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• LeonelEmersonAguilarCcopa

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Índice 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 5 2. OBJETIVOS......................................................................................................................... 6 2.1 Objetivo general....................................................................................................... 6 2.2 Objetivo especifico .................................................................................................. 6 3. MARCO TEÓRICO ............................................................................................................ 6 3.1 Principales centrales térmicas del Perú.................................................................... 6 3.1.1 Central térmica MALACAS-EEPSA (turbina a gas-reserva fría) .................... 11 3.1.2 Central térmica PIURA-MAPLE ETANOL ..................................................... 15 3.1.3 Central térmica CHICLAYO (PLAN ETEN-RESERVA FRÍA)...................... 18 3.1.4 Central térmica TRUJILIO (62MW) ................................................................. 21 3.1.5 Central térmica VENTANILLA (200MW)-LIMA ........................................... 22 3.1.6 Central térmica SANTA ROSA (400MW)-LIMA ............................................ 24 3.1.7 Central térmica CHILINA ................................................................................. 25 3.1.8 Central térmica MOLLENDO ........................................................................... 30 3.1.9 Central térmica ILO 1........................................................................................ 33 3.1.10 Central térmica ILO 2...................................................................................... 33 3.1.11 Central térmica CALANA (25MW)................................................................ 35 3.1.12 Central térmica AGUAYTIA. ......................................................................... 36 4. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 40

Lista de figuras Figura 3.1 diagrama de una central térmica .......................................................................... 7 Figura 3.2 Central de generaciones eléctricas .................................................................... 10 Figura 3.1.1.3 Central térmica MALACAS ....................................................................... 11 Figura 3.1.1.4 Ubicación desde satelital .............................................................................. 12 Figura 3.1.1.5 Esquema unifilar .......................................................................................... 14 Figura 3.1.2.6 Esquema unifilar etanol ............................................................................... 18 Figura 3.1.3.7 Esquema unifilar reserva fría ....................................................................... 21 Figura 3.1.5.8 central térmica ventanilla ............................................................................. 22 Figura 3.1.5.9 planta de vapor de ventanilla........................................................................ 23 Figura 3.1.5.10 ficha técnica ............................................................................................... 24 Figura 3.1.7.11 Siglo del central ......................................................................................... 26 Figura 3.1.7.12 Reserva chilina ........................................................................................... 26 Figura 3.1.7.13 sala de turbina ............................................................................................ 28 Figura 3.1.7.14 Central chilina ............................................................................................ 28 Figura 3.1.7.15 generadora chilina ...................................................................................... 29 Figura 3.1.7.16 características de la central......................................................................... 29 Figura 3.1.8.17 diagrama unifilar de central de Mollendo .................................................. 33 Figura 3.1.12.18 Ubicación en el mapa ............................................................................... 36 Figura 3.1.12.19 Esquema ................................................................................................... 37 Figura 3.1.12.20 Funcionamiento ........................................................................................ 38 Figura 3.1.12.21 Central Aguaytia .................................................................................... 38 Figura 3.1.12.22 Turbina ..................................................................................................... 39 Figura 3.1.12.23 Líneas de transmisión eléctrica Aguaytia ................................................ 39

Lista de tablas Tabla 3.1Tabla centrales térmicas .......................................................................................... 8 Tabla 3.1.1.2 datos de ubicación de la central térmica maracas ........................................... 12 Tabla 3.1.1.3 datos técnicos de planta RVA......................................................................... 13 Tabla 3.1.1.4 datos técnicos de turbina a gas Malacas ......................................................... 13 Tabla 3.1.1.5 datos técnicos de generador Malacas ............................................................. 13 Tabla 3.1.1.6 datos técnicos de transformador Malacas ....................................................... 14 Tabla 3.1.1.7 datos de contrato Malacas .............................................................................. 14 Tabla 3.1.2.8 Ubicación de la Central Etanol ...................................................................... 15 Tabla 3.1.2.9 Datos técnicos Central Etanol ........................................................................ 16 Tabla 3.1.2.10 Datos de la turbina Central Etanol................................................................ 16 Tabla 3.1.2.11 datos del generador Central Etanol............................................................... 16 Tabla 3.1.2.12 datos técnico del transformador Central Etanol ........................................... 17 Tabla 3.1.2.13 datos de línea transmisión Central Etanol ................................................... 17 Tabla 3.1.2.14 datos del contrato Central Etanol ................................................................. 17 Tabla 3.1.3.15 datos de ubicación Central térmica Chiclayo ............................................... 19 Tabla 3.1.3.16 datos técnicos Central térmica Chiclayo ..................................................... 19 Tabla 3.1.3.17 datos del equipo Central térmica Chiclayo ................................................... 20 Tabla 3.1.3.18 datos técnicos de generador Central térmico Chiclayo ................................ 20 Tabla 3.1.3.19 datos técnicos de transformador Central térmico Chiclayo .......................... 20 Tabla 3.1.3.20 datos de centrado de Central térmico Chiclayo ............................................ 21 Tabla 3.1.7.21 datos de ubicación Central térmica chilina ................................................... 27 Tabla 3.1.8.22 datos de ubicación Central térmica Mollendo .............................................. 31 Tabla 3.1.8.23 datos técnicos Central térmica Mollendo .................................................... 31

Tabla 3.1.8.24 datos de la turbina a gas Central térmica Mollendo .................................... 32 Tabla 3.1.8.25 datos de generador Central térmico Mollendo ............................................. 32 Tabla 3.1.8.26 datos de transformador Central térmico Mollendo ....................................... 32

