• Author / Uploaded
• elvis pedraza

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO “AÑO DEL BICENTENARIO DEL PERÚ: 200 AÑOS DE INDEPENDENCIA”

FACULTAD: INGENIERÍA DE ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, INFORMÁTICA Y MECÁNICA.

ESCUELA PROFESIONAL: INGENIERÍA MECÁNICA.

MATERIA: LABORATORIO DE MAQUINAS HIDRAULICAS

TEMA: INFORME 5 - TURBINAS DE ACCIÓN- MCH PISAC.

DOCENTE: CATACORA ACEVEDO, EDGAR ALFREDO

ALUMNO: PEDRAZA GABANCHO, ELVIS

SEMESTRE: 2020-II CUSCO-PERÚ

TEMA: TURBINAS DE ACCIÓN- MCH PISAC. Las instalaciones de la CH Pisac, trabajan con los siguientes parámetros operativos: La MCH Pisac ubicada en la Rinconada Pisac Centro experimental de Pisac cuenta con un grupo hidroeléctrico accionado por una turbina Pelton de una tobera. Las condiciones operativas son las siguientes: • Altura Bruta Hb=108 m. • Altura Neta H= 84.13 m. • Caudal de operación Q= 0.040 m3/s. • Velocidad de rotación N= 1200 RPM. • Tipo de turbina = Pelton de 1 tobera. • Eficiencia turbina Ƞt=0.85 • Longitud de tubería L= 204 m Desarrollar el siguiente cuestionario y efectuar los cálculos de acuerdo con las mediciones y la visita efectuada a la MCH Pisac el día 16-01-2021: 1.- Definir y explicar que es una Minicentral hidroeléctrica y como están clasificados por sus potencias y tipos de instalación. Una central minihidráulica o minihidroeléctrica es un tipo especial de central hidroeléctrica, utilizada para la generación de energía eléctrica en pequeña escala, a partir de la energía potencial o cinética del agua. Una Minicentral hidroeléctrica, es un conjunto de instalaciones y equipos electromecánicos, necesarios para transformar la energía potencial hídrica en energía eléctrica. Se denomina minicentrales hidroeléctricas a las centrales hidroeléctricas de pequeña potencia, menores de 10 MW, y se tratan aparte porque tienen un ordenamiento administrativo y económico llamado de Régimen Especial, distinto al de las centrales hidroeléctricas clásicas de mayor potencia.

Clasificación según su potencia.  Centrales hidroeléctricas de gran potencia – Son las centrales hidroeléctricas que cuentan con más de 10MW

 Minicentrales hidroeléctricas – Son las centrales hidroeléctricas que cuentan con una potencia entre 1MW y 10MW  Microcentrales hidroeléctricas – Son las centrales hidroeléctricas que cuentan con una potencia menor de 1MW

Según el emplazamiento de la central hidroeléctrica se realiza la siguiente clasificación general:  Centrales de agua fluyente. Captan una parte del caudal del río, lo trasladan hacia la central y una vez utilizado, se devuelve al río.  Centrales de pie de presa. Se sitúan debajo de los embalses destinados a usos hidroeléctricos o a otros usos, aprovechando el desnivel creado por la propia presa.  Centrales en canal de riego o de abastecimiento.

2.- Describir la casa de máquinas visualizada en la MCH Pisac, indicando las características de grupo hidroeléctrico Pelton. Describir el grupo completo, tipo de turbina, sistema de inyección de agua. Sistema de trasmisión, tipo y características del generados síncrono, sistema de regulación y tableros. La casa de máquinas costa de tres turbinas hidráulicas (una de Michel Banki, dos turbinas Pelton) la turbina Pelton de menor tamaño, tiene un sistema de alimentación de una tubería de 6 pulgadas de diámetro, en la entrada hay con un manómetro comienza una reducción hasta la entrada de una válvula de control de 4 pulgadas de diámetro. El sistema transmisión de la turbina y el generador es de tipo síncrono, la turbina es de inyección con sistema de control manual de una sola tobera con un sistema de regulación manual.

GRUPO HIDROELECTRICA PELTON: Este grupo hidroeléctrica pelton está conformado en el entrada por un manómetro que mide la presión de entrada y así seguidamente conectado por la tubería d entrada, ya que se reduce el diámetro a lo largo de su longitud, hasta llegar al ancho de chorro de agua. Ya que es el tamaño de apertura del inyector (desvía h2o a 90° y esto hace que impacte con los alabes). Lo cual se podría regular manualmente.



