléctricas.
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Según los términos de esa Ley la compensación por la
utilización de recursos hídricos, para fines de
generación de energía eléctrica era de 6% (seis por
ciento) sobre el valor de la energía producida, a ser
paga por los concesionarios de servicio de energía
eléctrica a los Estados, al Distrito Federal y a los
Municipios, en cuyos territorios se localizaren
instalaciones destinadas a la producción de energía
eléctrica, o que tengan áreas invadidas por aguas de
los respectivos reservórios.
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Esa Ley fue alterada posteriormente y actualmente están
en vigor las modificaciones dadas por la Ley No 9.984, del
14 de julio de 2000, ley de creación de la Agencia Nacional
de Aguas. La Ley No 9.984/00 trajo una importante
alteración a la Compensación Financiera que fue la
inserción de una parcela de 0,75% correspondiente al
cobro por el uso del agua.
Esa parcela es destinada al Ministerio de Medio Ambiente
(MMA) para aplicación e la implementación de la Política
Nacional de Recursos Hídricos y del Sistema Nacional de
Gerencia de Recursos Hídricos.
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Así, la recaudación de la Compensación Financiera
obedece al siguiente cálculo:
CFi = 6,75% x EGi x TAR
Donde:
CFi es la Compensación Financiera para el mes i;
EGi es la energía generada por la central, en MWh, en
el mes i; y
TAR es la Tarifa Actualizada de Referencia, en
R$/MWh.
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En el caso de la hidroeléctrica Binaciones del
Paraguay con sus vecinos se tiene:
En el caso de Itaipú - Paraguay - Brasil -, los royalties
designan a la compensación financiera a los
gobiernos por la utilización del potencial hidráulico
del río Paraná por su uso en la generación
hidroeléctrica.
En el caso de Yacyretá, - Paraguay - Argentina - el
gobierno paraguayo recibe recursos por
"compensación de territorios inundados". De ahí el
término royalties y compensaciones.
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6.5.3.- Tratado de Itaipu
ARTICULO XV
El Anexo C contiene las bases financieras y las de
prestación de los servicios de electricidad de la ITAIPU.
Parágrafo 1 - La ITAIPU pagará a las Altas Partes Contratantes, en
montos iguales, "royalties" en razón de la utilización del potencial
hidráulico.
Parágrafo 2 - La ITAIPU incluirá, en su costo de servicio, el monto
necesario para el pago de utilidades.
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Parágrafo 3 - La ITAIPU incluirá, además, en su costo de
servicio, el monto necesario para compensar a la Alta
Parte Contratante que ceda energía a la otra
(modificado).
Parágrafo 4 - El valor real de la cantidad de dólares delos Estados Unidos de América, destinada al pago de los"royalties", de las utilidades y de la compensación,establecida en el Anexo C, será mantenido constante,para lo cual dicha cantidad acompañará las fluctuacionesdel dólar de los Estados Unidos de América, respecto a supatrón de peso y título, en oro, vigente en la fecha delcanje de los Instrumentos de Ratificación del presenteTratado.
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Parágrafo 5 - Este valor con relación al peso y título
en oro del dólar de los Estados Unidos de América
podrá ser substituido, en el caso que dicha moneda
dejare de tener referida su paridad oficial respecto
al oro.
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Anexo C de Itaipu
III.4.El monto necesario para el pago de los "Royalties"
a las Altas Partes Contratantes, calculado en el
equivalente de seiscientos cincuenta dólares de los
Estados Unidos de América por gigawatt-hora
generado y medido en la central eléctrica. Este monto
no podrá ser inferior, anualmente, a dieciocho millones
de dólares de los Estados Unidos de América, a razón
de la mitad para cada Alta Parte Contratante. El pago de
los "Royalties" se realizará mensualmente, en la
moneda disponible por la ITAIPU.
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Por lo expuesto, los Royalties pagados por Itaipu
deben ser calculados a partir da siguiente fórmula:
Royalties = Energía Generada* x USD 650** x Tasa de
Cambio*** x K****
Donde:
* Energía en GWh;
**USD 650 = valor del GWh definido en el Tratado de
Itaipu;
***Tasa de Cambio referente al día del pago, y
****K = Factor de actualización monetaria del valor del
GWh, igual a 4 (1992).
FINAL
MUCHAS GRACIAS