1. INTRODUCCIÓN

Se denomina centrales termoeléctricas clásicas o convencionales aquellas centrales que producen energía eléctrica a partir de la combustión de carbón-fueloil o gas en una caldera diseñada al efecto. El relativo de “clásica” o “convencionales” sirve para diferenciarlas de otros tipos de centrales termoeléctricas (nucleares y solares). Una central termoeléctrica o central térmica es una construcción en donde la energía mecánica es usada para mover el rotor del generador y así poder obtener energía eléctrica la cual se obtiene del vapor de agua al hacerla hervir en una caldera. Este vapor es usado para poder producir la combustión del carbón, fuel y el gas y la turbina es la encargada de hacer funcionar el generador. Existen diferentes tipos de termoeléctricas en la octava región y a lo largo de todo el país y el mundo como por ejemplo las clásicas o convencionales las que funcionan con el fuel, carbón y otros compuestos y las otras son de tipos nucleares y solares, las que generan electricidad a partir de un ciclo termodinámico a través de distintas fuentes energéticas de combustibles fósiles empleadas en la producción de energía eléctrica desde hace décadas con tecnologías diferentes y mucho más nuevas que las termoeléctricas clásicas. Las centrales térmicas poseen dentro de ellas un recinto en donde almacenan el combustible que utilizan para asegurarse de que no les falta mediante el proceso en donde de generar electricidad. En caso de que el combustible sea carbón este pasa por un proceso en donde es pulverizado, mediante unos molinos en los cuales el carbón queda en forma de polvo muy fino para facilitar su combustión.

2. OBJETIVOS

2.1

Objetivo general Las centrales térmicas convencionales queman gas natural, carbón fuel-oil para

producir electricidad por medio de la combustión. 2.2

Objetivo especifico Conocer el proceso de generación termoeléctrica. Reconocer las unidades de generación termoeléctrica Recopilar la información de componentes con más susceptibles a fallas Analizar los principios básicos del mantenimiento industrial. Analizar el Sistema de Mantenimiento actual de la Central.

3. MARCO TEÓRICO

3.1

Principales centrales térmicas del Perú Definición de una central térmica Una central térmica es una instalación que produce energía eléctrica a partir de la

combustión de carbón, fuel-oil o gas en una caldera diseñada al efecto. El funcionamiento de todas las centrales térmicas, o termoeléctricas es semejante. El combustible se almacena en parques o depósitos adyacentes, desde donde se suministra a la central, pasando a la caldera, en la que se provoca la combustión. Eta última genera el vapor a partir del agua que circula por una extensa red de tubos que tapizan las paredes de la caldera. El vapor hace girar el alavés de la turbina, cuyo eje rotor gira solidariamente de la turbina, cuyo eje rotor gira solidariamente con el de un generador que

produce la energía eléctrica; esta energía se transporta mediante líneas de alta tensión a los de centro de consumo. Por su parte, el vapor es enfriado en un condensador y convertido otra vez en agua, que vuelve a los tubos de la caldera, comenzando un nuevo ciclo. El agua en circulación que refrigera el condensador expulsa el calor extraído a la atmosfera a través de las torres de refrigeración, grande est6ructuras que identifican estas centrales; parte del calor extraído pasa a un rio próximo o al mar. Las torres de refrigeración son enormes cilindros contraídos a media altura (hiperboloides), que emiten de forma constante vapor de agua, no contaminante, a la atmósfera. Para minimizar los efectos contaminantes de la combustión sobre el entorno, la central dispone de una chimenea de gran altura (llegan a los 300 m) y de unos precipitadores que retienen las cenizas y otros volátiles de la combustión. Las cenizas se recuperan para su aprovechamiento en procesos de metalurgia y en el campo de la construcción, donde se mezclan con el cemento.

Figura 3.1 diagrama de una central térmica

Tabla 3.1Tabla centrales térmicas CENTRALES TÉRMICAS Número Empresa 1 2 ADINELSA 3 AGRO INDUSTRIAL 4 PARAMONGA 5 6 7 EDEGEL 8 9 10 11 12 EEPSA 13 14 15 16 17 18 19 20 EGASA 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 EGENOR 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 EGESUR 41 42 43 44 45 ELECTROPERU 46 47 48 49 50 51 52 ENERSUR 53 54 55 56 57 58

Central Térmica BAGUA GRANDE BAGUA GRANDE JAEN PARAMONGA STA ROSA STA ROSA STA ROSA STA ROSA VENTANILLA VENTANILLA VENTANILLA MALACAS MALACAS MALACAS CHILINA CHILINA CHILINA CHILINA CHILINA CHILINA MOLLENDO MOLLENDO MOLLENDO PISCO PISCO CHICLAYO CHICLAYO CHICLAYO CHIMBOTE LAS FLORES PIURA 1 PIURA 1 PIURA PIURA 2 PIURA 2 TRUJILLO SUR CALANA 123 CALANA 123 CALANA 123 CALANA 4 INDEPENDENCIA INDEPENDENCIA INDEPENDENCIA INDEPENDENCIA TUMBES TUMBES CHILCA 1 CHILCA 1 CHILCA 1 CHILCA 1 ILO 1 ILO 1 ILO 1 ILO 1 ILO 1 ILO 1 ILO 2 RESERVA FRIA PLANTA

Grupo GT1 GT2 GT1 TV-01 TG7 TG8 UTI5 UTI6 TG3 TG4 TV TG1 TG4 TG5 SLZ1 SLZ2 TV1 CCOMB TV2 TV3 GD1 GD2 GD3 TG1 TG2 GMT2 SZ1 SZ2 TG3 TG1 GMT1 GMT2 TG MIR4 MIR1 TG4 G1 G2 G3 G4 G1 G2 G3 G4 MAK1 MAK2 TG1 TG2 TG3 TV GCAT TG1 TG2 TV2 TV3 TV4 TV21 TG1

Curva de Capabilidad

Curva Santa Rosa TG8 Curva Santa Rosa UTI5UTI6 Curva Ventanilla TG3-TG4 Curva Ventanilla TV Curva Malacas TG1 Curva Malacas TGN4 Curva Malacas TG5

Curva CT Mollendo Curva CT Pisco

Curva Chimbote Curva Las Flores

Curva Chilca TG1-TG2 Curva Chilca TG3 Curva Ilo1 TG1 Curva Ilo1 TG2 Curva ILO1 TV3-TV4 Curva Ilo2 TV21 Curva Reserva Fría Ilo

