INVESTIGACION DE CENTRALES HIDROELECTRICAS

ESTUDIANTE: MIGUEL ANGEL MELO MORENO 1101230

INGENIERA: GLORIA PARGA CERON

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANDA FACULTAD: INGENIERIADEPARTAMENTO: CIVIL11/05/2015

1. CHIMENEA DE EQUILIBRIO O ALMERA

El golpe de ariete es un choque que ocurre en las paredes de una tubera cuando el movimiento del lquido es modificado bruscamente, es decir, se presenta cuando el lquido en el interior de una tubera es frenado forzadamente o acelerado. Este fenmeno se puede observar cuando en una tubera existe una vlvula, la cual cambia la abertura de la misma bruscamente o de igual forma cuando el flujo se reduce rpidamente por una vlvula, cada una de estas situaciones hacen que incremente la carga de las paredes de arriba de la vlvula, produciendo una onda o pulso de alta presin, dando como resultado sobrepresiones o depresiones dentro de la tubera, las cuales pueden deformarla o hacerla fallar. Con el fin de que no se presenten las situaciones nombradas, se utilizan las chimeneas de equilibrio. Estas ltimas tienen como funcin, recibir la sobrepresin de la tubera causada por el cierre abrupto de la vlvula; produciendo una elevacin del nivel de agua de la misma, por encima del nivel esttico. Se puede mencionar que el caudal es directamente proporcional a la sobrepresin mxima. En este artculo se describen los antecedentes y ventajas de este elemento, de igual forma se analizan los resultados obtenidos a partir de la prctica realizada

Figura No 1 La chimenea de equilibrio en un proyecto hidroelctrico tiene como propsito acomodar el aumento de agua durante la operacin de mantenimiento de una central hidroelctrica. A diferencia de los ejes convencionales estos son de mayor dimetro (15-30m) en funcin del volumen de agua que debe ser acomodado y sobre todo tener una acceso en la cavidad.

La ubicacin de una chimenea viene obligada dado su objeto en la zona final de la galera a presin y comienzo de la tubera forzada. Dada la ley de variacin de niveles en funcin del tiempo esta cambia de tamao, tambin debemos determinar el movimiento del agua en una chimenea dimensionada.

Tanto en uno como en otro caso, hay que tener en cuenta la forma en que se efecta en el cierre o apertura de la admisin en las turbinas, que puede ser total o parcial y efectuando instantneamente o en un cierto tiempo. Fijada de este la variacin del caudal en la tubera forzada y supuesto conocido el nivel de embalse el tnel a presin y una cierta chimenea de equilibrio, las alturas que el agua va alcanzando estas van ligadas con el tiempo.

Figura No 2

Los regmenes de flujo varan con el tiempo en un punto de observacin se denominan flujos no estacionarios la nica excepcin son modificaciones provocadas por turbulencia en los flujos con superficie abierta un flujo no estacionario puede reconocer a travs de la variacin del nivel de agua con el tiempo.

Figura No 3

Los flujos no estacionarios se producen en todos los procesos de encendido y apagado de turbo mquinas, en aparatos y tuberas as como en procesos de descarga de depsitos con el nivel de lquido variable; as mismo en oscilaciones fluviales y en procesos de golpe de ariete en tuberas y canales abiertos.2. VALVULAS UTILIZADAS EN LAS CENTRALES

Para el control de las centrales en el mercado se encuentra una serie de vlvulas que intervienen en el control de diferentes tipos de caudales. De la misma manera permitiendo el mantenimiento y arreglos que se le podrn hacer a las instalaciones hidrulicas que se encuentran en la central hidroelctrica.

Tambin tienen una gran importancia los elementos de control del aire (ventosas y aductores), para la admisin del mismo cuando sea necesario, para evitar el colapso de la tubera por depresin, como elementos de aireacin de una vlvula para evitar la cavitacin y para evacuar el aire sobrante y evitar sobrepresiones