El elemento encargado de turbinar el H2O es una turbina pelton de una tobera acoplado directamente (perfectamente alineada esto para evitar vibraciones) con el generador síncrono. el diseño de este grupo hidroeléctrico hace que la velocidad de giro de la turbina sea la misma velocidad del generador y así como también tenía un volante de inercia que fue retirada, lo cual servía de equilibrio entre la turbina y el generador.



El generador de 1.15kW de potencia alternador síncrono, tiene un pequeño generador de excitación 110V, lo cual sirve para energizar el campo magnético, una vez que el campo magnético se encuentra energizado y el agua hace girar las turbinas se produce la conversión de la energía eléctrica para luego pasar a un transformador que envía la energía eléctrica en alta tensión a la población. en donde también se encontraba otro transformador encargado de la repartición de la energía para toda la población de Pisac.

3.- Sobre el grupo Pelton efectuar los siguientes cálculos:  Calcular la potencia hidráulica de la instalación.

𝑃ℎ = 𝛾𝑄𝐻𝑏 = 𝜌 ∗ 𝑔 ∗ 𝑄 ∗ 𝐻𝑏 = (1000)(9.806)(0.040)(108) Ph = 42361.92 watt

 Calcular la potencia efectiva al eje de la turbina. 𝑷𝒆 = 𝟗. 𝟖𝟎𝟔 𝑸𝑯𝒏𝒕

𝑃𝑒 = 9.806 𝑄𝐻𝑛𝑡 𝑃𝑒 = 9.806 (0.040)(84.13 )(0.85) 𝑃𝑒 = 28.05 𝑘𝑊

 Calcular la potencia eléctrica en bornes de generador

𝑃𝐸𝐸 = 9.806𝑄𝐻𝑛𝑡 ∗ 𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠 ∗ 𝑛𝑔 𝑃𝐸𝐸 = 9.806(0.040)(84.13)(0.85)(0.85)(0.9) 𝑃𝐸𝐸 = 21.46 𝐾𝑊

 Calcular el Ns y Nq y verificar si corresponde a una turbina de acción, utilice también ábacos de selección de turbinas.

𝑁𝑞 = 𝑁

√𝑄 √0.040 = 1200 3/4 𝐻 84.133/4

𝑁𝑞 = 8.6396

𝑃𝑒 = 28.05 𝑘𝑊 = 37.62 𝐻𝑃 √𝑃

√37.62

𝑁𝑞 = 𝑁 𝐻 5/4 = 1200 84.135/4 𝑁𝑞 = 28.89 4.- Describir la casa de máquinas visualizada en la MCH Pisac, indicando las características de grupo Michel Banki. Describir el grupo completo, tipo de turbina,

sistema de inyección de agua. Sistema de trasmisión, tipo y características del generados síncrono, sistema de regulación y tableros.

GRUPO MICHEL BANKI. El grupo grupo de Michell banki En el minicentral hidroeléctrica de pizac , fue instalada por pesistas y adoptaron a las condiciones de diseño que tiene la micro central, lo cual este grupo tiene por un volante de inercia cuida funciones compensar la masa del generador y masa del motor de la turbina. La micro turbina Michell banki es de 5MW que mayormente se utiliza para pequeños aprovechamientos hidroeléctricos este tipo de turbina tiene una gran ventaja por su sencillo diseño y de fácil construcción lo que le hace atractiva en el balance económico.

Principales ventajas para este tipo de máquinas son:  su diámetro de la turbina no depende necesariamente el caudal. 

se puede regular el caudal y la potencia por medio de un alabe ajustable.



la velocidad de giro puede puede ser seleccionada en un amplio Rango.

Tablero de control es el que nos indica cuánto de voltaje o velocidad producen la turbina luego esta energía pasa un transformador para luego subir a una alta tensión.

CONCLUSIONES  Bueno podemos decir que la hidroeléctrica de picas era muy útil cuando todavía estaba en función, lo cual hoy en día está en abandono pero las máquinas están solo para hacer mantenimiento.  También podemos decir que se encontraba un transformador encargado de la repartición de la energía para toda la población de Pisac cuando aún estaba en función, lo cual hoy en día también está en estado de abandono.

BIBLIOGRAFÍA 

https://es.wikipedia.org/wiki/Central_minihidr%C3%A1ulica



https://www.iberdrola.com/medio-ambiente/que-es-energia-hidroelectrica

ANEXOS