59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

FENIX POWER PERÚ ILLAPU ENERGY KALLPA GENERACION MAPLE ETANOL PETRAMAS

SAN GABAN

SDE PIURA SDF ENERGIA

SHOUGESA

SN POWER PERÚ TERMOCHILCA TERMOSELVA

ILO RESERVA FRIA PLANTA ILO RESERVA FRIA PLANTA ILO CT FENIX CT FENIX CT FENIX ILLAPU KALLPA KALLPA KALLPA KALLPA CT MAPLE ETANOL HUAYCOLORO HUAYCOLORO HUAYCOLORO BELLAVISTA BELLAVISTA TAPARACHI TAPARACHI TAPARACHI TAPARACHI TABLAZO OQUENDO SAN NICOLÁS SAN NICOLÁS SAN NICOLÁS SAN NICOLÁS PACASMAYO MAN PACASMAYO SULZER PACASMAYO SULZER PACASMAYO SULZER TERMOCHILCA AGUAYTÍA AGUAYTÍA

TG2 TG3 TG11 TG12 TV10 TG1 TG1 TG2 TG3 TV TV G1 G2 G3 ALCO MAN1 MAN1 MAN3 MAN4 SKD1 TG1 TG1 CUMMINS TV1 TV2 TV3 MAN G1 G2 G3 G1 TG1 TG2

Curva Fénix TG11-TG12 Curva Fénix TV10 Curva Kallpa TG1 Curva Kallpa TG2 Curva Kallpa TG3 Curva Kallpa TV Curva Maple Curva Huaycoloro

Curva SDE PIURA Curva San Nicolás Cummins Curva San Nicolás TV1 Curva San Nicolás TV2 Curva San Nicolás TV3

Curva Aguaytía

Figura 3.2 Central de generaciones eléctricas

3.1.1 Central térmica MALACAS-EEPSA (turbina a gas-reserva fría) En el presente capítulo se realiza una descripción del proyecto de ampliación de Central Térmica Malacas de EEPSA en lo que concierne a los aspectos generales del proyecto, así mismo las actividades constructivas para la implementación de la nueva turbina de gas TG-5 y sus componentes accesorios, así como los aspectos operativos y tecnológicos de dicha turbina, tomando como referencia el estado actual de la Central Térmica Malacas.

Figura 3.1.1.3 Central térmica MALACAS

Figura 3.1.1.4 Ubicación desde satelital

A. Información relevante  De acuerdo al contrato, el Concesionario se encargará del diseño, financiamiento, construcción, operación y mantenimiento de la Unidad de Generación TG5 de la C.T. Malacas.  Actualmente la C.T. Malacas cuenta con tres Turbinas a Gas Natural (TG1, TG2 y TG3, operando en ciclo simple) preparadas para trabajar con combustible G.N. o Diesel B2; además, la C.T. Malacas 2, cuenta con una Turbina ABB a Gas TG4 en ciclo simple.  La Planta de Reserva Fría, es de ciclo simple y tiene una capacidad de 200 MW, que opera actualmente con combustible Diesel B5, y estará preparada para operar con Gas Natural.  La potencia instalada pactada es de 200 MW (+/-15%), es decir, entre 230 MW y 170 MW.  La interconexión del transformador de potencia de la nueva Turbina a Gas TG5 con la red eléctrica del SEIN es a través de la S.E. Talara de propiedad de RED ELÉCTRICA DEL PERÚ (REP), que es colindante con la C.T. Malacas.  Con fecha 29.06.2013 se registró una demanda generada de 189 MW.  Mediante carta COES/D/DP-723-2013 el COES otorgó la POC para la Turbina a Gas TG5 de la C.T. Malacas, a partir de las 00:00 del 13.07.2013.  El monto de la inversión es de 106,4 MM US$ B. Ubicación Tabla 3.1.1.2 datos de ubicación de la central térmica maracas

Departamento

Piura

Provincia

Talara

Distrito

Pariñas

Altitud

30 msnm

C. datos técnicos de planta RVA. Fría Tabla 3.1.1.3 datos técnicos de planta RVA

Potencia Instalada Número de Unidades de Generación Fuente de Energía Operación Tanque de combustible Tanque de combustible filtrado Tanque de Agua desmineralizada

200 MW 1 Turbina a Gas Dual Diésel B5 / Gas Natural Ciclo Abierto (Simple) 1 x 6 000 m³ 1 x 6 000 m³ 1 x 6 180 m

D. datos técnicos de turbina a gas Tabla 3.1.1.4 datos técnicos de turbina a gas Malacas Turbina TG5 200 MW Diésel B5 Dual 9,58 MMBTU/MWh

Potencia Nominal Modo de Operación Sistema de Combustible Consumo Especifico

E. datos técnicos de generador Tabla 3.1.1.5 datos técnicos de generador Malacas

Potencia Tensión Generación

209 MVA de 16,5 Kv

Factor de Potencia

0,85

F. datos técnicos de transformador Tabla 3.1.1.6 datos técnicos de transformador Malacas

Potencia Nivel de Tensión

230 MVA 16,5/220 kV

G. datos de contrato Tabla 3.1.1.7 datos de contrato Malacas Contrato de Reserva Fría Tipo de contrato 08.01.2011 Firma de Contrato 13.07.2013 (carta COES/D/DP-723-2013) Puesta en Operación Comercial (POC) 7 815 US$/MW mes Precio por Potencia

H. esquema unifilar de la central de generación

Figura 3.1.1.5 Esquema unifilar

3.1.2 Central térmica PIURA-MAPLE ETANOL I. Información relevante 

La Central Termoeléctrica Maple Etanol genera energía eléctrica usando el bagazo, que es un subproducto del proceso de producción del etanol usando como materia prima la caña de azúcar. La Central se ubica dentro de la Planta de Producción de Etanol localizada en el Departamento de Piura.



Para efectos de la inyección de energía al Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN), la Central de Generación se conecta a la Sub Estación Piura Oeste (SEPO), componente del SEIN ya existente, utilizando un transformador de potencia de 40/50 MVA que elevará la tensión de generación (13,8 kV) a 60 kV y una línea de transmisión en 60 kV.



