Plantas hidroeléctricas

San Bernardo de Tarija (Bolivia). Energías eléctrica e hidráulica. Turbinas. Funcionamiento de una planta hidroeléctrica. Abastecimiento de población

  • Enviado por: Pablo Gutiérrez
  • Idioma: castellano
  • País: Bolivia Bolivia
  • 11 páginas

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INTRODUCCION

La planta hidroeléctrica de san jacinto es una fuente confiable de energía eléctrica ahora que se instalaron nuevos generadores termoeléctricos estos se combinan con la planta hidroeléctrica y brindan energia eléctrica al ciudad de Tarija.

La planta hidroeléctrica de san jacinto es también una buena manera de proteger el medio ambiente ya que utiliza una fuente renovable de energía que es el agua que proviene del río tolomosa que es retenida por la represa para que luego cuando se abran las compuertas el agua caiga desde cierta altura a un nivel mas bajo donde pasa por unos conductos a las turbinas haciendo que estas giren y se transmita esa energía mecánica al generador donde se convierte en energía eléctrica y es dirigida a los transformadores para ser conducida a los usuarios en las casa, talleres, etc.

PLANTA HIDROELECTRICA DE SAN JACINTO

1.-Planteamiento del problema:

¿Será permanente y segura la energía eléctrica que se genera en la planta hidroeléctrica de San jacinto?

1.2.-Justificación:

Es conveniente hacer esta investigación para garantizar a la ciudad de Tarija que la energía que se produce en la planta hidroeléctrica de San Jacinto es segura y puede satisfacer las necesidades de electricidad en la población sin problemas, las bondades que da esta investigación seria dar una idea mas completa sobre lo que es la generación de energía eléctrica y así tener una orientación sobre lo que seria estudiar una carrera que tenga que ver con la generación de energía y conocer como seria trabajar en una central hidroeléctrica

2.-Objetivos:

2.1.-General: -Investigar cuales son las bondades en cuanto a energía eléctrica puede ofrecer la planta hidroeléctrica de San Jacinto y cuales son las dificultades por las que puede atravesar

2.2.-Específicos:

-Averiguar que es la energía hidráulica

-Conocer que tipos de generadores a turbinas utiliza la planta hidroeléctrica de San Jacinto

-Investigar que tipo de turbinas tiene la planta hidroeléctrica de San Jacinto y cuales son sus características

-Averiguar cuánta energía puede producir la planta hidroeléctrica de san jacinto

-Averiguar qué condiciones tiene la planta hidroeléctrica de San Jacinto para que se pueda generar energía eléctrica

-Averiguar cuál es la estructura de la planta

-Averiguar cuáles son las dificultades por las que puede atravesar la planta hidroeléctrica de San Jacinto

-Averiguar cómo es transportada y transformada la energía para que llegue a la ciudad de Tarija

-Averiguar si la planta hidroeléctrica de San Jacinto puede abastecer de energía a toda la ciudad de Tarija

3.-Hipótesis:

La energía eléctrica que se genera en la planta hidroeléctrica de San Jacinto es constante y segura porque trabaja en combinación con los generadores termoeléctricos lo que hace que cuando estemos en tiempo de sequía no se produzcan racionamientos y no se tengan cortes de electricidad en la ciudad.

4.-Marco teórico

4.1.-Energía hidráulica:

Energía hidráulica, energía que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. La hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos, aunque el coste de mantenimiento de una central térmica, debido al combustible, sea más caro que el de una central hidroeléctrica. Sin embargo, el peso de las consideraciones medioambientales centra la atención en estas fuentes de energía renovables.

4.2.-Generador a turbina de la planta hidroeléctrica de San Jacinto

El generador es utilizado para convertir energía mecánica en eléctrica un generador de corriente alterna produce una corriente cuyo sentido de flujo cambia continuamente una armadura formada por bobinas de cable arrolladas entorno a un núcleo de hierro se hace girar en un campo magnético estático, el movimiento de las bovinas a través del campo genera una corriente eléctrica en los cables los cables están conectados a un anillo colector unas escobillas hacen contacto con el anillo y toman la electricidad del generador cuando los cables de la bovina cortan el campo magnético entre los polos del imán se induce una corriente en el cable la bovina gira en un sentido media vuelta la corriente fluye para el lado derecho y la otra media vuelta en el sentido contrario se denomina generador de corriente alterna porque cambia de sentido durante cada ciclo el generador de el tipo de generador utilizado en san jacinto es sincrónico de 12 polos que gira a 500 rpm y produce un voltaje de 6600 voltios que es transmitido al transformador de potencia donde es elevado a 24.900votios para que salga a la línea de transporte