Vlvulas en presas

Salida de AguaEntrada de Agua

Vlvula de paso anularVlvulas de chorro huecoVlvulas CierreVlvulas de Aireacin

VALVULAS CIERRE Estas tienen como objetivo, normalizar variables hidrulicas del sistema (presin, caudal, nivel). Dificultando el paso del fluido dependiendo de la apertura de la apertura y de la caracterstica hidrulicas de la vlvula. As pues las vlvulas normalizan las prdidas de carga o lo que es lo mismo es un elemento disipador de energa y regulando el caudal de descarga.VALVULAS DE AIREACIONEstas tienen como objetivo la expulsin y admisin de aire de las conducciones de la manera y volumen previsto en cada instalacin por los ingenieros proyectistas. De forma que estos equipos se convierten en elementos no solo de proteccin y seguridad sino tambin necesarios para conseguir un comportamiento eficiente de cualquier bombeo y red de tuberas.VLAVULAS DE CHORRO HUECO Estas se encuentra a la salida de las centrales hidroelctricas, sirviendo para que realicen descargas a presin atmosfrica El cierre y regulacin, respectivamente se efectan mediante el cilindro obturador que accionando por elementos motrices colocados en el exterior, deslizndose sobre las guas del cuerpo, cerrado contra el cono de salida.Guiado por el cono diverso, el chorro, saliendo a alta velocidad, diverge en forma cnica y se expande, aumentando as rpidamente la superficie de agua en contacto con el aire y pulverizndose sta. Se produce de esta manera una transformacin eficiente de la energa cintica.Este tipo de vlvulas tiene una gran capacidad de descarga y puede trabajar con caudales y por tanto velocidades muy elevadas regulando con eficiencia, pocas vibraciones, y sin problemas de cavitacin. Es muy importante la calidad de construccin de la vlvula tanto en los materiales como los detalles de diseo como pueden ser las guas del cilindro obturador o del asiento y contra-asiento.

Figura 4 Vlvula de chorroVALVULA DE PASO ANULARLa vlvula anular permite la regulacin de presin y caudal. No padece cavitacin. Puede cerrar contra toda la presin. El obturador tiene de forma cnica, se desplaza en la direccin axial de la tubera. El fluido pasa rodeando el obturador.Estas Consisten en un cuerpo hidrodinmico dispuesto centralmente en el interior del cuerpo de la vlvula y conectado a un cuerpo exterior mediante unos nervios de manera que el fluido es conducido alrededor del cuerpo central, resultando una seccin de paso anular. Un pistn de acero inoxidable guiado sobre unas guas deslizantes (normalmente en bronce), se mueve axialmente en el interior de la vlvula. El movimiento axial se transmite al pistn por medio de un robusto mecanismo de biela-manivela que se acta desde un eje al exterior mediante un desmultiplicador manual o un actuador elctrico, neumtico o hidrulico (con o sin contrapeso). El movimiento del pistn en el sentido del flujo cierra el paso en el cuello donde el cuerpo de la vlvula vuelve a tener la seccin del tubo y se encuentra la junta de estanqueidad desmontable, dando una seccin de forma anular de paso mayor o menor dependiendo de la posicin en la que se encuentre el pistn.

Figura 5 Vlvula de paso anular.3. GENERADORES Y SUBESTACIONESGENERADORES ELECTRICOS

Son equipos de generacin de energa elctrica que se utiliza en aquello lugares donde no hay suministro de red o bien cuando se produzca un fallo de la red elctrica, Estos dispositivos son utilizados para abastecer hogares y como herramienta de trabajo debido a su prctica movilidad.Que transforman energa mecnica a energa elctrica. Esta transformacin se consigue por la accin de un campo magntico sobre los conductores elctricos dispuestos sobre una armadura, debido a que unos elementos fundamentales de la materia es precisamente la carga electromagntica compuesta de de un campo magntico y un campo elctrico asociado al movimiento de las partculas. Un generador utiliza bosones del campo magntico para energizar cinticamente electrones y provocar interacciones con otros electrones, que tienen como consecuencia la generacin de la corriente elctrica y un voltaje.

Figura 6 Vlvula de paso anular.

El rea de la construccin lidera el ranking de adquisiciones degeneradores elctricos, debido a su necesidad de energa elctrica alternativa, para el proceso de levantamiento de estructuras.La necesidad de energa elctrica independiente al suministro de red, ha conseguido que cada vez ms empresas y particulares decidan adquirirgeneradores elctricos. Pero para muchos potenciales usuarios, el coste de los mismos, era un presupuesto imposible de alcanzar, y por ello, es que desde hace poco tiempo, muchos comerciantes decidieron brindar la posibilidad de alquileres temporarios degeneradores elctricos.

SUBESTACION ELECTRICA

Las subestaciones elctricas son las encargadas de regular la carga elctrica. Su misin principal es transformar la tensin de la energa elctrica. Haysubestaciones en los diferentes pasos del proceso: hay subestaciones de generacin, subestaciones de transporte o transmisin y subestaciones de distribucin. Fsicamente pueden estar tanto al aire libre, como en recintos cerrados, e incluso ser subterrneas.

Donde algunas se encargan de elevar la carga elctrica. Antes de entregar la energa a la red de transporte. Las subestaciones reductoras se encargan de disminuir la energa para ser transmitida a la red. De esta manera satisfaciendo la demanda energtica que puede tener una comunidad.

Figura 7 subestacin.

Adems detransformadores, las subestaciones elctricas estn dotadas de elementos de maniobra (interruptores,seccionadores, etc.) y proteccin (fusibles, interruptores automticos, etc.) que desempean un papel fundamental en los procesos de mantenimiento y operacin de las redes de distribucin y transporte.

Uno de los requerimientos de seguridad en las subestaciones. Es una conexin a tierra, tambin se utilizan muchos tipos de dispositivos para regular la variacin de la tensin se consigue con reguladores de la induccin y motores.