Maple Etanol señala que el 23.04.2008, se aprobó el Estudio de Impacto Ambiental (EIA) del proyecto de Producción de Etanol Anhidro, donde está incluida la Central Termoeléctrica Maple Etanol.



Mediante R.S. N° 043-20 12-EM, el 22.05.2012 el Ministerio de Energía y Minas (MINEM) otorgó a la empresa Maple Etanol la concesión definitiva para desarrollar la actividad de generación de energía eléctrica con recursos energéticos renovables (biomasa).



El monto aproximado de la Inversión es de 25 MM US$



La Central Termoeléctrica Maple ingresó en operación comercial el 17.08.2012 (Carta COES/D-749- 2012), con una potencia efectiva de 37,5 MW.



La instalación de la C.T. incrementó la confiabilidad del Sistema Eléctrico Norte.

J. Ubicación Tabla 3.1.2.8 Ubicación de la Central Etanol

Piura

Departamento Provincia

Paita

Distrito

La Huaca

Altitud

5 msnm

K. datos técnicos de planta. Tabla 3.1.2.9 Datos técnicos Central Etanol

Potencia Instalada Número de Unidades de Generación Fuente de Energía

37,52 MW 1 Turbogenerador El “Follaje” y el “Bagazo” de la caña de azúcar

L. datos de la turbina Tabla 3.1.2.10 Datos de la turbina Central Etanol Turbina 1 37,5 MW Siemens SST-300, álabes de reacción

turbina Potencia Nominal Marca Tipo

M. datos del generador Tabla 3.1.2.11 datos del generador Central Etanol

Potencia Nominal 46,9 MVA 13,8 kV Tensión de Generación 1800 RPM Velocidad

N. datos técnicos de transformador Tabla 3.1.2.12 datos técnico del transformador Central Etanol

Potencia Nivel de Tensión

40/50-20/25-40/50 MVA 60/22,9/13,8KV

O. línea de transmisión Tabla 3.1.2.13 datos de línea transmisión Central Etanol

Nivel de Tensión Capacidad de Transmisión Longitud

60 kV 40 MW 36,686 km

P. datos del contrato Tabla 3.1.2.14 datos del contrato Central Etanol Concesión Definitiva de Generación con RER N° 399-2012 08.06.2012 Firma de Contrato Puesta en Operación Comercial 17.08.2012 (POC) Tipo de contrato

Q. esquema unifilar de la central de generación

Figura 3.1.2.6 Esquema unifilar etanol 3.1.3 Central térmica CHICLAYO (PLAN ETEN-RESERVA FRÍA) R. Información relevante El proyecto está ubicado en el distrito de Reque, provincia de Chiclayo, departamento de Lambayeque. La central es dual (Diesel B5/Gas Natural). Inicialmente opera con combustible Diesel B5, pero está preparada para operar con Gas Natural. La central opera en sistema abierto (simple). Cuenta con una Turbina dual de 181 MW de potencia nominal, con un Generador Síncrono de 230 MVA de potencia. Cuenta con una chimenea con monitoreo de emisiones, con dos tanques de almacenamiento de combustible líquido (2x7750 m3), para mantener operativa la planta a plena carga durante diez (10) días), un tanque de almacenamiento de agua desmineralizada (500 m3), una planta de tratamiento de agua, un grupo electrógeno Wartsila de 10 MW para el arranque autónomo (black start), un generador ABB de 10,5 MVA, un grupo electrógeno de emergencia, un sistema de control automático y supervisión de turbinas (DCS), un

sistema de aire comprimido, un sistema de protección contra incendio, una fosa séptica para aguas sanitarias y fecales y edificaciones varias. La interconexión de la Central con el SEIN se da mediante la Línea de Transmisión 220 kV Reque – Éten (L-2166) de 3 km. La L-2166 se encuentra operando satisfactoriamente desde el 26.06.2015. Con carta COES/D-290-2015 del 01.07.2015, el COES aprobó la integración al SEIN de la L.T. 220 kV Reque – Éten (L-2166) desde las 00:00 horas del 02.07.2015. La línea de transmisión se encuentra operando satisfactoriamente desde el 26.06.2015. Con carta COES/D-291-2015 del 01.07.2015, el COES aprueba la Operación Comercial de las unidades GT1 (175 MW) y GT2 (8,47 MW) de la central, desde las 00:00 horas del 02.07.2015. La inversión aproximada en el proyecto es de 145 MM US$. S. Ubicación Tabla 3.1.3.15 datos de ubicación Central térmica Chiclayo

Departamento

Lambayeque

Provincia

Chiclayo

Distrito

Puerto Éten 4 msnm

Altitud

4 msnm

T. datos técnicos de central Tabla 3.1.3.16 datos técnicos Central térmica Chiclayo

Potencia Instalada Número de Unidades de Generación Fuente de Energía Operación

240,5 MVA Turbina a Gas (Dual) Diésel B5 / Gas Natural (GN) Ciclo Abierto (Simple)

U. datos equipo Tabla 3.1.3.17 datos del equipo Central térmica Chiclayo Turbina TG1 General Electric 7FA.05 181 MW Diésel B5 Dual (GN)

Turbina marca potencia nominal tipo de Combustible sistema

V. datos técnicos de generador Tabla 3.1.3.18 datos técnicos de generador Central térmico Chiclayo

Datos del generador marca potencia tensión de generación factor de potencia

GT1 General Electric 184 MW 18 kV 0,8

GT2 ABB 10 MW 18 kV 0,8

W. datos técnicos de transformador Tabla 3.1.3.19 datos técnicos de transformador Central térmico Chiclayo

Potencia Nivel de Tensión

X. datos de contrato

225-300 MVA (ONAN-ONAF) 18 /220 kV

Tabla 3.1.3.20 datos de centrado de Central térmico Chiclayo Reserva Fría HITOS Tipo de contrato 21.07.2011 EIA 05.06.2013 Firma de Contrato 02.07.2015 Cierre Financiero 12.02.2014 Puesta en Operación Comercial (POC) 7 627 US$/MW mes Llegada de equipos 19.02.2015 Precio por Potencia