4.3.-Turbinas utilizadas en la planta hidroeléctrica de San Jacinto:

Existen tres tipos de turbinas que son las más utilizadas por las plantas hidroeléctricas las cuales son las Kaplan, las Pelton y las Francis. Las turbinas Kaplan son empleadas cuando se puede producir caidas de agua desde gran altura y las pelton son de baja altura y entre esas dos están las turbinas Francis están son de mediana altura en este caso la altura es de 51m de columna de agua. Son cuatro las turbinas que tiene la planta Hidroeléctrica de San Jacinto y cada una necesita de 4.1metros cúbicos por segundo cada turbina para poder hacer girar el rotor del generador a 500rpm y poder generar energía eléctrica. Cada turbina tiene una potencia de 1864KW y eldiametro de su rodete es de 1000mm. Estas turbinas fueron construidas el año 1985.

La turbina Francis es una turbina de reacción, lo cual significa que el fluido cambia de presión a medida que se desplaza a través de la turbina, perdiendo su energía. La admisión tiene forma de espiral. Los álabes directores dirigen el agua hacia el rodete. Este flujo radial actúa sobre los álabes del rodete, causando que este gire. Los álabes directores (también conocidos como álabes giratorios o distribuidores) pueden ser ajustables para permitir un funcionamiento eficiente de la turbina para un rango amplio de condiciones del caudal de agua. Esta energía es transmitida al generador a través de un eje y de ahí transmitida al transformador.

En la salida, el agua actua sobre unas características tazas situadas en el rodete, dejándola sin remolinos y con muy poca energía cinética o potencial. El tubo de salida de la turbina tiene una forma especialmente diseñada para ayudar a decelerar el flujo de agua y recuperar energía cinética.

4.4.-Forma operativa de la planta hidroeléctrica de San Jacinto

Se puede generar hasta 8MW (megavatios) de potencia en su máxima capacidad. La energía esta en función de la cantidad de horas en que trabaja la planta porque energía es potencia por tiempo. Cuando estamos época de sequía en los periodos de agosto septiembre y octubre los aportes del rió tolomosa son de casi cero entonces el agua del lago comienza a bajar en forma rápida entonces no se puede generar electricidad al 100% entonces en época de sequía comienzan a trabajar las plantas térmicas cubriendo la demanda del día cuando empieza a anochecer las termoeléctricas no pueden abastecer a toda la ciudad entonces entra la planta hidroeléctrica a cubrir este defecto entonces el consumo de agua son desde las siete de la noche hasta las once o doce de la noche, situación inversa es en época de lluvia cuando el lago comienza a crecer este comienza a trabajar como base esto quiere decir que ese tiempo ha ce lo que antes hacían las térmicas trabaja las 24hrs a su máxima potencia y en la hora que anochece cuando comienza a faltarle energía a la planta hidroeléctrica entran las plantas térmicas a cubrir ese defecto de tal forma que se combinan la planta termoeléctrica y la hidroeléctrica para cubrir la demanda de energía eléctrica.

4.5.- Estructura de la planta hidroeléctrica de San Jacinto

Cuando son abiertas las compuertas el agua cae a un túnel de carga que tiene de diámetro 2900mm (29 metros) que tiene un recorrido de aproximadamente de 900 metros que llega hasta la planta de ese túnel se transforma en dos brazos importantes de 1600mm de diámetro cada brazo y cada brazo va a un grupo generador, cada grupo generador esta formado por dos turbinas al girar el rodete de las turbinas ese movimiento se transmite al rotor del generador para que de un voltaje de 6600voltios estos son transmitidos al transformador de potencia para que eleve el voltaje a 24900voltios y estos 24900 voltios sale a la línea en dirección a villa Avaroa, se encuentra en paralelo con las térmicas donde se juntan y se hace el despacho de carga y en los transformadores que hay en villa Avaroa se transforma de 24900voltios a 6600 voltios y de ahí sale a línea de los barrios donde cada barrio tiene su transformador y esos 6600 voltios son transformados a 220voltios que eso es lo que llega a las casas, talleres, las industrias ,etc.