Y. esquema unifilar de la central de generación

Figura 3.1.3.7 Esquema unifilar reserva fría 3.1.4 Central térmica TRUJILIO (62MW) Estudio definitivo e ingeniería de detalle. Reubicación de las 3 turbinas a gas Frame 5 de la central térmica de Chimbote. (3 x20, 5 MW).Estudio de nueva ubicación. Ingeniería de detalle de las nuevas instalaciones en la SE Trujillo Norte. Documentos de licitación de obra y montaje, incluyendo nuevos tanques de combustible. Ubicación: Ancash y La Libertad. Perú Ubicación: Ancash y La Libertad. Perú El ministro de Energía y Minas, Carlos Herrera Descalzi, anunció que a partir de setiembre se ampliará la capacidad de generación eléctrica en el norte de Perú, mediante la implementación de una central termoeléctrica, para evitar cortes en el suministro.

Explicó que ya se dieron instrucciones a la empresa Electro Perú para que implemente una central termoeléctrica de emergencia en la ciudad de Trujillo, en La Libertad, que aumentará la capacidad de generación en la zona norte en 60 megavatios (Mw)

3.1.5 Central térmica VENTANILLA (200MW)-LIMA La central de Ventanilla está localizada en la Avenida del Bierzo, en el distrito de Ventanilla, provincia del Callao, departamento de Lima. Específicamente, está localizada en la margen derecha del rio Chillón, en la localidad denominada “Pampa de los Perros”, alrededor de 10 kilómetros de la carretera a ventanilla (Av. Néstor Gambeta). El proyecto está ubicado a 50 metros sobre el nivel del mar, y las coordenadas del proyecto son: 11°56’14.19’’ latitud sur y 77°07’09.07’’ longitud este.

Figura 3.1.5.8 central térmica ventanilla Instalación de 2 turbo gases W501D5 de 100 MW cada una. Equipos auxiliares. Oleoducto de 4 km de longitud. Tanques de combustible. Estación de transformación de 13,8 / 220 kV.

Ubicación : Ventanilla, Lima Ejecutor en el Perú:

empresa de generación eléctrica S.A.A. (EDEGEL S.A.A.).

Antecedentes: La planta, cuya construcción ha demandados años, es la primera central de ciclo combinado de Perú y la primera también que utiliza el gas natural proveniente de los yacimientos de Camisea. Es la central termoeléctrica de mayor capacidad y la más moderna y eficiente del país. Su construcción demandó una inversión de 135 millones de dólares.

Figura 3.1.5.9 planta de vapor de ventanilla Ficha técnica

Figura 3.1.5.10 ficha técnica

3.1.6 Central térmica SANTA ROSA (400MW)-LIMA Estudio de factibilidad. Ampliación de la central existente de 110 MW de turbinas a gas tipo Aero derivadas (twin FT4C), mediante la adición de 300 MW de turbinas a gas y vapor en ciclo combinado. Ubicación: Santa Rosa, Lima. Estudio de factibilidad. Ampliación de la central existente de 110 MW de turbinas a gas tipo Aero derivadas (twin FT4C), mediante la adición de 300 MW de turbinas a gas y vapor en ciclo combinado. Ubicación: Santa Rosa, Lima. Antecedentes: SANTA Rosa es una central térmica que posee dos plantas: Planta UTI:

La planta UTI entró en operación en 1982 y hasta la fecha ha operado básicamente como central de punta y emergencia. Actualmente funciona con petróleo diesel 2, con la posibilidad de quemar gas natural Planta Westinghouse: La planta WHS entró en operación en 1996 como central de punta. Esta planta posee una unidad de generación del Modelo W501-D5A, la cual empleaba diesel para la generación de energía eléctrica. El 1 de junio de 2005, la unidad N° 7 Westinghouse fue declarada en operación comercial por el Comité de Operación Económica del Sistema (COES), de acuerdo con lo programado, para operaciones comerciales bajo el sistema de combustible dual (gas natural y diesel)

3.1.7 Central térmica CHILINA Una central termoeléctrica o térmica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de calor. Este calor puede obtenerse tanto de combustibles fósiles (petróleo, gas, carbón) I.

ciclo de una central térmica El funcionamiento es simple el combustible sirve para encender el caldero, donde el agua se convierte en vapor seco, que a su vez acciona la turbina y genera movimiento.

Figura 3.1.7.11 Siglo del central

La Empresa de Generación Eléctrica de Arequipa S.A. (EGASA) se constituye el 15 de marzo de 1994 como integrante del Sistema Interconectado Sur y tiene como objeto social la generación de electricidad, la cual es producida a través de sus Centrales Hidroeléctricas (Charcani I, II, III, IV, V y VI) y Centrales Térmicas (Chilina, Mollendo y Pisco), otorgando un total de 342.77 MW. II.

Ubicación de una central térmica- chilina La central térmica CHILINA se encuentra en la localidad de chilina, en el distrito Cercado, provincia Arequipa y departamento de Arequipa. A una Altura de 2374msnm.

Figura 3.1.7.12 Reserva chilina

III.

Central térmica chilina Tabla 3.1.7.21 datos de ubicación Central térmica chilina

Ubicación Arequipa

Departamento

Arequipa

Provincia

Cercado

Distrito

Chilina

Localidad

2374msnm

Altitud

Residual y diésel

Fuente de energía

42.3MW

Potencia efectiva

5

Número de unidades

2 TUBOVAPOR, 1 CICLO

Tipo de unidades

COMBINADO, 2 MOTOR DIESEL 1995 (repotenciado)

Puesta en servicio

IV.

Descripciones de la central chilina La central cuenta con seis unidades de generación: 

Dos turbo vapor.



Una turbo gas.



Dos motores de combustión interna Sultzer.