4.6.-Mantenimiento de la planta hidroeléctrica de San Jacinto

Hay distintos tipos de mantenimiento, hay un mantenimiento programado preventivo es decir durante los doce meses del año cada mes se determina hacer u tipo de trabajo tanto mecánico, hidráulico, eléctrico que tiene que ir de acuerdo a las necesidades de la planta hay trabajos de gran envergadura como también hay otros menos importantes como también otros rutinarios estos mantenimientos rutinarios se hacen todos los días, los cargados de mantenimiento hacen una ocultación estos son: ver como esta con la presión, la temperatura, las fugas de agua y aceite. Luego se tambien se hacen mantenimientos preventivos para est se hace un cronograma anual de mantenimiento por mes para que así cuando se llegue al ultimo mes del año ya se hayan hecho todos los trabajos preventivos para el año siguiente para que cuando entre en operación los meses de noviembre, diciembre, enero, marzo, abril que son las épocas de lluvia cuando el lago esta en su plenitud la planta tiene que trabajar al 100% y para que pueda trabajar a ese porcentaje ya se tiene que haber previsto todos esos mantenimientos estos se hacen en época de estiaje.

5.-Metodología

Se utilizó el método de la entrevista que fue necesario al no haber suficiente bibliografía sobre el tema se plantearon diferentes preguntas para hacérselas al ingeniero encargado y así poder obtener características específicas sobre la generación de energía, mantenimiento, la estructura, la forma operativa y la estructura también se utilizo el método de observación para poder tener una idea mas amplia sobre la generación de energía, se observo el embalse de agua y como se abren las compuertas para que el agua caiga hacia los conductos así se pudo entender el funcionamiento de la planta hidroeléctrica de San Jacinto también se pudo observar la estructura, se pudo llegar al lugar donde están las turbinas y el generador también se observo el sector donde se despacha la energía de San Jacinto y la energía de las termoeléctricas en combinación para poder pasar por otros transformadores para llegar al los comercios, talleres, industrias, etc.

6.- Análisis de los resultados

En el cuestionario realizado el resultado fue el que esta central hidroeléctrica no podría satisface a toda la ciudad de Tarija si estuviera en combinación con los generadores termoeléctricos. Las dificultades por las que podría atravesar serian que la cuenca no diera su aporte normal por la causa de una extremada sequía. Las turbinas utilizadas son las adecuadas para esta planta hidroeléctrica y tienen un buen funcionamiento. El transporte de la energía es seguro porque el equipo de transporte tiene un buen mantenimiento en todo el año y las dificultades serian las de daños ocasionados por personas y fenómenos naturales. Los aparatos de la planta hidroeléctrica de san Jacinto se encuentran en buen estado y siempre rinden al máximo pero a medida que la ciudad de Tarija crece la planta se va haciendo cada vez mas pequeña no pudiendo abastecer como antes a la ciudad.

7.-Conclusiones

Se cumplió satisfactoriamente los objetivos y se puede decir que las bondades que brinda la planta hidroeléctrica de San Jacinto son las de poder obtener energía de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas además esta energía no contamina el medio ambiente y es renovable el agua que se utiliza para genera energía puede ser utilizada normalmente. Es constante y segura ya que trabaja en combinación con los generadores termoeléctricos lo que hace que en tiempo de sequía no se produzca ningún problema el único problema seria el que haya un año demasiado seco donde la planta no pueda trabajar correctamente debido a la sequía además de los problemas técnicos que se podrían ocasionar. La planta no puede abastecer a toda la ciudad de Tarija solo puede hacerlo en combinación con los generadores termoeléctricos, la planta tiene una potencia instalada de 8MW.

8.-Recomendaciones

  • Conocer mas el tema porque además de ser importante para la región es un atractivo turístico de Tarija

  • Ir a visitar la planta hidroeléctrica de San Jacinto para mayor conocimiento de los estudiantes sobre lo que es la energía hidráulica

  • Tomar mas en cuenta la opción de construir plantas hidroeléctricas ya que es una buena opción para el cuidado del medio ambiente

  • Recomendar a los encargados de la planta hidroeléctrica que tengan información especifica sobre el tema para dar a conocer a los estudiantes y a los interesados

  • Hacer una exposición donde se explique todo el funcionamiento de la planta hidroeléctrica de San Jacinto

9.- Anexos

LAGO SAN JACINTO

'Plantas hidroeléctricas'

CAIDA DE AGUA

REPRESA

'Plantas hidroeléctricas'
'Plantas hidroeléctricas'

10.- Bibliografía

  • Biblioteca de consulta Microsoft encarta

  • www.windpower.org

  • Libro de física 3º sec FM

- Enciclopedia Lexus

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