Las turbinas a vapor usan el vapor generado por el caldero recuperador usando los gases de escape de la unidad turbo gas (TG), y el proveniente de los calderos 1 y 2 que utilizan petróleo residual (R500).

Figura 3.1.7.13 sala de turbina

La turbina a gas utilizan como combustible diésel y genera una tensión de 13.8 kV, la cual es elevada a 33 kV a través de un transformador de potencia, y la turbina a vapor TV2 genera a una tensión de 5.25 kV y a 50 Hz, la cual es convertida a 60 Hz y elevada hasta 33 kV mediante un convertidor y un transformador de potencia. La turbina a vapor TV3 genera en 10.5 kV, la cual es elevada a 33 kV a través de un transformador de potencia.

Figura 3.1.7.14 Central chilina

Los motores de combustión interna Sulzer consumen diésel. Las unidades Sulzer generan a una tensión de 10.4 kV, la cual es elevada a 33 kV a través de dos transformadores de potencia.

Figura 3.1.7.15 generadora chilina

Figura 3.1.7.16 características de la central

V.

Información

3.1.8 Central térmica MOLLENDO A.

Información relevante  El proyecto se ubica en el distrito de Mollendo (Arequipa) a una altura de 56,5 msnm.  La capacidad de la central por contrato es de hasta 600 MW sin embargo, SAMAY I instaló 788,8 MW (4 generadores de marca G.E. de 232 MVA c/u).  En la Etapa 1, operará con Diésel B5, hasta que se disponga de gas natural.  En la Etapa 2, utilizará gas natural.  La central tiene conexión al Terminal de combustible de Mollendo, mediante un poliducto y en el futuro (cuando se disponga de gas natural) al Gasoducto Sur Peruano.

 Se construyó con la modalidad de Contrato EPC: Posco (Central), Siemens (S.E. GIS) y Abengoa (Línea de Transmisión 500 kV y Ampliación de S.E. San José).  Las obras de la central y la L.T. 500 kV Puerto Bravo-San José se encuentran concluidos.  El proyecto presenta un avance global de 100%.  Con carta COES/D/DP-570-2016, el COES aprobó la Puesta en Operación Comercial de la Central Termoeléctrica Puerto Bravo desde las 00:00 horas del 26.05.2016 con las siguientes potencias efectivas: TG1 (153,98 MW), TG2 (153,97 MW), TG3 (153,96 MW) y TG4 (153,86 MW).  El monto de inversión aproximado fue de US$ 390 millones. B.

Ubicación Tabla 3.1.8.22 datos de ubicación Central térmica Mollendo AREQUIPA

Departamento

C.

Provincia

Islay

Distrito

Mollendo

Altitud

3.5 Msnm

datos técnicos de central. Tabla 3.1.8.23 datos técnicos Central térmica Mollendo

Potencia Instalada Número de Unidades de Generación Fuente de Energía

788,8 MW (Gas Natural) / 616 MW (Diésel B5) 4 Turbinas a Gas (154 MW c/u-Diésel B5) / (180 MW c/u-Gas) Diésel B5 (proyectado para Gas Natural

D.

datos de la turbina a gas

Tabla 3.1.8.24 datos de la turbina a gas Central térmica Mollendo

4 turbinas de (154 MW c/u-Diésel B5) / (180 MW c/u-Gas) General Electric

Potencia Marca

E.

datos del generador

Tabla 3.1.8.25 datos de generador Central térmico Mollendo Potencia Nominal 4x232 MVA 18 kV Tensión de Generación General Electric marca

F.

datos de transformador

Tabla 3.1.8.26 datos de transformador Central térmico Mollendo (130/160/200 MVA)/(ONAN/ONAF1/ONAF2) a 40°C 500/18 kV

Potencia Nivel de Tensión

G.

esquema unifilar de la central de generación

Figura 3.1.8.17 diagrama unifilar de central de Mollendo 3.1.9 Central térmica ILO 1 Localizada en la Región Moquegua, a 1215.5 Km al sur de la ciudad de Lima. Fue adquirida en 1997 a la empresa Southern Perú Copper Corporation - SPCC bajo un contrato de Power Purchase Agreement - PPA. Luego de su adquisición y con el fin de expandir la Central, se instaló una turbina a gas adicionando 37 MW. La Central Térmica Ilo 1 opera con petróleo residual y diésel 2, contando con una planta deco-generación. Ilo 1 genera un total de 206.47 MW de potencia efectiva; además, cuenta con dos plantas desalinizadoras que proveen de agua industrial y potable a la operación de la Central y a nuestro cliente Southern Copper Perú.

3.1.10 Central térmica ILO 2 Está ubicada en la Región Moquegua, ciudad de Ilo, a 1240.5 Km al sur de Lima. La Central Térmica Ilo21 se empezó a construir en 1998, siendo dotada de todos los adelantos técnicos que hacen que su sistema sea uno de los más modernos del país. Es la única planta en Perú que opera con carbón. La Ilo21 genera un total de 141.83MW de potencia efectiva. Las operaciones se inician con la llegada de buques de hasta 85,000 toneladas, que atracan en la plataforma del muelle propio de más de 1km. EMPRESA QUE OPERA

 BREVE HISTORIA DE ENERSUR A LA CUAL PERTENECE LACENTRAL TERMIVA DE ILO II. Energía del sur SA fue constituida el 20 de setiembre de 1996 con el nombre de Powerfin Perú SA cuyo objetivo era la generación y transmisión de energía eléctrica en sistemas secundarios, directamente o mediante cualquier otro medio de asociación empresarial. Con fecha 15 de agosto del 2007 la Junta de accionista acordó eliminar la denominación social abreviada y modificar la denominación social completa Energía del Sur SA por EnerSur SA  POSICION

DE

GENERACION

ELECTRICA

DE

CENTRALTERMICA DE ILO II. EnerSur cuenta con cuatro centrales que totalizan una capacidad instalada de 1,085.7 MW, equivalente al 16.8% del total de la capacidad del SEIN. Adicionalmente, EnerSur posee líneas retransmisión secundarias de 138 y 220 kv de tensión, por un total de274 Km. TURBINA DE LA CENTRAL TERMICA. La central térmica de generación eléctrica Ilo II, cuenta con una turbina dual de dos etapas, una de alta presión y baja presión con retroalimentación para el mejor aprovechamiento de la energía producida en las calderas, la turbina es una máquina de tecnología Japonesa marca HITACHI, que funciona con vapor producido del calor transferido de la quema de carbón en sus cámaras de combustión, sus características son:  Tipo TCDF de recalentamiento condensación.  Capacidad 3600 RPM.  Etapas 21  Presión de vapor principal 16.67 MPa C.  Temperatura de vapor principal 538 grados centígrados.  Temperatura de vapor de calentamiento 538 grados centígrados.  Presión de escape 4.5 Kpa.  No de producción 195191.  Fecha de producción 1999.

3.1.11 Central térmica CALANA (25MW) Estudio de factibilidad y gestiones para lograr la aprobación de la viabilidad. Elaboración de expedientes técnicos para contratación de suministros y obras. Descripción de la Central Térmica de Calana. El equipo electromecánico de la Central Termoeléctrica, comprende los equipos eléctricos y mecánicos necesarios desde el suministro de combustible a la central hasta los cables de potencia en media tensión para conectar las barras de la Central con la subestación de salida Calana 10.5/66 kV.El equipo principal de la Central lo representan los cuatro grupos electrógenos motor Diesel-generador de una potencia nominal de 6.4 MW cada uno, con sus correspondientes equipos. Los sistemas mecánicos que comprende la central son los siguientes:  Sistema de Combustible.  Sistema de Aceite Lubricante.  Sistema de refrigeración.  Sistema de Aire de Combustión del motor.  Sistema de Aire comprimido y rotación del motor.  Sistema de gases de escape de recuperación.  Sistema de control e instrumentos del motor Diesel y Auxiliares.  Sistema de extinción de incendios.  Grúas y equipos de izaje.  Sistemas de Ventilación y climatización. Los sistemas eléctricos de la central están constituidos por los siguientes:  Sistema eléctrico de servicios auxiliares.  Transformador de servicios auxiliares.  Sistema de Control e instrumentación.  Red de tierra de la central. Estudio de conversión a gas natural de las unidades de generación y traslado a una nueva ubicación junto a la SE Independencia en Pisco. Comprende 4 grupos.

Diesel: Tres de ellos modelo 18V32E y uno modelo 18V32LN. Comprende gasoducto de uso propio de 4 km. Ubicación: Tacna e Ica. Perú.

3.1.12 Central térmica AGUAYTIA.

La CTA aguaytía está ubicada en el Departamento de Ucayali, en la Provincia y Distrito de Padre Abad, aproximadamente a 2 Kilómetros al este de la ciudad de Aguaytía

Figura 3.1.12.18 Ubicación en el mapa



Termoselva S.R.L (Termoselva ) mediante resolución ministerial recibió a partir del primero de mayo del 2001 en transferencia de Aguaytía Energy del Perú S.R.L.(Aguaytía) la Concesión Definitiva para desarrollar las Actividades de Generación Eléctrica en la Central Termoeléctrica a Gas Natural de Aguaytía (CTA guaytía).



Está conformada por 2 turbinas a gas ABB (hoy Alstom) de ciclo simple de 80 MW cada una, totalizando 172 MW aproximadamente de potencia

efectiva. Utiliza el gas natural seco que proviene del yacimiento ubicado en el distrito de Curimaná, a 90 kilómetros de Aguaytía, a través de un ducto de 12 pulgadas de diámetro. De este yacimiento se dirige otro ramal hacia Pucallpa, recorriendo 75 km de tubería. 

El Grupo Aguaytía cuenta con una planta de procesamiento de gas natural, una planta de fraccionamiento de LGN para la obtención de gasolinas y GLP, una central termoeléctrica de ciclo simple de 172 MW, gestionada por la empresa TERMOSELVA; una línea de transmisión de alta tensión de 220 KV entre Aguaytía y Paramonga, operada por la empresa ETESELVA; así como un sistema de transporte en camiones cisterna.

Figura 3.1.12.19 Esquema

A. TURBINA A GAS o Las turbinas de gas funcionan siguiendo un ciclo de Brayton. o La diferencia esencial del ciclo Brayton con el Rankine es que en el primero el fluido de trabajo es un gas, mientras que en el segundo es un vapor que se condensa y evapora en el ciclo. Además, la compresión en el ciclo Brayton absorbe mayor trabajo que en el ciclo Rankine por realizarse en la fase gaseosa y fase líquida respectivamente.

B. Principales componentes o Compresor o Cámara de combustión o Turbina de vapor C. Funcionamiento de una central térmica a gas

Figura 3.1.12.20 Funcionamiento D. Sistema de generación-central Aguaytia

Figura 3.1.12.21 Central Aguaytia

o Central Termoeléctrica a gas natural de ciclo simple. Marca ABB (ahora ALSTOM), modelo GT11NM Capacidad ISO por unidad: 86.294 MW.

Figura 3.1.12.22 Turbina

o Vista del rotor de la turbina y el compresor desmontado durante el mantenimiento mayor (tipo C). E. Proyecto integral-Aguaytia

Figura 3.1.12.23 Líneas de transmisión eléctrica Aguaytia

F. Condiciones ambientales

Las condiciones ambientales son las siguientes: 

Elevación:

300

msnm.



Presión barométrica

977

mbar.



Temperatura Ambiente (rango)



Humedad relativa (rango)

20-40 60-95

º C. %

G. Datos generales 

Tipo de central central termodinámica a gas natural de ciclo simple.



Marca y modelo de unidades ABB (ahora ALSTOM), modelo GT11MN.



Capacidad ISO por unidad 86.294 MW.



Número de unidades 3,600 RPM.



Tipo de combustible gas de natural seco.



Poder calorífico de combustible 8821.3BTU/ pc neto



Tensión de generación 13.8 KV



Frecuencia 60 Hz



Capacidad de transformador principal de cada grupo 60/80/100 MVA ONAN/ONAF



Relación de transformación de transformadores de cada grupo 223 /13.8 KV

4. CONCLUSIONES

Una máquina térmica es un dispositivo que convierte la energía térmica en trabajo mecánico. Ya que es un conjunto de elementos mecánicos que permite intercambiar energía, generalmente a través de un eje, mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina. Se trata de una máquina de fluido en la que varía el volumen específico del fluido en tal magnitud que los efectos

mecánicos y los efectos térmicos son interdependientes. Una vez explicada brevemente la máquina térmica, he aquí nuestra conclusión: Este tipo de maquina nos parece bastante importante ya que sin las máquinas térmicas no habría nada de los medios de los ahora casi no podemos prescindir de ellos. Algo que buscando información nos hemos planteado es como puede fabricarse una cosa tan compleja con elementos tan sencillos. Son inventos, tecnologías que se unen sin más y forman las maquinas térmicas. Con esta visita a La CENTRAL TERMICA DE ILO II, la gama de conocimiento técnico que adquirimos fue totalmente valioso, por lo que concluimos, que conocer los diferentes aspectos que engloban una central térmica es importante, tomar en cuenta las distintas áreas por ejemplo, el funcionamiento, el desempeño de los profesionales etc., deben de ser bien estudiadas en una etapa en la que nos encontramos. Al fin de la visita salimos con informaciones siguientes.

REFERENCIAS

https://es.scribd.com/presentation/369663621/Central-Termoelectrica-Aguaytia-1 https://es.scribd.com/doc/188088114/Principales-Centrales-Termicas-Del-Peru https://es.scribd.com/document/161554910/Central-Termica-Ilo-II http://www.coes.org.pe/Portal/portalinformacion/generacion

Aunque son máquinas muy eficientes, desde el comienzo del tema venimos hablando de que existen pérdidas de diversos tipos en un transformador. Considerar estas pérdidas supone al mismo tiempo hablar de un rendimiento. En este apartado vamos a tratar de cuantificar esas pérdidas y de expresar el rendimiento de un transformador. 

Pérdidas en el cobre: Los fabricantes de transformadores suelen proporcionar el dato de la potencia activa que tiene el transformador cuando se realiza el ensayo de cortocircuito. En el ensayo de cortocircuito se conecta el transformador a tensión nominal, cortocircuitando el secundario. Se mide en este ensayo la potencia consumida en el transformador en estas condiciones Pcc. A esta potencia se le denomina pérdidas en el cobre a máxima potencia, porque es la consumida por los arrollamientos cuando circula la intensidad nominal.

Conviene recordar que la reactancia no consume energía activa sino reactiva. Si queremos conocer la caída de tensión en el arrollamiento



Índice de carga: Un transformador puede trabajar a plena carga, es decir, conectado a sus valores nominales; o puede trabajar a un valor inferior. Así pues llamamos índice de carga a la relación entre la intensidad de trabajo y su valor nominal

Si elevamos al cuadrado esta igualdad tendremos:

Y la expresión de las pérdidas en el cobre será:

Pérdidas en el hierro: Estas pérdidas dependen del flujo magnético y como ya se vio, el flujo solo varía con la tensión y ésta suele ser constante. Quiere esto decir que las pérdidas en el hierro son constantes ya sea en vacío o en carga nominal. La corriente en vacío suele obtenerse del ensayo de vacío, en el que se cuantifica la potencia absorbida y la tensión aplicada. El transformador se conecta sin ninguna carga en el secundario (en vacio). 

Pues bien, si tenemos en cuenta que de la potencia aplicada al primario (potencia total) una parte se perderá en el hierro y otra en el cobre, el resto será la potencia aplicada en el secundario (potencia útil):

Y así el rendimiento del transformador será:

Existen varias formas de desarrollar esta expresión:

Siendo cos φ el factor de potencia de la carga que puede considerarse igual que en el secundario. Otra forma es en función del índice de carga:

Mediante cálculos puede demostrarse que el rendimiento tendrá un valor máximo cuando PFe=PCu . Si no se conoce el valor de Rccpuede obtenerse a partir del valor de las pérdidas en el cobre a plena carga:

La intensidad a la que se obtiene el máximo rendimiento la obtenemos:

Conviene observar que esta expresión nos da la intensidad de máximo rendimiento para un factor de potencia determinado. Por otro lado, mientras que las pérdidas en el hierro son constantes, las pérdidas en el cobre aumentan según lo hace la intensidad.

Disponemos de un transformador de 200 KVA con una relación de transformación 12000/400 V. Teniendo en cuenta que las pérdidas en el hierro son de 1200 W y que las pérdidas en el cobre son de 4000 W; se desea conocer el rendimiento a plena carga del transforamdor y el índice de carga al que se obtendrá el máximo rendimiento, para un factor de potencia en ambos supuestos de 0,9. Lo primero que vamos a hacer es calcular la potencia activa del primario, para ello

El rendimiento será

Ahora queremos conocer las condiciones de máximo rendimiento

Conociendo Rcc podemos ahora conocer la intensidad de máximo rendimiento

Con lo que el índice de carga será

Y el rendimiento en estas condiciones será

AGUILAR CCOPA, L. E. (2019). maquinas de vapor. condorito, 120. MACHICAO REYES, G. (1985). turbinas a vapor. italia: belisario. Mataix, C. (2009). carrito a vapór. españa: umbro. ensayo abierto En ingeniería eléctrica, el ensayo de vacío es un método utilizado para determinar la impedancia de vacío en la rama de excitación de un transformador. El ensayo de vacío es esencial a la hora de caracterizar un transformador, puesto que la impedancia de vacío es uno de los parámetros fundamentales de su circuito equivalente.

En sayo de corto circuito En ingeniería eléctrica, el ensayo de cortocircuito es una técnica utilizada para determinar los parámetros del circuito equivalente de un transformador real.